一種用于大位移定向井的穩(wěn)斜螺桿鉆具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉆具，具體是一種用于大位移定向井及水平井穩(wěn)斜段鉆進(jìn)的穩(wěn)斜螺桿鉆具。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)各油田使用的常規(guī)螺桿鉆具配置主要結(jié)構(gòu)為:旁通閥總成+防掉總成+馬達(dá)總成+固定角度萬向軸總成+傳動(dòng)軸總成，普遍應(yīng)用于大位移定向井及水平井穩(wěn)斜段。但是該組合在大位移定向井及水平井穩(wěn)斜段的鉆進(jìn)過程中當(dāng)鉆遇的地層發(fā)生變化或者鉆壓發(fā)生變化時(shí)會(huì)產(chǎn)生降斜或者增斜等問題，穩(wěn)斜效果不夠好，滑動(dòng)鉆進(jìn)比例高，降低了鉆井效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種用于大位移定向井的穩(wěn)斜螺桿鉆具，使大位移定向井及水平井穩(wěn)斜段鉆進(jìn)過程中的井斜角恒定，減少鉆井過程中的定向次數(shù)，提高鉆井效率。
[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種用于大位移定向井的穩(wěn)斜螺桿鉆具，包括旁通閥總成、防掉總成、馬達(dá)總成、萬向軸總成，傳動(dòng)軸總成；所述萬向軸總成包括萬向軸外殼；所述傳動(dòng)軸總成包括傳動(dòng)軸殼體，傳動(dòng)軸殼體包括上軸承殼、下軸承殼；其特征是:所述萬向軸外殼包括依次螺紋連接的三個(gè)扶正殼體，由上到下的方向依次為上扶正殼體、中扶正殼體和下扶正殼體；
[0005]傳動(dòng)軸殼體中，所述上軸承殼的上端螺紋連接在下扶正殼體的下端；下軸承殼的上端螺紋連接在上軸承殼的底端；
[0006]所述中扶正殼體的軸線設(shè)置有一個(gè)彎折角度；
[0007]所述上扶正殼體、下扶正殼體的外周上分別設(shè)置有多條直棱；所述直棱的長度方向是與所在的扶正殼體的軸線平行，且同一個(gè)扶正殼體上的多條直棱繞該扶正殼體的軸線均布設(shè)置；
[0008]所述上軸承殼的外周上也設(shè)置有多條直棱，上軸承殼上的各條直棱的長度方向也與上軸承殼的軸線平行且繞上軸承殼的軸線均布設(shè)置；
[0009]所述上扶正殼體、下扶正殼體、上軸承殼上的直棱的條數(shù)均相等；
[0010]上扶正殼體上的直棱與下扶正殼體上的直棱位置交錯(cuò)，所述上軸承殼的直棱與下扶正殼體上的直棱位置交錯(cuò)。
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案:該穩(wěn)斜螺桿鉆具中，所述中扶正殼體的軸線彎折的角度大于零度且小于等于三度。
[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案:該穩(wěn)斜螺桿鉆具中，所述上扶正殼體、下扶正殼體、上軸承殼上的直棱均為五條。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:該種螺桿鉆具可使造斜率維持在穩(wěn)定值，減少在大位移定向井及水平井穩(wěn)斜段鉆進(jìn)過程中的定向次數(shù)，增加復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)長，提高鉆井效率。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中上扶正殼體的直棱設(shè)置方式的橫截面示意圖；
[0017]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中上扶正殼體的直棱與下扶正殼體的直棱位置相互交錯(cuò)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的中扶正殼體的軸線設(shè)置有彎折角度的示意圖；
[0019]圖中旁通閥總成，2防掉總成，3馬達(dá)總成，4萬向軸總成，5傳動(dòng)軸總成，6上扶正殼體，61直棱，7中扶正殼體，8下扶正殼體，81直棱，9上軸承殼，91直棱，10下軸承殼。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1所示，一種用于大位移定向井的穩(wěn)斜螺桿鉆具包括旁通閥總成1、防掉總成2、馬達(dá)總成3、萬向軸總成4，傳動(dòng)軸總成5。
[0021]所述萬向軸總成4包括分段式的萬向軸外殼；所述萬向軸外殼包括依次螺紋連接的三個(gè)扶正殼體，由上到下的方向依次為上扶正殼體6、中扶正殼體7和下扶正殼體8。
[0022]所述傳動(dòng)軸總成5包括傳動(dòng)軸殼體，傳動(dòng)軸殼體包括上軸承殼9、下軸承殼10。
[0023]上軸承殼9的上端螺紋連接在下扶正殼體8的下端；下軸承殼10的上端螺紋連接在上軸承殼9的底端。
[0024]所述中扶正殼體7的軸線設(shè)置有一個(gè)彎折角度。該穩(wěn)斜螺桿鉆具中，中扶正殼體7的軸線彎折的角度α >0°且< 3°。
[0025]所述上扶正殼體6、下扶正殼體8的外周上分別設(shè)置有多條直棱。如圖2所示，所述直棱的長度方向是與所在的扶正殼體的軸線平行，且同一個(gè)扶正殼體上的多條直棱繞該扶正殼體的軸線均布設(shè)置。圖2所示的以上扶正殼體6的結(jié)構(gòu)示意圖，該圖中示意出了上扶正殼體6上的直棱61的設(shè)置方式。下扶正殼體8上直棱81的設(shè)置方式與此相同，就不再單獨(dú)繪圖示意。
[0026]所述上軸承殼9的外周上也設(shè)置有多條直棱91，上軸承殼9上的各條直棱91的長度方向也與上軸承殼9的軸線平行且繞上軸承殼9的軸線均布設(shè)置。也即與上扶正殼體、下扶正殼體上的直棱設(shè)置方式相同，因此也不用再單獨(dú)繪圖示意。
[0027]所述上扶正殼體6、下扶正殼體8、上軸承殼9上的直棱的條數(shù)均相等。該穩(wěn)斜螺桿鉆具中，上扶正殼體6、下扶正殼體8、上軸承殼9上的直棱條數(shù)均是五條。
[0028]如圖3所示；上扶正殼體6上的直棱61與下扶正殼體8上的直棱81位置交錯(cuò)。所述上軸承殼9的直棱與下扶正殼體8上的直棱位置交錯(cuò)，從圖1可以看出，且可參考圖3的示意，因?yàn)殄e(cuò)開方式相同不再單獨(dú)繪出示意。
[0029]該穩(wěn)斜螺桿鉆具的殼體之間采用螺紋連接。
[0030]此種穩(wěn)斜螺桿鉆具采用三個(gè)扶正器的結(jié)構(gòu)，即圖1中上扶正殼體6、下扶正殼體8和上軸承殼9 ;又由于中扶正殼體7上加工有角度α，如圖4所示，其余殼體的軸線都是直線，這樣可以保證此種穩(wěn)斜鉆具在復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)具有最佳的穩(wěn)斜效果，并在有定向需求時(shí)具有一定的造斜率。
[0031]此種穩(wěn)斜鉆具工作時(shí)，高壓鉆井液通過旁通閥總成I和防掉總成2后，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)總成3產(chǎn)生轉(zhuǎn)速和扭矩，萬向軸總成4把轉(zhuǎn)速和扭矩傳遞給傳動(dòng)軸總成5，傳動(dòng)軸總成5帶動(dòng)鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行鉆進(jìn)。
[0032]在大位移定向井及水平井穩(wěn)斜段的鉆進(jìn)過程中，當(dāng)鉆遇的地層發(fā)生變化時(shí)，鉆頭和上軸承殼9進(jìn)入到與之前不同的底層，但是由于上扶正殼體6和下扶正殼體8依然在原地層中，所以造斜率會(huì)依然保持不變。當(dāng)鉆壓發(fā)生變化時(shí)由于存在上扶正殼體6、下扶正殼體8和上軸承殼9三個(gè)扶正器，鉆頭在鉆進(jìn)過程中不會(huì)上揚(yáng)或下沉，這樣就保證了造斜率不變。這樣就會(huì)增加復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)長，減少定向次數(shù)，提高鉆井效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于大位移定向井的穩(wěn)斜螺桿鉆具，包括旁通閥總成、防掉總成、馬達(dá)總成、萬向軸總成，傳動(dòng)軸總成；所述萬向軸總成包括萬向軸外殼；所述傳動(dòng)軸總成包括傳動(dòng)軸殼體，傳動(dòng)軸殼體包括上軸承殼、下軸承殼；其特征是:所述萬向軸外殼包括依次螺紋連接的三個(gè)扶正殼體，由上到下的方向依次為上扶正殼體、中扶正殼體和下扶正殼體； 傳動(dòng)軸殼體中，所述上軸承殼的上端螺紋連接在下扶正殼體的下端；下軸承殼的上端螺紋連接在上軸承殼的底端； 所述中扶正殼體的軸線設(shè)置有一個(gè)彎折角度； 所述上扶正殼體、下扶正殼體的外周上分別設(shè)置有多條直棱；所述直棱的長度方向是與所在的扶正殼體的軸線平行，且同一個(gè)扶正殼體上的多條直棱繞該扶正殼體的軸線均布設(shè)置； 所述上軸承殼的外周上也設(shè)置有多條直棱，上軸承殼上的各條直棱的長度方向也與上軸承殼的軸線平行且繞上軸承殼的軸線均布設(shè)置； 所述上扶正殼體、下扶正殼體、上軸承殼上的直棱的條數(shù)均相等； 上扶正殼體上的直棱與下扶正殼體上的直棱位置交錯(cuò)，所述上軸承殼的直棱與下扶正殼體上的直棱位置交錯(cuò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大位移定向井的穩(wěn)斜螺桿鉆具，其特征是:所述中扶正殼體的軸線彎折的角度大于零度且小于等于三度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大位移定向井的穩(wěn)斜螺桿鉆具，其特征是:所述上扶正殼體、下扶正殼體、上軸承殼上的直棱均為五條。
【專利摘要】一種用于大位移定向井的穩(wěn)斜螺桿鉆具，包括旁通閥總成、防掉總成、馬達(dá)總成、萬向軸總成，傳動(dòng)軸總成；特征是：萬向軸外殼包括依次螺紋連接的三個(gè)扶正殼體；中扶正殼體設(shè)有彎折角度；上、下扶正殼體設(shè)有多條與各自的軸線平行的直棱，且同一扶正殼體上的直棱繞該殼體軸線均布；傳動(dòng)軸殼體中的上軸承殼上端螺紋連接在下扶正殼體下端；下軸承殼上端螺紋連接在上軸承殼底端；上軸承殼也設(shè)與其軸線平行的多條直棱，且繞其軸線均布；三個(gè)殼的直棱條數(shù)相等；上扶正殼體的直棱與下扶正殼體的直棱位置交錯(cuò)，上軸承殼的直棱與下扶正殼體上的直棱位置交錯(cuò)。該鉆具使大位移定向井及水平井穩(wěn)斜段鉆進(jìn)過程中的井斜角恒定，減少鉆井過程中的定向次數(shù)。
【IPC分類】E21B17-10, E21B7-08
【公開號(hào)】CN104775758
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510222444
【發(fā)明人】王得宸, 王凡, 趙振華, 殷鳳玲, 于衛(wèi)東, 袁雷
【申請(qǐng)人】德州聯(lián)合石油機(jī)械有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年5月5日