靜態(tài)指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于鉆井工具領(lǐng)域，尤其涉及一種工具無需電子測量和控制裝置，利用隨鉆測量工具實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)定向鉆進(jìn)的靜態(tài)指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著油田開發(fā)進(jìn)程的加快及石油鉆井工藝技術(shù)的發(fā)展，大斜度井、大位移井、“S”型井等高難度定向井越來越多，這些井軌跡復(fù)雜，井下摩阻大，常規(guī)螺桿鉆具由于在定向鉆進(jìn)時(shí)本體及鉆具都不能旋轉(zhuǎn)，只能滑動鉆進(jìn)，致使定向鉆進(jìn)時(shí)工具面不穩(wěn)定，易發(fā)生粘卡等事故。目前上述高難度定向井一般都使用國外先進(jìn)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具完成，不但成本高，且由于國外工具數(shù)量有限，影響國內(nèi)油田開發(fā)進(jìn)程。
[0003]旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具是目前世界上最先進(jìn)、高效的石油定向鉆井工具，它能夠在鉆具旋轉(zhuǎn)模式下實(shí)現(xiàn)三維復(fù)雜井眼軌跡的鉆進(jìn)作業(yè)和控制。根據(jù)造斜原理分為推靠式和指向式，根據(jù)定向鉆進(jìn)時(shí)外筒是否旋轉(zhuǎn)分為靜態(tài)式和動態(tài)式。推靠式利用推靠方式提供鉆頭側(cè)向力以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向，推靠井壁產(chǎn)生的振動影響工具的穩(wěn)定性和壽命，鉆出的井眼不光滑且造斜率受排量及井徑擴(kuò)大等因素影響較大；指向式通過為鉆頭提供一個(gè)與井眼軸線不一致的傾角產(chǎn)生導(dǎo)向作用，造斜能力強(qiáng)，鉆出的井眼光滑且造斜率不受排量、井徑和地層因素的限制。目前國外三大石油公司Baker Hughes、Schlumberger和Halliburton通過各種方式分別形成了其各自商業(yè)化應(yīng)用的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具。由于受電子測量和控制裝置等技術(shù)的限制，目前國內(nèi)尚無商業(yè)化應(yīng)用的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具，且目前相關(guān)在研科研項(xiàng)目多為推靠式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具，指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具更處于空白狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種靜態(tài)指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具。
[0005]本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種靜態(tài)指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具，包括心軸，在所述心軸上安裝有從上至下設(shè)置的隨鉆測量裝置、驅(qū)動軸、高邊標(biāo)定塊、外筒和鉆頭；所述外筒的上端和下端各通過一密封裝置與所述心軸連接；在所述外筒的上部外表面上安裝有至少三個(gè)與其平行的支撐翼肋，所有所述支撐翼肋均布在同一圓周上，每個(gè)所述支撐翼肋設(shè)有與其垂直的動力支出梁，所述動力支出梁的輸入端穿越所述外筒的側(cè)壁與倒錐筒的外表面吻合，所述倒錐筒軸向固定周向轉(zhuǎn)動地連接在所述心軸上；在所述支撐翼肋的外表面上安裝有縱向滾輪，所述支撐翼肋通過分設(shè)在所述動力支出梁兩側(cè)的兩個(gè)拉伸彈簧I和分設(shè)在所述動力支出梁兩側(cè)的兩個(gè)銷釘與所述心軸的外表面連接；在所述外筒的中部內(nèi)表面上形成有導(dǎo)向鍵槽，在所述心軸上安裝有導(dǎo)向鍵，在定向鉆進(jìn)時(shí)，所述導(dǎo)向鍵位于所述導(dǎo)向鍵槽的下方，所述導(dǎo)向鍵和所述高邊標(biāo)定塊位于所述心軸外表面的同一母線上；在所述外筒內(nèi)的下部偏置有調(diào)心球軸承I和調(diào)心球軸承II，所述調(diào)心球軸承II位于所述調(diào)心球軸承I的下方，所述心軸周向轉(zhuǎn)動軸向移動地安裝在所述調(diào)心球軸承I和所述調(diào)心球軸承II內(nèi)；在所述外筒和所述心軸之間形成的環(huán)空內(nèi)充滿有液壓油。
[0006]所述導(dǎo)向鍵槽為上深下淺的階梯槽，在所述導(dǎo)向鍵內(nèi)嵌裝有與上部深槽適配的滑動鍵，所述滑動鍵與所述心軸的外表面通過拉伸彈簧II連接。
[0007]對應(yīng)所述外筒的上部在所述心軸上懸掛有兩個(gè)滾動軸承，兩個(gè)所述滾動軸承分設(shè)在所述倒錐筒的上方和下方。
[0008]在所述外筒的下部外表面上固定有穩(wěn)定器。
[0009]本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:心軸在偏置調(diào)心球軸承和關(guān)節(jié)球軸承的作用下與外筒軸線形成夾角，通過隨鉆測量裝置和心軸與外筒之間的鍵配合可確定工具定向鉆進(jìn)時(shí)的工具面，在驅(qū)動軸的帶動下旋轉(zhuǎn)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)鉆具旋轉(zhuǎn)時(shí)定向鉆進(jìn)的目的，可在高難度定向井定向鉆進(jìn)時(shí)有效增強(qiáng)鉆井液的攜砂能力，預(yù)防粘卡等事故。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低，操作方便，在國內(nèi)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具未取得實(shí)質(zhì)性技術(shù)突破的情況下，可在大斜度井、大位移井、“S”型井等高難度定向井的復(fù)雜井段代替國外旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具，降低鉆井作業(yè)成本。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型支撐翼肋處的放大圖；
[0012]圖3為本實(shí)用新型調(diào)心球軸承處的橫剖圖；
[0013]圖4為本實(shí)用新型導(dǎo)向鍵槽和導(dǎo)向鍵處的放大圖。
[0014]圖中:1、隨鉆測量裝置，2、驅(qū)動軸，3、高邊標(biāo)定塊，4、密封裝置，5、滾動軸承，6、倒錐筒，7、支撐翼肋，8、導(dǎo)向鍵槽，9、導(dǎo)向鍵，10、調(diào)心球軸承I，11、外筒，12、調(diào)心球軸承II，13、穩(wěn)定器，14、心軸，15、鉆頭，16、拉伸彈簧I，17、銷釘，18、縱向滾輪，19、調(diào)心球軸承的中心，20、外筒的中心，21、調(diào)心球軸承的滾珠，22、拉伸彈簧II，23、滑動鍵。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0016]請參閱圖1?圖4，一種靜態(tài)指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具，包括心軸14，在所述心軸14上安裝有從上至下設(shè)置的隨鉆測量裝置(簡稱MWD) 1、驅(qū)動軸2、高邊標(biāo)定塊3、外筒11和鉆頭15 ;所述外筒11的上端和下端各通過一密封裝置4與所述心軸14連接。
[0017]在所述外筒11的上部外表面上安裝有至少三個(gè)與其平行的支撐翼肋7，所有所述支撐翼肋7均布在同一圓周上，每個(gè)所述支撐翼肋7設(shè)有與其垂直的動力支出梁，所述動力支出梁的輸入端穿越所述外筒11的側(cè)壁與倒錐筒6的外表面吻合，所述倒錐筒6軸向固定周向轉(zhuǎn)動地連接在所述心軸14上；在所述支撐翼肋7的外表面上安裝有縱向滾輪18，所述支撐翼肋7通過分設(shè)在所述動力支出梁兩側(cè)的兩個(gè)拉伸彈簧I 16和分設(shè)在所述動力支出梁兩側(cè)的兩個(gè)銷釘17與所述心軸14的外表面連接。
[0018]在所述外筒11的中部內(nèi)表面上形成有導(dǎo)向鍵槽8，在所述心軸14上安裝有導(dǎo)向鍵9，在定向鉆進(jìn)時(shí)，所述導(dǎo)向鍵9位于所述導(dǎo)向鍵槽8的下方，所述導(dǎo)向鍵9和所述高邊標(biāo)定塊3位于所述心軸14外表面的同一母線上。
[0019]在所述外筒11內(nèi)的下部偏置有調(diào)心球軸承I 10和調(diào)心球軸承II 12，所述調(diào)心球軸承II 12位于所述調(diào)心球軸承I 10的下方，所述心軸14周