[发明专利]限位装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油开采设备领域的限位装置，特别是涉及一种用于高压水力喷射径向成孔技术中的限位装置。

背景技术

高压水力喷射径向成孔技术起源于水力喷射冲洗油管钻杆，后来通过增加压力发现这种技术具有很好的冲砂能力，遂通过改进喷头和相关辅助设备，加大压力喷射采油层位，逐渐发展成为一种高效经济的油田增产技术。在高压水力喷射径向成孔技术中，必须先把开窗管串下入到造斜管串中实现开窗然后再进行喷射作业。由于相关作业都是在井下进行，一般通过限位装置的应用以准确知道开窗管串是否已经完全下到造斜管串中。限位装置在高压水力喷射径向成孔工艺中的使用工况如下：

1)在造斜工具的安装过程中，需要将限位器的U形槽与造斜器的出口周向对齐。如此一来，通过陀螺仪测量U形槽的方向便可得知造斜器的出口方向；

2)限位装置安装于造斜管串上时，需要严格限制限位器至造斜器出口的距离，保证开窗工具坐于限位器上时，开窗工具的末端——刀片在设定好的压力下压于所钻的套管壁上；(如果限位器离造斜器过远，则刀片无法接触到套管壁或者接触力太小，无法成功钻开眼。如果限位器离造斜器过近，则刀片碰到套管壁时所受压力过大，造成刀片切削量过大，刀片崩断或马达卡死不转。)

3)造斜工具串下放入油井后，在下开窗工具之前，需要先测量造斜器出口的方向。此时通过下入陀螺仪测量限位器上U形槽的方向，可知造斜器出口的方向。这要保证限位器不发生周向旋转；

4)方位确定后，便可下开窗工具进行开窗作业。开窗工具需座于限位器上，保证刀片在设定好的压力下钻孔。这要保证限位器能承受住工具的压力，不向下滑动。

5)开窗完成后进行喷射作业，完成后重新进行新的方位调整。之后重复测方向、开窗作业和喷射作业，直至完成作业。

如图5所示，是现有限位装置的限位器的结构示意图。现有限位装置通过在限位器上开出周向凹槽，然后通过限位套筒上的螺纹孔拧入顶紧螺丝并嵌入限位器上的周向凹槽来进行限位器的固定。这种方法存在以下缺点：第一，限位器为薄壁件，因此其上的凹槽较浅，顶紧螺纹嵌入凹槽内，所能承受的轴向压力有限。而整个开窗工具串坐在限位器上时，坐压力往往超过1吨重，导致限位器承受不了重压而下滑，造成限位失败；第二，限位器的轴向旋转仅靠顶紧螺丝的挤压摩擦力进行限制，力量较小，当工具沿着限位器上的斜切口进入限位器上的U形槽时，会对限位器造成碰撞，或者因为开窗工具在限位器内的晃动，导致顶紧螺丝放松，从而引起限位器的周向旋转，造成周向方位的改变。以上两点均会造成限位器限位失败。

由此可见，上述现有的限位装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的限位装置，能够改进一般现有的限位装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的限位装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的限位装置，所要解决的技术问题是使其可以实现限位器的自由轴向及周向调整并牢固固定，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种限位装置，其包括限位套筒和限位器，所述的限位套筒为管状，在其内壁设有内螺纹；所述的限位器为管状，其底端外壁设有外螺纹，与限位套筒的内螺纹相匹配。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的限位装置，其中所述的限位装置，其中所述的限位套筒的两端内孔设置为油管扣；限位套筒的内螺纹位于限位套筒的中段通孔外；所述的限位套筒的中部管壁上设有多组限位孔组，该限位孔组由多个均布于管壁圆周的限位孔组成。所述的限位器的外螺纹的外径大于限位器其他部位的外径；限位器的顶端为倾斜状的斜切口，该在斜切口的最低处管壁上开设有U型槽；所述的限位器的斜切口之下的管壁内部设有缩径；所述的限位器的中部管壁外壁上开设有多个向管壁内部凹陷的限位槽，这些限位槽沿限位器管壁圆周均匀分布，每个限位槽为长方形，其长度方向与限位器的轴线方向相同；相邻的两个限位槽构成的圆心角为12°。

借由上述技术方案，本发明限位装置至少具有下列优点：

1)在安装时，能够灵活地调整限位装置与造斜器口之间的距离；

2)在安装时，能够灵活地调整限位装置U型槽与造斜器口的方位，使其对齐；

3)在应用中，能够牢固固定限位器，使限位器不在管串重量的压力下发生下滑；