[实用新型]自动垂直钻井工具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械式的自动垂直钻井工具。 

背景技术

常规直井防倾斜主要是用满眼钻具组合重压快钻保直，用钟摆钻具组合轻压吊打纠斜，其弊端是用低钻压和高成本换取小井斜，用低钻速保证井身质量，其具有较大的局限性，难以普遍推广。 

实用新型内容

本实用新型的目的就是为解决上述问题，提供一种自动垂直钻井工具，它可实现钻进过程中对井斜的适时修正。 

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案： 

一种自动垂直钻井工具，它包括壳体，壳体一端与转换接头连接，另一端与钻柱连接，在与钻柱连接的壳体端内部设有下盘阀，下盘阀与壳体一起随钻柱旋转；在壳体内与转换接头相配合的设有导流头，导流头与心轴一端连接；心轴另一端与上盘阀连接，上盘阀与下盘阀配合，在上盘阀设有偏心流道，下盘阀设有导流孔，下盘阀的导流孔随着转动与偏心流道周期性错开、连通；在壳体与下盘阀对应端还设有活塞缸，其内设有活塞，在活塞缸上设有泄压孔，泄压孔位置与导流孔位置配合，下盘阀在转动时导流孔与泄压孔也周期性错开、连通；在壳体部分内壁沿轴向设有配重。 

所述偏心流道呈放射状排列。 

本实用新型在工作中，如果井眼发生倾斜，配重就会在其自身重力作用下，稳定在倾斜井眼的低边，上盘阀的扇形偏心流道则稳定在井眼高边。钻柱带动壳体和下盘阀旋转。当上盘阀上的放射状排列的偏心流道与下盘阀上的导流孔重合时，钻柱内、外高低压流体问的通道被打开，高压钻井液进入活塞缸，推动活塞靠向高边井壁，井壁的反作用力使得钻头在井眼低边井壁上的切削量增加。钻柱带动壳体和盘阀转动使得下盘阀上的导流孔与上盘阀上的扇形偏心流道错开，钻柱内、外高低压流体间的通道被关闭，高压钻井液不能驱动活塞靠向井壁，因此钻头在井眼低边井壁以外区域的切削量不会增加。钻柱持续旋转时，上述过程循环往复，活塞被钻柱内、外形成的压差驱动，周期性靠向高边井壁，对钻头施加指向井眼低边的周期性侧向力，增加钻头在井眼低边井壁上的切削量，实现钻进过程中对井斜的适时修正。 

本实用新型的有益效果是：在旋转钻进时自动感应井斜并进行主动纠斜，因而能够有效地减少钻柱所受的摩擦力和阻力，使钻压和扭矩的传输更有效，也使所形成的井眼更光滑，有利于降低卡钻风险。重要的是能够释放钻压、正常钻进及提高钻速。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。 

其中，1.壳体，2.转换接头，3.下盘阀，4.导流头，5.心轴，6.上盘阀，7.偏心流道，8.导流孔，9.活塞缸，10.活塞，11.泄压孔，12.配重。 

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。 

图1中，它包括壳体1，壳体1一端与转换接头2连接，另一端与钻柱连接，在与钻柱连接的壳体1端内部设有下盘阀3，下盘阀3与壳体1一起随钻柱旋转；在壳体1内与转换接头2相配合的设有导流头4，导流头4与心轴5一端连接；心轴5另一端与上盘阀6连接，上盘阀6与下盘阀3配合，在上盘阀6设有呈放射状的偏心流道7，下盘阀3设有导流孔8，下盘阀3的导流孔8随着转动与偏心流道7周期性错开、连通；在壳体1与下盘阀3对应端还设有活塞缸9，其内设有活塞10，在活塞缸9上设有泄压孔11，泄压孔11位置与导流孔8位置配合，下盘阀3在转动时导流孔8与泄压孔11也周期性错开、连通；在壳体1部分内壁沿轴向设有配重12。