[发明专利]水平井完井管柱导向减阻器

说明书

技术领域

本发明涉及油田开发中完井作业管柱的配套工具，特别是涉及用于引导完井管柱下井的一种导向工具，该工具连接在完井管柱最下端，能够引导管柱并能对井眼进行少量的钻铣处理，从而可以减少完井管柱下入过程中因井眼不规则而引起的磨阻激增问题。

背景技术

水平井完井管柱在下入过程中，因井眼轨迹不规则原因导致完井管柱下不到预定位置的情况时有发生。特别是疏松砂岩油藏，经常遇到井眼忽大忽小的情况，极易使完井管柱增加所遇摩阻。目前处理此类问题的方法主要是通过完井管柱下入前的通井工艺来处理井眼，降低完井管柱下不到位的风险。一旦完井管柱下入途中遇阻则无任何办法，只能起出完井管柱通井后重下管柱或者就地完井。不管采用那种方法都会带来不必要的经济损失。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了水平井完井管柱导向减阻器，该工具连接在完井管柱最下端，能够引导管柱并能对井眼进行少量的钻铣处理，从而可以减少完井管柱下入过程中因井眼不规则而引起的磨阻激增问题，从而降低了完井管柱下不到设计深度或不能正常完井的风险。

本发明的技术方案是：水平井完井管柱导向减阻器,上接头与中心管相连，中心管外上部套有弹簧，下部套有旋转内筒，在中心管和旋转内筒之间于中心管外壁中部设有传扭机构；旋转内筒的外壁设有斜向凹槽；中心管下端连接球座；旋转外筒套在弹簧、旋转内筒和球座外；导向块径向安装，其外端固定在旋转外筒上，内端伸入旋转内筒的斜向凹槽中；旋转外筒上部外形呈圆柱状且设有斜向突起，下部呈圆锥状；球座下端有一个半球状内凹槽，球头的球形部安装在球座的半球状内凹槽内，压帽与球座相连，压帽与球头相接触的部位也是球形弧面，压帽的下边缘低于球头的球状最大直径处；球头以下连接引导头。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的水平井完井管柱导向减阻器具有两方面的作用，一是，工具前端设置了由球头组成的万向节，能够引导完井管柱通过井眼轨迹变化较大的井段；二是在旋转外筒上设置了辅焊有硬质合金的斜向突起，在旋转内筒外壁开设了斜向槽，固定在旋转外筒上的导向块能够在斜向凹槽中滑动，通过上提下放管柱，使得旋转外筒相对旋转内筒周向旋转，对井眼进行少量的钻铣，从而能够实现减少完井管柱下入时的阻力的目的。

附图说明

前面简单地描述了本发明，接下来参考描述本发明的以下具体实施例的图纸进一步、详细地叙述本发明。这些图纸只描述了该发明的一些典型的实施例，因此不能认为是限制本发明的范围。在这些图纸中：

图1是水平井完井管柱导向减阻器的结构示意图。

图2是图1中A-A处的优选实施例一的断面图。

图3是图1是B-B处的优选实施例一的断面图。

图4是图1中A-A处的优选实施例二的断面图。

图5是图1是B-B处的优选实施例二的断面图。

图6是图1中件5外表面的展开平面图。

图7是图6中C-C处件5的断面图。

图8是图1中件4外表面的展开平面图。

图9是图8中D-D处件4的断面图。

具体实施方式

下面结合附图1对本发明的水平井完井管柱导向减阻器进行详细说明。上接头1与中心管2相连，中心管2外上部套有弹簧3，下部套有旋转内筒5，在中心管2和旋转内筒5之间于中心管2外壁中部设有传扭机构；旋转内筒5的外壁设有斜向槽；中心管2下端连接球座7；旋转外筒4套在弹簧3、旋转内筒5和球座7外；导向块6径向安装，其外端固定在旋转外筒4上，内端伸入旋转内筒5的斜向凹槽中；旋转外筒4上部外形呈圆柱状且设有斜向突起，下部呈圆锥状；球座7下端有一个半球状内凹槽，球头9的球形部安装在球座7的半球状内凹槽内，压帽8与球座7相连，压帽8与球头9相接触的部位也是球形弧面，压帽8的下边缘低于球头9的球状最大直径处；球头9以下连接引导头10。

所述的传扭机构见图2与图3所示，这是一种直齿形结构，在中心管2的中部外周是轴向外齿，旋转内筒5的内孔上部有轴向内齿，外齿与内齿可以相互啮合。

在图1所示状态下，所述的传扭机构的外齿与内齿是没有啮合在一起的。当井眼减小，完井管柱前端的导向减阻器遇阻时，旋转外筒4就会受到一个向上的推力，导向块6就会推动旋转内筒5向上运动，这时外齿与内齿啮合在了一起。