[发明专利]一种开窗侧钻工具及其开窗方法

权利要求书

1.一种开窗侧钻工具，包括铣柱（1）以及连接在铣柱（1）上的开窗钻头（2），其特征在于：所述的开窗钻头（2）通过第一剪钉（4）与造斜器（6）连接，造斜器（6）的下端与液压锚定器的心轴（12）上端通过钻杆螺纹连接；在开窗钻头（2）以及铣柱（1）内设置有相互连通的水眼孔，在开窗钻头（2）的下端设置有与其水眼孔连通的第一铜管（5），第一铜管（5）通过铜管转换接头（7）与造斜器（6）上的第二铜管（8）连接，第二铜管（8）再与第三铜管（10）连接，第三铜管（10）与心轴（12）内的水眼孔相连通；在心轴（12）的上端套有限位套（13），在心轴（12）的外壁上位于限位套（13）的下侧设置有限位凸台（27），在心轴（12）上还套有与限位套（13）通过螺纹连接的可以上下滑动的驱动套（14），限位凸台（27）位于限位套（13）和驱动套（14）之间；在心轴（12）的侧壁上位于限位凸台（27）的下端设置有与驱动套（14）内腔连通的注浆孔（25），驱动套（14）的下端与套在心轴（12）上的卡瓦锥体（20）螺纹连接，在卡瓦锥体（20）的外壁上设置有卡瓦套（19），在心轴（12）的下端通过第二剪钉（23）与卡瓦套（19）固定；所述卡瓦套（19）在外壁上均匀地开设了3个斜窗口，3个卡瓦（22）分别安放在卡瓦套（19）的3个斜窗口内，而卡瓦（22）与卡瓦锥体（20）是通过燕尾槽连接；所述卡瓦套（19）的上端与防退套（18）的下端螺纹连接，在防退套（18）的内壁设置有第一防退螺纹齿；在驱动套（14）右侧的锁环（15）外壁上设置有与防退套（18）内壁的第一防退螺纹齿相配合的第二防退螺纹齿，锁环（15）设置在挡环（16）和驱动套（14）右端台阶之间，挡环（16）通过第三剪钉（17）固定在驱动套（14）上。

2.根据权利要求1所述的开窗侧钻工具，其特征在于：所述的开窗钻头（2）上位于第一剪钉（4）的一侧设置有防掉螺堵（3）。

3.根据权利要求1所述的开窗侧钻工具，其特征在于：所述造斜器（6）上从上至下设置有斜度逐级增加的台阶斜面（9）。

4.根据权利要求1所述的开窗侧钻工具，其特征在于：所述造斜器（6）的上端外壁上设置有安装第二铜管（8）的沟槽。

5.根据权利要求1所述的开窗侧钻工具，其特征在于：所述第三铜管（10）的内径大于第一铜管（5）以及第二铜管（8）的内径。

6.一种应用权利要求1～5任意一项所述的开窗侧钻工具的开窗方法，其特征在于包括以下步骤：

（a）首先将开窗侧钻工具下入到需要开窗作业的位置，然后向铣柱（1）内腔打入高压泥浆，高压泥浆通过开窗钻头（2）上的铜管将压力传给液压锚定器的心轴（12）内的水眼孔，泥浆压力通过心轴（12）上的注浆孔（25）将压力传递到驱动套（14）上，驱动套（14）将第四剪钉（21）剪断后带动限位套（13）、锁环（15）、挡环（16）以及3个卡瓦（22）一起向下移动，在卡瓦套（19）的3个斜窗口的导向作用下，3个卡瓦（22）同时张开并紧紧地锚定于套管内壁；

（b）锚定好后下放钻杆，通过钻杆的下压重量剪断用于连接开窗钻头（2）和造斜器（6）的第一剪钉（4），使开窗钻头（2）可以相对于造斜器（6）转动，然后再进行旋转开窗工作，直至套管开窗作业的完成；

（c）开窗之后起钻，提起用于开窗的开窗钻头（2），然后用于破岩的钻头下井，进行接下来的钻井工作。

7.根据权利要求6所述的开窗方法，其特征在于：当液压锚定器锚定成功后，旋转钻杆，带动液压锚定器上的心轴（12）旋转，使锁环（15）旋入防退套（18）内，并使锁环（15）和防退套（18）之间的防退螺纹齿互相啮合，从而使被第三剪钉（17）固定的驱动套（14）以及与之相连的卡瓦锥体（20）都无法回退，使与卡瓦锥体（20）通过燕尾槽连接的3个卡瓦（22）都无法后退松脱，这样即使在停止注浆的情况下，液压锚定器上的卡瓦（22）依然能够紧紧地锚定于套管内壁。

8.根据权利要求6所述的开窗方法，其特征在于：当开窗作业的完成之后需要打捞造斜器（6）以及液压锚定器时，首先采用打捞工具勾住造斜器（6）顶端的打捞沟槽（28）并上提，造斜器（6）和液压锚定器在捞钩的上提作用力下，其心轴（12）与卡瓦套（19）之间的第二剪钉（23）被剪断，使心轴（12）上的限位凸台（27）向上移动，并且随后带动限位套（13）向上移动，从而给驱动套（14）、卡瓦锥体（20）、卡瓦（22）施加了上提力，在上提力的作用下，驱动套（14）随即剪断被锁环（15）和挡环（16）阻碍移动的第三剪钉（17），第三剪钉（17）被剪断后驱动套（14）、卡瓦锥体（20）立即向上移动，卡瓦（22）立刻收回于卡瓦套（19）内部，最后便可将造斜器（6）以及液压锚定器一起取出。