[发明专利]一种水平钻井复合造斜导向钻具

说明书

本发明涉及一种水平钻井复合造斜导向钻具，属石油钻采井下工具技术领域。它由支撑装置和造斜导向装置构成，支撑装置和造斜导向装置相互螺纹连接，支撑装置由壳体、套筒、下芯轴、上芯轴、上支撑块和下支撑块构成，壳体内装有上芯轴，上芯轴一侧装有下芯轴，下芯轴与上芯轴之间螺纹连接。该钻具通过上支撑块和下支撑块可实现工具的整体定位，通过定位杆与深度不等的定位齿的配合，可控制上支撑块和下支撑块径向伸出的高度，通过造斜导向装置可准确地控制井眼的井斜角，解决了现有工具使用不方便，需要进行多次反复操作；且调整的精度存在误差的问题；具有导向准确可靠，操作简单方便的特点；有着积极的推广意义。

技术领域

本发明涉及一种水平钻井复合造斜导向钻具，属石油钻采井下工具技术领域。

背景技术

随着页岩气、致密油等非常规油气的规模开发，水平井钻井技术得到了广泛的应用，水平井钻井流程主要分为钻前工程、钻井工程、完井工程、钻后治理、试油、压裂等，其中钻井工程又可以分为四段，分别为一开直井段、二开直井段、二开斜井段、三开水平段。在水平井钻井过程，二开斜井段钻井技术和钻井成本是影响水平井大规模应用的主要难题之一。目前，螺杆钻具弯壳体有固定角度弯壳体和可调角度弯壳体两种。安装有固定角度弯壳体的螺杆钻具只能满足某一固定的造斜率的要求，这就增加了所需工具的数量，因而增加施工作业成本。现有可调弯壳体具有在井口控制调整井下弯壳体角度的功能，但是具有调整不方便的缺点，往往需要进行多次反复的操作试验，才能够准确调整到某一角度时，而且调整的精度存在误差，对施工作业造成很大的不便。因此，需要设计出钻井用井下导向工具，并将其与井下动力钻具共同发挥作用，可大大节省石油钻采的时间与经费，极大地促进石油行业的发展。

发明内容

本发明目的目的在于：提供一种结构简单、实用性好，水平钻井过程中能准确地控制井眼的井斜角，从而提高机械钻速，以解决现有工具需要进行多次反复操作；且调整的精度存在误差问题的水平钻井复合造斜导向钻具。

本发明的技术方案是：

一种水平钻井复合造斜导向钻具，它由支撑装置和造斜导向装置构成，其特征在于：支撑装置和造斜导向装置相互螺纹连接，支撑装置由壳体、套筒、下芯轴、上芯轴、上支撑块和下支撑块构成，壳体内通过推力轴承A和推力轴承B安装有上芯轴，上芯轴一侧的壳体内通过对称设置的推力轴承C和推力轴承D安装有下芯轴，下芯轴与上芯轴之间螺纹连接；上芯轴对应的壳体圆周上均布有多个上装配孔，上装配孔内装有上支撑块，上支撑块一侧的壳体圆周上均布有多个下装配孔，下装配孔内装有下支撑块，上支撑块和下支撑块对应的上芯轴上设置有上凸台和下凸台，上支撑块和下支撑块通过与上凸台和下凸台的配合与上芯轴滑动连接；推力轴承C和推力轴承D之间的下芯轴上装有上限位套，推力轴承C一侧的下芯轴上固装有旋转套，旋转套一侧的下芯轴上装有下限位套；上限位套与旋转套相互间歇活动卡接。

所述的造斜导向装置由上壳体、下壳体、调整套和中间轴管构成，中间轴管的一端螺纹安装有上壳体，中间轴管的另一端螺纹安装有下壳体，上壳体和下壳体之间的中间轴管上活动安装有调整套，调整套与上壳体和下壳体接触连接。

所述的中间轴管两端的外螺纹和与其对应的上壳体和下壳体的内螺纹分别与其中心轴线具有1.5°的夹角；所述的中间轴管两端的外螺纹中间部位分别设置有密封槽，密封槽内设置有密封圈。

所述的调整套的一端端面圆周上均布有多个调节齿，与调节齿对应的上壳体端面圆周上均布有多个调节槽，调整套与上壳体之间通过调节齿和调节槽的配合相互嵌合接触连接。

所述的调节齿的长度不等，所述的调节槽的深度不等。