[发明专利]一种空气钻井用裸眼开窗导斜器悬挂工具

说明书

本发明涉及一种石油天然气行业中空气钻井领域使用的裸眼开窗导斜器悬挂工具，它解决空气钻井裸眼开窗导斜器固定困难的问题。控制接头内部安装有控制模块和电磁换向阀，控制接头下端和上接头上端螺纹连接，上接头下端和中控接头上端用连接螺钉连接，空气活塞置于储油腔内，助推活塞下部插入中接头上部内腔，助推活塞下端与上活塞上端用密封螺纹连接，中接头上端与中控接头下端螺纹连接，中接头下端与下接头上端通过密封管螺纹连接，上活塞置于中接头内部，上活塞下端与下活塞上端螺纹连接，下活塞置于下接头内部。本发明能保证导斜器悬挂工具在空气钻井裸眼井段中可靠座挂，施工井队无需再为转换钻井液而多耗费财力物力，极大节约了施工成本。

技术领域

本发明涉及一种石油天然气行业中空气钻井领域使用的裸眼开窗导斜器悬挂工具。

背景技术

在石油天然气行业中，空气钻井是以压缩空气既作为循环介质又作为破碎岩石能量的一种欠平衡钻井技术。空气钻井是通过地面的空气压缩机组将空气变成压力为1.2-2.0MPa压缩气体，排气量为100-130m/min的高压空气，经由输气管汇注人钻井平台上的立压管线内，以高压空气替代普通钻井液，把钻井过程中产生的岩屑携带到地面同时对钻头进行冷却降温，然后经过专用排砂管线排入至废砂坑的一种钻井模式。与传统钻井技术相比，空气钻井以空气作为循环介质彻底消除了井底压持效应，极大的解放了机械钻速，因此空气钻进具有较高的机械钻速，一般是常规钻井液钻进方式的3-8倍。空气钻井安全性较高，在正常的配套与监控手段下，一般不会发生有害气体污染和天然气的爆燃现象。由于空气钻井技术极大的缩短工程周期，降低工程投入，已经越来越广泛的被应用于油气田钻井中，特别是页岩气的开发中。

在空气钻井过程中，可能出现各种异常工况，如钻具断裂等。当井下问题难以解决，无法继续钻进时，就会考虑在上部井眼进行开窗侧钻。在侧钻作业中主要包括套管内开窗侧钻和裸眼侧钻，其中套管开窗侧钻可以把斜向器可靠固定在套管内壁，利用斜向器快速完成开窗；相比套管内开窗侧钻，裸眼侧钻具有很多难点，其主要原因是由于裸眼井段井径不像金属套管那样规整，且裸眼井壁也不具备套管内壁那样的强度，同时常规导斜器悬挂工具难以在空气钻井裸眼侧钻中使用，因此目前大多数裸眼井侧钻是采取打水泥塞并从水泥塞处进行侧钻；若将打水泥塞的侧钻方式以及常规液压式导斜器悬挂工具应用于空气钻井侧钻有诸多不便，最大的阻碍在于钻井液介质不同：空气钻井的循环介质是压缩空气，而常规钻井驱动液压工具工作所使用的是液态钻井液（泥浆），因此在空气钻井中使用常规开窗侧钻斜向器更换液态钻井液（泥浆）将大大延长施工周期，且实施起来难度较大，极为不便。因此，如何利用空气钻井技术并有效的将导斜器可靠悬挂在裸眼井段是现目前的技术难点，本发明结合空气钻井的特点与裸眼开窗侧钻的技术要求，特提供一种空气钻井用裸眼开窗导斜器悬挂工具，为空气钻井技术在页岩气的开发应用中提供有力支撑。

发明内容

本发明的目的是：为了解决裸眼钻井中斜向器固定困难的问题，特提供一种空气钻井用裸眼开窗导斜器悬挂工具。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种空气钻井用裸眼开窗导斜器悬挂工具，是由控制接头、上接头、第一O型密封圈、空气活塞、中控接头、第二O型密封圈、连接螺钉、小活塞、助推活塞、第三O型密封圈、上活塞、中接头、小螺钉、盖板、小弹簧、限位块、上卡瓦、片弹簧、卡瓦座、下活塞、第四O型密封圈、下接头、下卡瓦、封油环、第五O型密封圈和第六O型密封圈构成。

其结构特征是：所述控制接头上端设置有管螺纹接头，控制接头内部安装有控制模块和电磁换向阀，控制接头内部设置有进气孔、中心出气孔和偏心出气孔，其中进气孔下端与电磁换向阀的入口接通，进气孔上端进口处设置有一圈环形凹槽，中心出气孔上端和偏心出气孔上端分别与电磁换向阀的两个出口接通，偏心出气孔下端出口设置有一圈环形凹槽，控制接头下端和上接头上端通过密封管螺纹连接。