[发明专利]铰接头螺杆钻具及使用方法

说明书

本发明公开的铰接头螺杆钻具，包括钻具本体和设置在钻具本体上端的铰接头总成，所述铰接头总成包括均贯穿开设空腔的母接头、球头和公接头，所述母接头中配合球头开设有摆腔，所述球头的上端可转动的设置在摆腔中，所述公接头的上端安装在球头的下端，所述公接头的下端配合安装在钻具本体的上端；本发明可通过在导向螺杆钻具的上端安装铰接头，通过铰接头转向可进一步增加导向螺杆钻具的弯角，从而进一步减小曲率半径，提高造斜率，方便由竖井连通多处石油开采处，提高了石油的采收率。

技术领域

本发明涉及石油钻井技术领域，尤其涉及铰接头螺杆钻具及使用方法。

背景技术

螺杆钻具，是一种以钻井液为动力，把液体压力能转为机械能的容积式井下动力钻具。当泥浆泵泵出的泥浆流经旁通阀进入马达，在马达的进、出口形成一定的压力差，推动转子绕定子的轴线旋转，并将转速和扭矩通过万向轴和传动轴传递给钻头，从而实现钻井作业。石油分布在地下深处的多处位置，目前是通过在适当的位置钻出竖井，然后造斜钻出分支通向多处石油开采位置，可以减少钻竖井的数量，减少螺杆钻具多次竖直钻通硬质岩石的磨损，节省成本。导向螺杆钻具即是用来造斜的钻具，为了钻出一定斜度和方位的井眼，控制井眼的轨迹，导向螺杆钻具带有一定的弯度，导向螺杆钻具的万向轴壳体设计为弯壳体，一般为0～3°的弯度，来达到一定的造斜率要求；导向螺杆钻具又分为单弯螺杆钻具和可调弯螺杆钻具，单弯螺杆钻具的结构弯角是固定的，不同井段的曲率半径变化较大时，需更换螺杆钻具，达到不同的造斜率要求；可调弯螺杆钻具则是可在钻井平台上随意调整螺杆钻具的弯角，从而获得满意的造斜率，调整角度越大，曲率半径越小，造斜率则越大，对石油的采收率则更好，但是目前可调弯螺杆钻具的调整角度为0～3°，对于距离竖井较近的石油开采处，目前这种可调弯螺杆钻具的曲率半径仍较大，造斜率仍不能满足需求。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处，提供铰接头螺杆钻具及使用方法，从而有效解决现有技术中存在的不足之处。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：铰接头螺杆钻具，包括钻具本体和设置在钻具本体上端的铰接头总成，所述铰接头总成包括均贯穿开设空腔的母接头、球头和公接头，所述母接头中配合球头开设有摆腔，所述球头的上端可转动的设置在摆腔中，所述公接头的上端安装在球头的下端，所述公接头的下端配合安装在钻具本体的上端。

进一步，所述钻具本体为导向钻具，导向钻具的万向轴总成与传动轴总成之间设置有上弯点和下弯点。

进一步，所述上弯点的弯角为1°，所述下弯点的弯角为2°。

进一步，所述球头的上端为球形，所述摆腔配合球头设置为球形腔，所述球头上端的两侧开设有滑键槽，滑键槽中设置有滑块，所述摆腔中配合滑块设置有摆动槽。

进一步，所述球头的上端两侧开设有轴孔，轴孔中设置有滑轴，所述母接头上配合滑轴开设有转槽。

进一步，所述公接头的上端设置有加固球头下端的公接头锁母。

进一步，所述公接头中配合公接头锁母设置有开口套，开口套的内圈为锥形面，所述公接头锁母的内侧也设置为锥形面。

进一步，所述母接头的下端设置有加固球头上端的母接头锁母。

进一步，所述母接头锁母靠近球头上端的一侧设置有碟簧，碟簧的另一侧设置有密封环。

铰接头螺杆钻具的使用方法，包括如下过程：需要造斜时，将竖直钻杆取出，由旁通阀处拆下，安装上铰接头总成，然后在公接头的末端安装导向螺杆钻具本体，然后在井眼中下入斜向器(即上端为楔形的导向装置)，铰接头螺杆钻具下入井眼至斜向器处即可通过斜向器导向造斜，此时公接头连同球头一同在母接头的摆腔中转动至造斜角度，钻具工作，即进行造斜钻井。