[发明专利]一种一体式斜向开窗工具

说明书

本申请提供一种一体式斜向开窗工具，包括：磨鞋由下至上间隔设有开窗磨鞋与扩孔磨鞋，开窗磨鞋的外侧穿设有连接销。斜向导杆上端具有具有楔形槽，楔形槽的内壁与圆弧结构，楔形槽前端的内壁与开窗磨鞋外壁接触，且连接销穿过斜向导杆侧壁。锚定座设于斜向导杆底部，锚定座包括芯轴，芯轴中段外周侧阵列设有多数卡瓦，卡瓦方设有下锥套，上方设有上锥套，下锥套以及上锥套与卡瓦之间均具有楔形配合结构，下锥套与上锥套均套设于芯轴外侧，上锥套与芯轴沿垂直于轴线的方向穿设有连接轴，芯轴内部具有液压油道向下锥套提供动力，使下锥套向上移动，从而使卡瓦向锚定座的外侧移动。施工过程更加简单，节约了施工时间，锚定更加稳定可靠。

技术领域

本发明属于钻井工具技术领域，尤其涉及一种一体式斜向开窗工具。

背景技术

在油田开发的中后期，复杂断块油藏中的剩余原油分布极为分散，而且呈小而散的特征。侧钻井技术能够利用其地上地下原有资源，开发老区块的剩余油储量，实现低成本高效率挖掘老区块剩余原油。因此越来越多的侧钻井得以实施。

现有的开窗工具，不但需要数次下钻才能完成开窗侧钻，还易出现在开窗作业过程中或是开窗之后正常钻进过程中，斜向器向下运动或是旋转引起的恶性事故，例如钻孔方向错误、卡钻等，甚至最终导致油井报废。

发明内容

为解决现有技术不足，本发明提供一种一体式斜向开窗工具，一次性下井，便可完成锚定及开窗作业，与传统侧钻工具相比减少了一次起下钻，简化了工艺过程，节约了开窗时间，采用液压式锚定相对于机械式锚定更加稳定可靠，斜向导杆及锚定座收回后，主井内不会留下任何残留物，不影响主井眼通径。

为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：

一种一体式斜向开窗工具，包括：磨鞋、斜向导杆以及锚定座。

磨鞋由下至上间隔设有开窗磨鞋与扩孔磨鞋，开窗磨鞋的外侧穿设有连接销。

斜向导杆上端具有具有楔形槽，楔形槽的内壁与圆弧结构，其圆弧半径大于或等于开窗磨鞋的外径，且楔形槽的深度从斜向导杆前端向后端逐渐变浅，楔形槽的轴线与斜向导杆的轴线具有锐角夹角，楔形槽前端的内壁与开窗磨鞋外壁接触，且连接销穿过斜向导杆侧壁。

锚定座设于斜向导杆底部，锚定座包括芯轴，芯轴中段外周侧阵列设有多数卡瓦，卡瓦方设有下锥套，上方设有上锥套，下锥套以及上锥套与卡瓦之间均具有楔形配合结构，下锥套与上锥套均套设于芯轴外侧，上锥套与芯轴沿垂直于轴线的方向穿设有连接轴，芯轴内部具有液压油道向下锥套提供动力，使下锥套向上移动，从而使卡瓦向锚定座的外侧移动。

进一步的，楔形槽内壁设有弧形台阶，弧形台阶截面呈圆弧形，其圆弧轴线与楔形槽同轴，弧形台阶的圆弧半径小于楔形槽的半径，弧形台阶的上端面与开窗磨鞋之间的间距小于扩孔磨鞋底面与斜向导杆顶面之间的间距，且大于连接销的直径。

进一步的，磨鞋还包括依次设于扩孔磨鞋上方的引导磨鞋、一级西瓜皮磨鞋、挠性节以及二级西瓜皮磨鞋。

进一步的，下锥套内壁与芯轴下段的外壁之间形成有液压腔，液压腔与液压油道连通。

进一步的，下锥套与上锥套外侧均套设有管状结构的保持架，卡瓦的两端向外穿过保持架侧壁，保持架侧壁沿轴线方向开设有条形结构的导向孔，导向孔内滑动设有限位杆，限位杆连接于芯轴外壁，保持架与下锥套同时沿轴线移动。

进一步的，芯轴的外壁套设有剪切套，剪切套上段内壁设有上锁环，下段外壁设有下锁环，上锁环与下锁环的内外壁均设有单向螺纹，使相互连接的两个零件仅能沿轴线朝一个方向移动，上锁环与下锁环一侧均开设有缺口。

上锁环套装于芯轴外壁，剪切套仅能相对于芯轴向下移动。

下锁环穿设于下锥套内壁，下锥套仅能相对于剪切套向上移动。