[发明专利]一种水平钻井造斜钻具

摘要

本发明涉及一种水平钻井造斜钻具，属石油钻采井下工具技术领域。它由上壳体、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。该水平钻井造斜钻具结构简单、实用性好，工作中可准确地控制井眼的井斜角、提高机械钻速和井身质量、缩短钻井周期，进而减少起下钻次数，降低钻井成本，提高钻井效率。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。

主权项

1.一种水平钻井造斜钻具，它由上壳体（25）、下壳体（26）、调整套（27）和中间轴管（28）构成，其特征在于：中间轴管（28）的一端螺纹安装有上壳体（25），中间轴管（28）的另一端螺纹安装有下壳体（26），上壳体（25）和下壳体（26）之间的中间轴管（28）上活动安装有调整套（27），所述的调整套（27）的一端端面圆周上均布有多个调节齿（31），与调节齿（31）对应的上壳体（25）端面圆周上均布有多个调节槽（19），调整套（27）与上壳体（25）之间通过调节齿（31）和调节槽（19）的配合相互嵌合接触连接；所述的调节齿（31）的长度不等，所述的调节槽（19）的深度不等;调整套（27）与上壳体（25）和下壳体（26）接触连接;所述的中间轴管（28）两端的外螺纹和与其对应的上壳体（25）和下壳体（26）的内螺纹分别与其中心轴线具有1.5°的夹角；中间轴管（28）两端的外螺纹中间部位分别设置有密封槽（29），密封槽（29）内设置有密封圈；该水平钻井造斜钻具工作时，首先旋松上壳体(25)与中间轴管(28)的连接螺纹，使得调整套（27）的调节齿（31）与调节槽（19）脱离即可；再旋转上壳体（25）到需要的斜度，然后旋紧上壳体（25）与中间轴管（28）的连接螺纹，使调节齿（31）和调节槽（19）相互嵌合，旋紧下壳体（26）使其抵触调整套（27），斜度的调整既告完成，调节齿（31）每旋转一个调节槽（19）位置，上壳体（25）相对中间轴管（28）斜度可变化1—3°；上述调整完成与支撑装置和管柱连接后，即可整体入井，入井工作过程中，在泵压作用下洗井液通过节流套（14）推动上芯轴（4）和下芯轴（3）整体下行，由于上芯轴（4）上的上凸台（12）和下凸台（13）与上支撑块（5）和下支撑块（6）接触连接，且上凸台（12）和下凸台（13）分别呈锥形，上支撑块（5）和下支撑块（6）的底部分别为与上凸台（12）和下凸台（13）对应的坡面；上芯轴（4）下行过程中通过上凸台（12）和下凸台（13）逐步将上支撑块（5）和下支撑块（6）径向顶出壳体(1)并与井壁接触，这一过程中，通过旋转套（16）上的定位杆（24）与上限位套（17）上不同深度的定位齿（21）的配合，可控制上支撑块（5）和下支撑块（6）径向的伸出度，具体为：上芯轴（4）和下芯轴（3）整体下行过程中，下限位套（15）上的下坡面凸台（20）与旋转套（16）上的上坡面凸台（23）接触，在压力的作用下，下坡面凸台（20）与上坡面凸台（23）之间由最高点向下滑行，这一过程中，旋转套（16）带动下芯轴（3）转动，泵压停止后，在上弹簧（11）和下弹簧的作用下，上芯轴（4）和下芯轴（3）整体复位，由此使旋转套（16）上的定位杆（24）插入至V型定位槽（22）其中一个的定位齿（21）内；由于泵压不同，下限位套（15）上的下坡面凸台（20）与旋转套（16）上的上坡面凸台（23）接触压力不同，从而两者之间由最高点向下滑行的行程不同，即上芯轴（4）和下芯轴（3）整体转动的角度不同，上芯轴（4）和下芯轴（3）整体复位时，致使旋转套（16）上的定位杆（24）可插入至不同的V型定位槽（22）中，由此可控制支撑块径向向外延伸的高度，实现相对井壁的固定；当泵压继续加大，下坡面凸台（20）与上坡面凸台（23）之间由最高点向下滑行至最低点时，泵压停止后，在上弹簧（11）的作用下，上芯轴（4）和下芯轴（3）整体复位，这一过程中，定位杆（24）端头与V型定位槽（22）另一侧的光滑面槽壁接触，由此使旋转套（16）在复位过程中继续旋转，从而使下坡面凸台（20）与上坡面凸台（23）回复至原始起点位置，再次打压后，即可循环工作；支撑装置通过定位杆（24）与深度不等的定位齿（21）的配合，可控制上支撑块（5）和下支撑块（6）径向伸出的高度，从而可适应不同直径的井眼，定位完成后，即可防止管柱和钻头紧贴井壁，使其端头上扬，从而顺利造斜钻井。