本發(fā)明涉及鉆井，尤其涉及一種連續(xù)油管鉆井換向裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、目前油田的許多油井已經(jīng)進(jìn)入了開采后期，大部分老油田面臨油氣儲(chǔ)層污染嚴(yán)重，油氣采出困難等問題，油田的產(chǎn)量已達(dá)高峰且呈逐步下降趨勢(shì)。面對(duì)石油需求量的不斷增加，新油田的開采成本和開發(fā)難度大、規(guī)模建產(chǎn)周期長(zhǎng)，因此短期內(nèi)改善老井油藏狀況，增加油氣層滲透率、提高現(xiàn)有油井產(chǎn)量是實(shí)現(xiàn)油田穩(wěn)產(chǎn)和增產(chǎn)的關(guān)鍵途徑。與常規(guī)老井改造技術(shù)相比，連續(xù)油管鉆井是一種高效、環(huán)保的鉆井技術(shù)，連續(xù)油管質(zhì)量輕、密封性好、鉆井過程不用接單根，極大地提高了鉆井的效率和安全性。該技術(shù)既可用于新井的開發(fā)又適合老井的改造，有利于進(jìn)行薄油層、低滲透油氣藏以及煤層氣的增產(chǎn)。因此，連續(xù)油管鉆井技術(shù)具有顯著優(yōu)勢(shì)，既可降低作業(yè)時(shí)間與鉆井成本，又能減小井下事故發(fā)生率，是解決老油田增產(chǎn)問題、提高油田效益的有效途徑。連續(xù)油管鉆井過程中需頻繁改變鉆頭的鉆進(jìn)方向，為實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)的安全高效，亟需研制一種高效、可靠的換向裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種連續(xù)油管鉆井換向裝置及其使用方法，包括連續(xù)油管、端頭、換向頭、換向板、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)油管鉆井中鉆頭方向的高效、可靠換向。

2、本發(fā)明提供了一種連續(xù)油管鉆井換向裝置，包括連續(xù)油管、端頭、換向頭、換向板、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu)；使用時(shí)，鉆頭以及鉆井工具設(shè)置于連續(xù)油管內(nèi)部；

3、所述連續(xù)油管和所述端頭連接，所述端頭與所述換向頭通過剪切釘連接；所述換向頭與所述換向板連接；所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述換向板連接，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)所述換向板擺動(dòng)；所述定位機(jī)構(gòu)與所述端頭和所述換向頭均連接，在上提所述連續(xù)油管時(shí)，所述換向頭能夠相對(duì)于所述端頭發(fā)生位移，所述換向板能夠貼緊所述換向頭的內(nèi)壁。

4、優(yōu)選地，還包括鉸接座，所述鉸接座與所述換向頭的內(nèi)壁連接，所述換向板通過轉(zhuǎn)軸與所述鉸接座鉸接。

5、優(yōu)選地，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括匹配連接的齒輪和齒條，所述齒條與所述端頭連接，所述齒輪與所述換向板連接，所述齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)能夠帶動(dòng)所述換向板擺動(dòng)，進(jìn)而改變鉆頭在下放鉆井時(shí)的方向。

6、優(yōu)選地，所述定位機(jī)構(gòu)包括定位盒、磁性球、鎖孔和鎖桿，所述定位盒固定連接在所述端頭的外壁，所述磁性球滾動(dòng)設(shè)置在所述定位盒內(nèi)，所述鎖孔開設(shè)在所述端頭的內(nèi)壁，所述鎖桿滑動(dòng)連接在所述換向頭的外壁，并能夠插接在所述鎖孔內(nèi)。

7、優(yōu)選地，所述連續(xù)油管和所述端頭螺紋連接。

8、本發(fā)明還提供了一種上述的連續(xù)油管鉆井換向裝置的使用方法，包括：

9、將鉆頭及鉆井工具設(shè)置于所述連續(xù)油管內(nèi)部，隨著鉆頭的鉆進(jìn)，連續(xù)油管逐漸下放；

10、當(dāng)所述連續(xù)油管需要由豎直改為水平時(shí)，停止鉆頭的鉆進(jìn)并上提鉆頭，此時(shí)下放并按壓所述連續(xù)油管；

11、處于所述連續(xù)油管底部的所述換向頭受到底層阻擋，下壓力作用于所述端頭，使得所述剪切釘斷開，此時(shí)所述端頭和所述換向頭相互靠近；

12、所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述換向板擺動(dòng)；

13、使得鉆頭在下放鉆井時(shí)的方向由豎直變成傾斜，隨著多次的鉆井動(dòng)作以及多次連續(xù)油管的釋放，使得連續(xù)油管的下放方向由豎直切換成水平；

14、當(dāng)連續(xù)油管由豎直變?yōu)樗綍r(shí)，所述定位機(jī)構(gòu)也逐漸由豎直變成水平狀態(tài)，在上提所述連續(xù)油管時(shí)，所述換向頭相對(duì)于所述端頭發(fā)生位移，所述換向板貼緊所述換向頭的內(nèi)壁，完成鎖定。

15、優(yōu)選地，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒條和齒輪，所述剪切釘斷開后，所述端頭和所述換向頭相互靠近，所述齒條帶動(dòng)所述齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述換向板擺動(dòng)。

16、優(yōu)選地，所述定位機(jī)構(gòu)包括定位盒、磁性球、鎖孔和鎖桿，所述定位盒固定連接在所述端頭的外壁，所述磁性球滾動(dòng)設(shè)置在所述定位盒內(nèi)，所述鎖孔開設(shè)在所述端頭的內(nèi)壁，所述鎖桿滑動(dòng)連接在所述換向頭的外壁，并能夠插接在所述鎖孔內(nèi)，當(dāng)連續(xù)油管由豎直變?yōu)樗綍r(shí)，所述定位盒的方位逐漸由豎直變成水平狀態(tài)，當(dāng)所述定位盒超過水平狀態(tài)后，所述磁性球能夠向連續(xù)油管下放的反方向滾動(dòng)，此時(shí)的所述磁性球遠(yuǎn)離所述鎖孔，而磁性球則對(duì)鎖桿施加磁性相斥的力，在磁性球遠(yuǎn)離鎖孔后，上提連續(xù)油管，此時(shí)所述換向頭相對(duì)所述端頭移動(dòng)，所述鎖桿插接在所述鎖孔內(nèi)，完成所述端頭和所述換向頭之間的定位，使得所述換向板貼緊所述換向頭的內(nèi)壁，完成鎖定。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相對(duì)比，本發(fā)明的有益效果如下：

18、本發(fā)明通過剪切釘、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)連續(xù)油管的換向，并通過定位機(jī)構(gòu)完成定位和鎖定，使得連續(xù)油管鉆井的換向操作高效、可靠。

技術(shù)特征：

1.一種連續(xù)油管鉆井換向裝置，其特征在于，包括連續(xù)油管（1）、端頭（2）、換向頭（3）、換向板（31）、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu)；使用時(shí)，鉆頭以及鉆井工具設(shè)置于連續(xù)油管（1）內(nèi)部；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)油管鉆井換向裝置，其特征在于，還包括鉸接座（32），所述鉸接座（32）與所述換向頭（3）的內(nèi)壁連接，所述換向板（31）通過轉(zhuǎn)軸（33）與所述鉸接座（32）鉸接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)油管鉆井換向裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括匹配連接的齒輪（34）和齒條（35），所述齒條（35）與所述端頭（2）連接，所述齒輪（34）與所述換向板（31）連接，所述齒輪（34）轉(zhuǎn)動(dòng)能夠帶動(dòng)所述換向板（31）擺動(dòng)，進(jìn)而改變鉆頭在下放鉆井時(shí)的方向。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)油管鉆井換向裝置，其特征在于，所述定位機(jī)構(gòu)包括定位盒（4）、磁性球（41）、鎖孔（42）和鎖桿（43），所述定位盒（4）固定連接在所述端頭（2）的外壁，所述磁性球（41）滾動(dòng)設(shè)置在所述定位盒（4）內(nèi)，所述鎖孔（42）開設(shè)在所述端頭（2）的內(nèi)壁，所述鎖桿（43）滑動(dòng)連接在所述換向頭（3）的外壁，并能夠插接在所述鎖孔（42）內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)油管鉆井換向裝置，其特征在于，所述連續(xù)油管（1）和所述端頭（2）螺紋連接。

6.一種權(quán)利要求1所述的連續(xù)油管鉆井換向裝置的使用方法，其特征在于，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的使用方法，其特征在于，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒條和齒輪，所述剪切釘（21）斷開后，所述端頭（2）和所述換向頭（3）相互靠近，所述齒條（35）帶動(dòng)所述齒輪（34）轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述換向板（31）擺動(dòng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的使用方法，其特征在于，所述定位機(jī)構(gòu)包括定位盒（4）、磁性球（41）、鎖孔（42）和鎖桿（43），所述定位盒（4）固定連接在所述端頭（2）的外壁，所述磁性球（41）滾動(dòng)設(shè)置在所述定位盒（4）內(nèi)，所述鎖孔（42）開設(shè)在所述端頭（2）的內(nèi)壁，所述鎖桿（43）滑動(dòng)連接在所述換向頭（3）的外壁，并能夠插接在所述鎖孔（42）內(nèi)，當(dāng)所述連續(xù)油管（1）由豎直變?yōu)樗綍r(shí)，所述定位盒（4）的方位逐漸由豎直變成水平狀態(tài)，當(dāng)所述定位盒（4）超過水平狀態(tài)后，所述磁性球（41）能夠向連續(xù)油管（1）下放的反方向滾動(dòng)，此時(shí)的所述磁性球（41）遠(yuǎn)離所述鎖孔（42），而所述磁性球（41）則對(duì)鎖桿（43）施加磁性相斥的力，在所述磁性球（41）遠(yuǎn)離所述鎖孔（42）后，上提所述連續(xù)油管（1），此時(shí)所述換向頭（3）相對(duì)所述端頭（2）移動(dòng)，所述鎖桿（43）插接在所述鎖孔（42）內(nèi)，完成所述端頭（2）和所述換向頭（3）之間的定位，使得所述換向板（31）貼緊所述換向頭（3）的內(nèi)壁，完成鎖定。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種連續(xù)油管鉆井換向裝置及其使用方法，屬于鉆井技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括連續(xù)油管、端頭、換向頭、換向板、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu)；使用時(shí)，鉆頭以及鉆井工具設(shè)置于連續(xù)油管內(nèi)部；連續(xù)油管和端頭連接，端頭與換向頭通過剪切釘連接；換向頭與換向板連接；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與換向板連接，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠帶動(dòng)換向板擺動(dòng)；定位機(jī)構(gòu)與端頭和換向頭均連接，在上提連續(xù)油管時(shí)，換向頭能夠相對(duì)于端頭發(fā)生位移，換向板能夠貼緊換向頭的內(nèi)壁。本發(fā)明使得連續(xù)油管鉆井的換向操作高效、可靠。

技術(shù)研發(fā)人員：劉章鄒,趙簽,孫長(zhǎng)友,李生勇,李世杰,李江南,馬微
受保護(hù)的技術(shù)使用者：新疆石油管理局有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/18