一種橢圓柱式伸縮變徑鉆井工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種橢圓柱式伸縮變徑鉆井工具，屬石油井下工具領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在鉆井過程中，為控制井眼軌跡和防止井斜，通常是在鉆柱上安裝穩(wěn)定器，傳統(tǒng)的穩(wěn)定器因結(jié)構(gòu)固定，其往往受到地層條件、施工工藝等影響，在地面難以控制和改變其工作特性，需頻繁更換穩(wěn)定器，而更換穩(wěn)定器必須停鉆、通過起下鉆來實(shí)現(xiàn)。頻繁的停鉆、起下鉆不但影響鉆井時(shí)效、延長鉆井周期，而且起下鉆過程易造成起鉆遇卡、下鉆遇阻和“拔活塞”等現(xiàn)象，甚至?xí)l(fā)生井塌、井噴等事故，使井眼報(bào)廢，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。目前為減少或者避免上述事故的發(fā)生，更好地解決鉆進(jìn)過程中的井眼軌跡控制問題，通常使用可變徑穩(wěn)定器或旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具。
[0003]旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具因其對井眼軌跡控制效果較好、鉆井效率高等特點(diǎn)在油氣鉆井過程得到了廣泛的應(yīng)用。目前，國內(nèi)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具尚處在研發(fā)階段，還沒有規(guī)?；瘧?yīng)用，在油氣鉆進(jìn)過程主要靠引進(jìn)國外的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具。引進(jìn)國外的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具鉆井日費(fèi)很高，為油氣開采增加了成本。為此，國內(nèi)通過可變徑穩(wěn)定器和螺桿鉆具的配套使用來實(shí)現(xiàn)防斜打快、有效控制井眼軌跡，在油氣高效鉆井過程得到了廣泛的應(yīng)用。
[0004]目前國內(nèi)外廣泛研制和使用的可變徑穩(wěn)定器從結(jié)構(gòu)形式上主要有機(jī)液式和機(jī)電液一體式，機(jī)液式可變徑穩(wěn)定器按結(jié)構(gòu)形式主要分為排量控制式、鉆壓控制式、重力信號(hào)控制式、反壓差信號(hào)控制式以及泥漿泵開停泵時(shí)間控制式等。機(jī)電液一體式的可變徑穩(wěn)定器主要有電控可變徑穩(wěn)定器和井下閉環(huán)自控可變徑穩(wěn)定器，但因該可變徑穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高、可靠性不高等缺點(diǎn)而未推廣應(yīng)用，并且目前使用的機(jī)液式可變徑穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)尺寸較長，15個(gè)徑向活塞伸縮控制較難，制造成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊，實(shí)用性好，以解決現(xiàn)有鉆井過程中為控制井眼軌跡和防止井斜所使用的傳統(tǒng)穩(wěn)定器因結(jié)構(gòu)固定，其往往受到地層條件、施工工藝等影響，在地面難以控制和改變其工作特性，以及可變徑穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高、可靠性不高等問題；從而可實(shí)現(xiàn)防斜打快、有效控制井眼軌跡和防止出現(xiàn)井斜的橢圓柱式伸縮變徑鉆井工具。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種橢圓柱式伸縮變徑鉆井工具，包括殼體、導(dǎo)向管、定位套筒和節(jié)流套筒；其特征在于:導(dǎo)向管上套裝有殼體，導(dǎo)向管一端的殼體端頭螺紋安裝有連接頭；導(dǎo)向管另一端的殼體端口內(nèi)設(shè)置有限位臺(tái)肩；導(dǎo)向管的中間部位設(shè)置有臺(tái)階狀的錐形凸起；導(dǎo)向管的一端螺紋安裝有節(jié)流套筒，節(jié)流套筒的一端與連接頭接觸連接；導(dǎo)向管的另一端滑動(dòng)安裝有定位套筒；定位套筒與錐形凸起之間的導(dǎo)向管上通過彈簧座安裝有上復(fù)位彈簧；節(jié)流套筒與錐形凸起之間的導(dǎo)向管上通過下復(fù)位彈簧安裝有活塞；與錐形凸起對應(yīng)的殼體外表圓周上均布有翼塊，翼塊上設(shè)置有殼體孔；錐形凸起的錐形面上設(shè)置有滑軌；滑軌上滑動(dòng)安裝有支撐塊，支撐塊的頂端通過殼體孔延伸至殼體外端。
[0007]所述的滑軌截面呈T字型。所述的殼體孔與支撐塊之間設(shè)置有密封墊片。
[0008]所述的支撐塊為橢圓形柱體；支撐塊頂部為圓柱面；圓柱面上嵌裝有多個(gè)硬質(zhì)合金柱；支撐塊底部為坡面，坡面上設(shè)置有與滑軌對應(yīng)的軌道槽。
[0009]所述的翼塊數(shù)量為3個(gè)，翼塊在殼體外表圓周上呈螺旋狀設(shè)置。
[0010]所述的錐形凸起數(shù)量為2個(gè)；所述的支撐塊、滑軌和殼體孔數(shù)量分別為6個(gè)。
[0011]所述的定位套筒一端與限位臺(tái)肩接觸連接；定位套筒的另一端與上復(fù)位彈簧接觸連接。
[0012]所述的活塞上設(shè)置有O型橡膠密封圈，活塞與節(jié)流套筒之間的導(dǎo)向管上裝有Y型密封圈。
[0013]所述的彈簧座與殼體和導(dǎo)向管之間設(shè)置有O型橡膠密封圈。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
該橢圓柱式伸縮變徑鉆井工具結(jié)構(gòu)緊湊，強(qiáng)度較高，工作可靠性高，裝拆方便，制造成本低，使用壽命長。該橢圓柱式伸縮變徑鉆井工具的支撐塊，在殼體孔中可實(shí)現(xiàn)徑向伸縮運(yùn)動(dòng)，從而可提高該鉆井工具整體的穩(wěn)定性。解決了現(xiàn)有鉆井過程中為控制井眼軌跡和防止井斜所使用的傳統(tǒng)穩(wěn)定器因結(jié)構(gòu)固定，其往往受到地層條件、施工工藝等影響，在地面難以控制和改變其工作特性，以及可變徑穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高、可靠性不高的問題；從而可實(shí)現(xiàn)防斜打快、有效控制井眼軌跡和防止出現(xiàn)井斜的情況，可廣泛用于大位移井、定向井和直井的鉆井施工中，提高功效，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的A-A向的斷面示意圖。
[0016]圖中:1、殼體，2、導(dǎo)向管，3、定位套筒，4、節(jié)流套筒，5、連接頭，6、限位臺(tái)肩，7、錐形凸起，8、彈簧座，9、上復(fù)位彈簧，10、下復(fù)位彈簧，11、活塞，12、O型橡膠密封圈，13、Y型密封圈，14、翼塊，15、殼體孔，16、滑軌；17、支撐塊，18、硬質(zhì)合金柱。
【具體實(shí)施方式】
[0017]該橢圓柱式伸縮變徑鉆井工具包括殼體1、導(dǎo)向管2、定位套筒3和節(jié)流套筒4。導(dǎo)向管2上套裝有殼體3，導(dǎo)向管2 —端的殼體I端頭螺紋安裝有連接頭5 ;導(dǎo)向管2另一端的殼體I端口內(nèi)設(shè)置有限位臺(tái)肩6。導(dǎo)向管2的中間部位設(shè)置有2個(gè)臺(tái)階狀的錐形凸起7。導(dǎo)向管2的一端螺紋安裝有節(jié)流套筒4，節(jié)流套筒4的一端與連接頭5接觸連接。導(dǎo)向管2的另一端滑動(dòng)安裝有定位套筒3 ;定位套筒3與錐形凸起7之間的導(dǎo)向管2上通過彈簧座8安裝有上復(fù)位彈簧9 ;定位套筒3 —端與限位臺(tái)肩6接觸連接；定位套筒3的另一端與上復(fù)位彈簧9接觸連接。彈簧座8與殼體I和導(dǎo)向管2之間設(shè)置有O型橡膠密封圈12。
[0018]節(jié)流套筒4與錐形凸起7之間的導(dǎo)向管2上通過下復(fù)位彈簧10安裝有活塞11 ;活塞11上設(shè)置有O型橡膠密封圈12，活塞11與節(jié)流套筒4之間的導(dǎo)向管2上裝有Y型密封圈13。
[0019]與錐形凸起7對應(yīng)的殼體I外表圓周上螺旋狀均布有3個(gè)翼塊14，各翼塊14上分別設(shè)置有2