專利名稱：旋轉(zhuǎn)鉆井導(dǎo)向器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于石油鉆探領(lǐng)域，涉及ー種定向鉆井、井眼造斜的專業(yè)工具，具體是涉及ー種旋轉(zhuǎn)鉆井導(dǎo)向器。
背景技術(shù)：
國內(nèi)把旋轉(zhuǎn)鉆井系統(tǒng)列為863攻關(guān)項目，只有勝利油田鉆井院研制的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)開始井下試驗。北京石油機(jī)械廠生產(chǎn)的近鉆頭導(dǎo)向器是采用滑動鉆井系列只是把LWD鑲嵌在動カ鉆具的下外殼，地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)實時監(jiān)測近鉆頭電阻率、方位電阻率、自然伽馬數(shù)據(jù)、近鉆頭井斜和側(cè)向電阻率等數(shù)據(jù)，判斷鉆頭在油層中的位置，井隨時調(diào)整鉆頭姿態(tài)，始終在油層中鉆迸。他比常規(guī)LWD導(dǎo)向工具能更早的發(fā)現(xiàn)儲層，提高鉆遇率，但是要 價2500萬/套而其中動カ鉆具是易損品信號上返時間大于2分鐘響應(yīng)時間太長，近鉆頭導(dǎo)向器處于試驗階段，國內(nèi)滑動定向鉆井技術(shù)主要存在以下幾點問題1.動カ鉆具+彎接頭定向井エ藝較落后；2.勞動強(qiáng)度大，機(jī)械鉆速低；3.井眼質(zhì)量差；4.扭方位更換鉆具等操作頻繁。90年代末，斯侖貝謝(Schlumberger)的PowerDrive (旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng))、貝克休斯(Baker Hughes)的AUTO-TRACK (井下閉環(huán)自動跟蹤控制系統(tǒng))、埃尼-阿吉普(ENI-Agip)和貝克休斯共同研制的SDD系統(tǒng)(垂直鉆井裝置)和CAMCO公司的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向エ具較為成功。CAMCO和Baker Hughes公司的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的導(dǎo)向原理類似，都是利用近鉆頭導(dǎo)向塊的伸縮與井壁相互作用產(chǎn)生導(dǎo)向力，但是結(jié)構(gòu)有所不同。主要區(qū)別在于沒有靜止的導(dǎo)向套，3個導(dǎo)向棱塊隨鉆柱一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)需要在某個方向?qū)驎r，每轉(zhuǎn)I周每個導(dǎo)向棱塊都要在該方向上伸出I次，頂向井壁產(chǎn)生導(dǎo)向力，轉(zhuǎn)離該方向后，棱塊自動縮回。它的控制器、旋轉(zhuǎn)換向閥及測量機(jī)構(gòu)都置于鉆柱中間，可以保持相對靜止。旋轉(zhuǎn)換向閥可以旋轉(zhuǎn)到任意方向再保持靜止，從而使導(dǎo)向棱塊只有在旋轉(zhuǎn)到某一方向時，鉆井液才驅(qū)動導(dǎo)向棱塊伸出達(dá)到控制井眼軌跡方向的目的。在鉆直井時，旋轉(zhuǎn)控制閥會隨鉆柱一起旋轉(zhuǎn)，故導(dǎo)向棱塊產(chǎn)生的導(dǎo)向カ是不斷變化的，但這樣會造成井眼擴(kuò)徑。

實用新型內(nèi)容為了解決以上現(xiàn)有技術(shù)中鉆井導(dǎo)向器存在的問題，本實用新型提供ー種旋轉(zhuǎn)鉆井導(dǎo)向器。本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種旋轉(zhuǎn)鉆井導(dǎo)向器，包括上接頭、六方油缸套、密封環(huán)、異徑套和主軸，所述上接頭、六方油缸套、限位密封環(huán)和異徑套依次連接，且所述上接頭、六方油缸套、限位密封環(huán)和異徑套的內(nèi)腔相互貫通，形成油壓腔，所述主軸一端套裝有壓緊螺母和活塞，并插入所述油壓腔內(nèi)，所述主軸另一端伸出所述異徑套外，從而密封所述油壓腔，在所述異徑套上設(shè)有導(dǎo)向塊，所述導(dǎo)向塊包括與所述油壓腔相連通的活塞缸、設(shè)置在所述活塞缸內(nèi)的活塞、以及與所述活塞固定連接的活動翼板，所述主軸外周面上設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)有定位鎖銷，所述定位鎖銷與所述主軸之間設(shè)置彈簧，所述異徑套上與所述定位鎖銷相對應(yīng)位置設(shè)有定位孔，所述定位鎖銷可插入所述定位孔內(nèi)。進(jìn)ー步的，所述上接頭與所述六方油缸套的連接處設(shè)置有O形密封圏。進(jìn)ー步的，所述限位密封環(huán)和所述六方油缸套的連接處設(shè)置有O形密封圏。進(jìn)ー步的，所述限位密封環(huán)和所述異徑套之間設(shè)有耐磨環(huán)。進(jìn)ー步的，所述異徑套與所述主軸之間設(shè)有耐磨環(huán)。進(jìn)ー步的，所述異徑套與所述主軸之間設(shè)有單列圓錐滾子軸承。本實用新型的有益效果是本實用新型旋轉(zhuǎn)鉆井導(dǎo)向器在使用時，上接頭連接鉆具，鉆具施加到上接頭的鉆壓小于油壓腔內(nèi)的壓カ時，油壓腔不產(chǎn)生油壓，導(dǎo)向塊在環(huán)空液柱壓カ的作用下，是受回狀態(tài)，主軸上的定位鎖銷是彈出狀態(tài)，定位鎖銷插入到異徑套上的定位孔內(nèi)，異徑套和主軸鎖定，工具為垂直或穩(wěn)斜工作狀態(tài)；増加鉆壓，鉆壓大于油壓腔壓力，油壓升高，從而推出導(dǎo)向塊，定位鎖銷收回，在井壁和導(dǎo)向塊的作用下，異徑套不隨主軸轉(zhuǎn)動，在近鉆頭點形成了一個穩(wěn)定方位的支點，工具處于造斜狀態(tài)。本實用新型旋轉(zhuǎn)鉆井導(dǎo)向器實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井，井眼軌跡規(guī)則光滑；實現(xiàn)了近鉆頭測地層參數(shù)和井眼軌跡參數(shù)；下鉆和起鉆時，導(dǎo)向塊自動回收，可減少摩擦阻力，防止井眼卡鉆的事故發(fā)生；實現(xiàn)不起鉆狀態(tài)下鉆具進(jìn)行組合的目的，節(jié)約鉆井周期和成本，減低工人的勞動強(qiáng)度；導(dǎo)向塊隨井深上下移動，不旋轉(zhuǎn)，所以極大的降低了鉆具的旋轉(zhuǎn)扭矩和疲勞破壞，降低了井下鉆具事故；通過油壓傳遞鉆壓，減少了鉆具的剛性交變應(yīng)力，防止了鉆具疲勞破壞，延長了使用壽命；可以反復(fù)使用，維修方便，使用成本較低。
圖I為本實用新型轉(zhuǎn)鉆井導(dǎo)向器的的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I的俯視圖；圖3為圖2中A-A向剖視圖；圖4為圖2中C-C向的局部剖視圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。如圖I、圖2和圖3所示，一種旋轉(zhuǎn)鉆井導(dǎo)向器，包括上接頭I、六方油缸套2、密封環(huán)3、異徑套4和主軸5，上接頭I、六方油缸套2、限位密封環(huán)3和異徑套4依次連接，且上接頭I、六方油缸套2、限位密封環(huán)3和異徑套4的內(nèi)腔相互貫通，形成油壓腔，主軸5的一端套裝有壓緊螺母51和活塞52，并插入油壓腔內(nèi)，主軸5的另一端伸出異徑套4タト，壓緊螺母51和活塞52配合，從而密封油壓腔。如圖4所示，在異徑套4上設(shè)有導(dǎo)向塊，該導(dǎo)向塊包括與油壓腔相連通的活塞缸61、設(shè)置在活塞缸61內(nèi)的活塞62、以及與活塞62固定連接的活動翼板63，主軸5的外周面上設(shè)有凹槽50，凹槽50內(nèi)設(shè)有定位鎖銷51，定位鎖銷51與主軸5之間設(shè)置彈簧52，異徑套4上與定位鎖銷51相對應(yīng)位置設(shè)有定位孔40，定位鎖銷51可插入定位孔40內(nèi)。上接頭I與六方油缸套2的連接處設(shè)置有O形密封圈7。限位密封環(huán)3和六方油缸套2的連接處設(shè)置有O形密封圈7。限位密封環(huán)3和異徑套4之間設(shè)有耐磨環(huán)8。異徑套4與主軸5之間設(shè)有耐磨環(huán)8。異徑套4與主軸5之間設(shè)有單列圓錐滾子軸承9，異徑套4和主軸5可相對轉(zhuǎn)動。[0020]本實用新型旋轉(zhuǎn)鉆井導(dǎo)向器在使用時，在近鉆頭點形成一個穩(wěn)定方位的支點，并給鉆頭一個側(cè)向切削力F，F(xiàn)的大小與導(dǎo)向塊的支出程度有關(guān)，在地心引力的作用下，鉆具重量(鉆壓)產(chǎn)生的側(cè)向分力和導(dǎo)向塊的支點作用使鉆具產(chǎn)生彎曲，増加了工具造斜能力。本實用新型旋轉(zhuǎn)鉆井導(dǎo)向器的上接頭連接鉆具，鉆具施加到上接頭的鉆壓小于油壓腔內(nèi)的壓カ(小于12T吋、)時，油壓腔不產(chǎn)生油壓，導(dǎo)向塊在環(huán)空液柱壓カ的作用下，是受回狀態(tài)，主軸5的定位鎖銷是彈出狀態(tài)，定位鎖銷插入到異徑套上的定位孔內(nèi)，異徑套和主軸鎖定，工具為垂直或穩(wěn)斜工作狀態(tài)；増加鉆壓，鉆壓大于油壓腔壓力(大于15T)時，油壓腔內(nèi)的油壓升高，從而推出導(dǎo)向塊，定位鎖銷收回，在井壁和導(dǎo)向塊的作用下，異徑套不隨主軸轉(zhuǎn)動，在近鉆頭點形成了一個穩(wěn)定方位的支點，工具處于造斜狀態(tài)。本實用新型旋轉(zhuǎn)鉆井導(dǎo)向器工具面的調(diào)整通過上提鉆具，油壓釋放，定位鎖銷彈出，導(dǎo)向塊自動回收，只要慢轉(zhuǎn)鉆具一周，異徑套4和主軸5就鎖定，根據(jù)測斜得到的工具面，可用轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動鉆具到需要方位即可。本實用新型旋轉(zhuǎn)鉆井導(dǎo)向器實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井，井眼軌跡規(guī)則光滑；實現(xiàn)了近鉆頭測地層參數(shù)和井眼軌跡參數(shù)；下鉆和起鉆時，導(dǎo)向塊自動回收，可減少摩擦阻力，防止井眼卡鉆的事故發(fā)生；實現(xiàn)不起鉆狀態(tài)下鉆具進(jìn)行組合的目的，節(jié)約鉆井周期和成本，減低工人的勞動強(qiáng)度；導(dǎo)向塊隨井深上下移動，不旋轉(zhuǎn)，所以極大的降低了鉆具的旋轉(zhuǎn)扭矩和?！谄茐模档土司裸@具事故；通過油壓傳遞鉆壓，減少了鉆具的剛性交變應(yīng)力，防止了鉆具疲勞破壞，延長了使用壽命；可以反復(fù)使用，維修方便，使用成本較低。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)鉆井導(dǎo)向器，其特征在于包括上接頭、六方油缸套、密封環(huán)、異徑套和主軸，所述上接頭、六方油缸套、限位密封環(huán)和異徑套依次連接，且所述上接頭、六方油缸套、限位密封環(huán)和異徑套的內(nèi)腔相互貫通，形成油壓腔，所述主軸一端套裝有壓緊螺母和活塞，并插入所述油壓腔內(nèi)，所述主軸另一端伸出所述異徑套外，從而密封所述油壓腔，在所述異徑套上設(shè)有導(dǎo)向塊，所述導(dǎo)向塊包括與所述油壓腔相連通的活塞缸、設(shè)置在所述活塞缸內(nèi)的活塞、以及與所述活塞固定連接的活動翼板，所述主軸外周面上設(shè)有凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)有定位鎖銷，所述定位鎖銷與所述主軸之間設(shè)置彈簧，所述異徑套上與所述定位鎖銷相對應(yīng)位置設(shè)有定位孔，所述定位鎖銷可插入所述定位孔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種旋轉(zhuǎn)鉆井導(dǎo)向器，其特征在于所述上接頭與所述六方油缸套的連接處設(shè)置有O形密封圏。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種旋轉(zhuǎn)鉆井導(dǎo)向器，其特征在于所述限位密封環(huán)和所述六方油缸套的連接處設(shè)置有O形密封圏。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種旋轉(zhuǎn)鉆井導(dǎo)向器，其特征在于所述限位密封環(huán)和所述異徑套之間設(shè)有耐磨環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種旋轉(zhuǎn)鉆井導(dǎo)向器，其特征在于所述異徑套與所述主軸之間設(shè)有耐磨環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項所述的一種旋轉(zhuǎn)鉆井導(dǎo)向器，其特征在于所述異徑套與所述主軸之間設(shè)有單列圓錐滾子軸承。
專利摘要本實用新型涉及一種旋轉(zhuǎn)鉆井導(dǎo)向器，包括上接頭、六方油缸套、密封環(huán)、異徑套和主軸，上接頭、六方油缸套、限位密封環(huán)和異徑套依次連接，且內(nèi)腔相互貫通，形成油壓腔，主軸一端套裝有壓緊螺母和活塞，并插入油壓腔內(nèi)，主軸另一端伸出異徑套外，從而密封油壓腔，在異徑套上設(shè)有導(dǎo)向塊，導(dǎo)向塊包括與油壓腔相連通的活塞缸、設(shè)置在活塞缸內(nèi)的活塞、以及與活塞固定連接的活動翼板，主軸外周面上設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)有定位鎖銷，定位鎖銷與主軸之間設(shè)置彈簧，異徑套上與定位鎖銷相對應(yīng)位置設(shè)有定位孔，定位鎖銷可插入定位孔內(nèi)。該旋轉(zhuǎn)鉆井導(dǎo)向器實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井，井眼軌跡規(guī)則光滑，導(dǎo)向塊自動回收，減少摩擦阻力，防止井眼卡鉆事故。
文檔編號E21B7/04GK202451054SQ201120372938
公開日2012年9月26日 申請日期2011年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月8日
發(fā)明者常青, 王國祥, 繆宏, 金學(xué)宏 申請人:揚州市馳城石油機(jī)械有限公司