一種卡瓦式工具面穩(wěn)定器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉆井工程中造斜用的卡瓦式工具面穩(wěn)定器。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油天然氣行業(yè)中，水平井和大位移井可以開發(fā)許多地質(zhì)因素復(fù)雜的油氣藏，增加油氣產(chǎn)量，同時(shí)還具有節(jié)約鉆井成本，減小環(huán)境破壞等好處。由于水平井和大位移井具有良好的經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)效應(yīng)，在鉆井工程中的應(yīng)用極其廣泛。
[0003]鉆水平井和大位移井的關(guān)鍵在于必須對井眼進(jìn)行造斜，造斜過程中需要對鉆具工具面進(jìn)行穩(wěn)定，而在實(shí)際鉆井過程中因?yàn)榫聞?dòng)力鉆具的反扭矩作用，經(jīng)常導(dǎo)致工具面跑偏，需要地面操作人員不斷地對工具面進(jìn)行調(diào)整，使得造斜過程顯得異常繁瑣。目前鉆井工程中利用MffD隨鉆測量技術(shù)，可以實(shí)時(shí)對工具面方向進(jìn)行測量和修正，但是該技術(shù)使用價(jià)格昂貴，并且核心技術(shù)都被國外鉆井公司壟斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:為了解決鉆井造斜過程中工具面容易跑偏的問題，特提供一種卡瓦式工具面穩(wěn)定器。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種卡瓦式工具面穩(wěn)定器，是由上筒體、端蓋、彈簧、套筒、中心管、防掉帽、卡瓦座、卡瓦和下筒體構(gòu)成；其結(jié)構(gòu)特征是:上筒體上端和上部鉆柱絲扣連接，下筒體下端和螺桿鉆具絲扣連接，上筒體和下筒體用絲扣連接；上筒體內(nèi)腔下部設(shè)置一圈凸起臺(tái)階，上筒體外圓中部設(shè)置一圈凸起臺(tái)階，內(nèi)腔凸起臺(tái)階和外圓凸起臺(tái)階之間設(shè)置兩個(gè)通孔連通上筒體內(nèi)外空間；彈簧安裝在上筒體內(nèi)腔凸起臺(tái)階上，中心管安裝在上筒體內(nèi)腔，中心管上端凸起外緣壓縮彈簧，中心管下端和防掉帽絲扣連接，中心管上端內(nèi)孔設(shè)置為內(nèi)六方，防掉帽內(nèi)孔設(shè)置為內(nèi)六方；中心管和上筒體的各個(gè)接觸面設(shè)置有密封圈進(jìn)行密封；套筒內(nèi)腔設(shè)置有一圈凸起臺(tái)階，套筒套入上筒體外圓；套筒和上筒體的各個(gè)接觸面設(shè)置有密封圈進(jìn)行密封；中心管、上筒體和套筒形成的密閉腔室內(nèi)充滿液壓油；套筒上端和端蓋絲扣連接，套筒下端和卡瓦座絲扣連接；端蓋軸向設(shè)置有通孔；卡瓦座下端周向均勻設(shè)置三個(gè)“T”形凹槽；下筒體外圓設(shè)置一臺(tái)階，臺(tái)階上周向均勻設(shè)置三個(gè)斜坡，斜坡兩側(cè)設(shè)置有凹槽；卡瓦上端設(shè)置為“T”形掛鉤，卡瓦內(nèi)側(cè)下端設(shè)置有斜坡，卡瓦外側(cè)縱向設(shè)置有鋸齒槽，鋸齒槽從上往下看偏向逆時(shí)針方向，保證卡瓦不能逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，卡瓦下端兩側(cè)設(shè)置有凸起外緣；三個(gè)卡瓦上端“T”形掛鉤分別安裝在卡瓦座下端三個(gè)“T”形凹槽內(nèi)，三個(gè)卡瓦下端兩側(cè)凸起外緣分別安裝在下筒體三個(gè)斜坡兩側(cè)的凹槽內(nèi)。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:(I)本發(fā)明利用卡瓦卡住井壁，將施加于鉆柱的扭矩傳遞給井壁，防止了鉆柱的扭轉(zhuǎn)變形，克服了工具面跑偏的問題；(2)利用鉆井液流量驅(qū)動(dòng)，操作簡單可靠；(3)不影響鉆柱軸向送進(jìn)；(4)鉆柱可正向旋轉(zhuǎn)，不影響復(fù)合鉆井；(5)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單可靠。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明一種卡瓦式工具面穩(wěn)定器卡瓦張開狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2是本發(fā)明一種卡瓦式工具面穩(wěn)定器卡瓦收回狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖3是卡瓦座、卡瓦和下筒體的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖4是卡瓦的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖中:1.上筒體、2.端蓋、3.彈簧、4.套筒、5.中心管、6.防掉帽、7.卡瓦座、8.卡瓦、9.下筒體。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1和圖2所示，本發(fā)明一種卡瓦式工具面穩(wěn)定器，是由上筒體1、端蓋2、彈簧3、套筒4、中心管5、防掉帽6、卡瓦座7、卡瓦8和下筒體9構(gòu)成；其結(jié)構(gòu)特征是:上筒體I上端和上部鉆柱絲扣連接，下筒體9下端和螺桿鉆具絲扣連接，上筒體I和下筒體9用絲扣連接；上筒體I內(nèi)腔下部設(shè)置一圈凸起臺(tái)階，上筒體I外圓中部設(shè)置一圈凸起臺(tái)階，內(nèi)腔凸起臺(tái)階和外圓凸起臺(tái)階之間設(shè)置兩個(gè)通孔連通上筒體I內(nèi)外空間；彈簧3安裝在上筒體I內(nèi)腔凸起臺(tái)階上，中心管5安裝在上筒體I內(nèi)腔，中心管5上端凸起外緣壓縮彈簧3，中心管5下端和防掉帽6絲扣連接，中心管5上端內(nèi)孔設(shè)置為內(nèi)六方，防掉帽6內(nèi)孔設(shè)置為內(nèi)六方；中心管5和上筒體I的各個(gè)接觸面設(shè)置有密封圈進(jìn)行密封；套筒4內(nèi)腔設(shè)置有一圈凸起臺(tái)階，套筒4套入上筒體I外圓；套筒4和上筒體I的各個(gè)接觸面設(shè)置有密封圈進(jìn)行密封；中心管5、上筒體I和套筒4形成的密閉腔室內(nèi)充滿液壓油；套筒4上端和端蓋2絲扣連接，套筒4下端和卡瓦座7絲扣連接；端蓋2軸向設(shè)置有通孔。
[0013]如圖3和圖4所示，卡瓦座7下端周向均勻設(shè)置三個(gè)“T”形凹槽；下筒體9外圓設(shè)置一臺(tái)階，臺(tái)階上周向均勻設(shè)置三個(gè)斜坡，斜坡兩側(cè)設(shè)置有凹槽；卡瓦8上端設(shè)置為“T”形掛鉤，卡瓦8內(nèi)側(cè)下端設(shè)置有斜坡，卡瓦8外側(cè)縱向設(shè)置有鋸齒槽，鋸齒槽從上往下看偏向逆時(shí)針方向，保證卡瓦8不能逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，卡瓦8下端兩側(cè)設(shè)置有凸起外緣；三個(gè)卡瓦8上端“T”形掛鉤分別安裝在卡瓦座7下端三個(gè)“T”形凹槽內(nèi)，三個(gè)卡瓦8下端兩側(cè)凸起外緣分別安裝在下筒體9三個(gè)斜坡兩側(cè)的凹槽內(nèi)。
[0014]本發(fā)明一種卡瓦式工具面穩(wěn)定器的工作原理是:下入本發(fā)明至造斜段，初始狀態(tài)如圖2所示，開栗循環(huán)鉆井液，在鉆井液壓降作用下推動(dòng)中心管5軸向下移，中心管5壓縮中心管5和上筒體I密閉腔室的液壓油，液壓油通過上筒體I中部通孔進(jìn)入上筒體I和套筒4密閉腔室，液壓油推動(dòng)套筒4軸向下移，從而使卡瓦8徑向張開，達(dá)到如圖2所示的狀態(tài)，此時(shí)卡瓦8和井壁緊密貼合，將鉆具承受的反扭矩傳遞給井壁，將工具面穩(wěn)住；收回鉆具時(shí)，關(guān)閉鉆井栗，在彈簧3作用下中心管5軸向上移，卡瓦8收回。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種卡瓦式工具面穩(wěn)定器，是由上筒體(1)、端蓋(2)、彈簧(3)、套筒(4)、中心管(5)、防掉帽(6)、卡瓦座(7)、卡瓦(8)和下筒體(9)構(gòu)成；其特征在于:上筒體(I)上端和上部鉆柱絲扣連接，下筒體(9)下端和螺桿鉆具絲扣連接，上筒體(I)和下筒體(9)用絲扣連接；上筒體(I)內(nèi)腔下部設(shè)置一圈凸起臺(tái)階，上筒體(I)外圓中部設(shè)置一圈凸起臺(tái)階，內(nèi)腔凸起臺(tái)階和外圓凸起臺(tái)階之間設(shè)置兩個(gè)通孔連通上筒體(I)內(nèi)外空間；彈簧(3)安裝在上筒體(I)內(nèi)腔凸起臺(tái)階上，中心管(5)安裝在上筒體(I)內(nèi)腔，中心管(5)上端凸起外緣壓縮彈簧(3)，中心管(5)下端和防掉帽(6)絲扣連接；套筒(4)內(nèi)腔設(shè)置有一圈凸起臺(tái)階，套筒⑷套入上筒體⑴外圓；套筒⑷上端和端蓋⑵絲扣連接，套筒⑷下端和卡瓦座(7)絲扣連接；卡瓦座(7)下端周向均勻設(shè)置三個(gè)“T”形凹槽；下筒體(9)外圓設(shè)置一臺(tái)階，臺(tái)階上周向均勻設(shè)置三個(gè)斜坡，斜坡兩側(cè)設(shè)置有凹槽；卡瓦(8)上端設(shè)置為“T”形掛鉤，卡瓦⑶內(nèi)側(cè)下端設(shè)置有斜坡，卡瓦⑶外側(cè)縱向設(shè)置有鋸齒槽，卡瓦⑶下端兩側(cè)設(shè)置有凸起外緣；三個(gè)卡瓦⑶上端“T”形掛鉤分別安裝在卡瓦座(7)下端三個(gè)“T”形凹槽內(nèi)，三個(gè)卡瓦(8)下端兩側(cè)凸起外緣分別安裝在下筒體(9)三個(gè)斜坡兩側(cè)的凹槽內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡瓦式工具面穩(wěn)定器，其特征是:所述中心管(5)和上筒體(I)的各個(gè)接觸面設(shè)置有密封圈進(jìn)行密封；套筒(4)和上筒體(I)的各個(gè)接觸面設(shè)置有密封圈進(jìn)行密封；中心管(5)、上筒體(I)和套筒(4)形成的密閉腔室內(nèi)充滿液壓油。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡瓦式工具面穩(wěn)定器，其特征是:所述中心管(5)上端內(nèi)孔設(shè)置為內(nèi)六方，防掉帽￠)內(nèi)孔設(shè)置為內(nèi)六方；端蓋(2)軸向設(shè)置有通孔。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鉆井工程中造斜用的卡瓦式工具面穩(wěn)定器。它解決鉆井造斜過程中工具面容易跑偏的問題。其技術(shù)方案是：上筒體上端和上部鉆柱絲扣連接，下筒體下端和螺桿鉆具絲扣連接，上筒體和下筒體用絲扣連接；中心管安裝在上筒體內(nèi)腔，中心管上端凸起外緣壓縮彈簧；中心管、上筒體和套筒形成的密閉腔室內(nèi)充滿液壓油；套筒上端和端蓋絲扣連接，套筒下端和卡瓦座絲扣連接；卡瓦上端“T”形掛鉤分別安裝在卡瓦座下端三個(gè)“T”形凹槽內(nèi)，卡瓦下端兩側(cè)凸起外緣分別安裝在下筒體三個(gè)斜坡兩側(cè)的凹槽內(nèi)。本發(fā)明利用卡瓦卡住井壁，將施加于鉆柱的扭矩傳遞給井壁，防止了鉆柱的扭轉(zhuǎn)變形，克服了工具面跑偏的問題；鉆柱可正向旋轉(zhuǎn)，不影響復(fù)合鉆井。
【IPC分類】E21B7/10, E21B17/10
【公開號(hào)】CN105156032
【申請?zhí)枴緾N201510394415
【發(fā)明人】張梁, 梁政, 趙勇, 鄧雄, 葉哲偉
【申請人】西南石油大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年7月7日