專利名稱：液壓自動(dòng)防斜鉆具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油田鉆井領(lǐng)域所用的鉆具，尤其是實(shí)現(xiàn)了鉆具本身利用液壓力來自動(dòng)防止井眼偏斜的液壓自動(dòng)防斜鉆具。
背景技術(shù)：
鉆井是石油天然氣等地下資源勘探開發(fā)的基本手段，直井防斜打直是鉆井現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常碰到的技術(shù)難題之一。在打直井時(shí)，如果井斜過大，會(huì)使井眼偏離地下設(shè)計(jì)目標(biāo)，打亂油氣田開發(fā)的布局。在斜井內(nèi)，鉆柱易靠在井壁一側(cè)，旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生嚴(yán)重摩擦，易使鉆柱磨損和折斷，也可能造成井壁坍塌及鍵槽卡鉆等事故。井斜超標(biāo)也會(huì)影響固井質(zhì)量。井斜過大會(huì)直接影響井下的分層開采、注水工作的正常進(jìn)行，對(duì)抽油井也常引起油管和抽油桿的磨損和折斷。所以，井斜超標(biāo)對(duì)油氣田的勘探與開發(fā)都有很大危害。而目前的鉆具，由于其產(chǎn)生的降斜力太小，在有些區(qū)塊不能滿足防斜的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種液壓自動(dòng)防斜鉆具，該鉆具能夠自動(dòng)利用液壓力量來產(chǎn)生降斜力，從而防止了井眼的偏斜。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是該液壓自動(dòng)防斜鉆具包括鉆鋌體，通過鋼球的連接，在鉆鋌體外面懸掛有柱狀偏心塊，此偏心塊一半厚一半薄，且其下端部不在一個(gè)平面上，有凸臺(tái)和凹臺(tái)。在鉆鋌體上有閥腔，在閥腔內(nèi)有閥桿通過彈簧頂在偏心塊下端部，有小孔A與環(huán)空相通，有小孔B與鉆鋌內(nèi)部相通，有活塞桿可伸出鉆鋌體體外。
本實(shí)用新型具有的有益效果是當(dāng)井斜角超過某一值時(shí)，偏心塊會(huì)停住，這時(shí)活塞桿會(huì)在液壓力的作用下在井眼高邊時(shí)伸出(在低邊時(shí)沒有液壓力，所以會(huì)被井壁碰回去)，頂在井壁上，將鉆頭推向低邊，從而可很快將井斜降下來。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)剖視圖；
圖2是偏心塊下端的展開形狀；圖3是閥腔部位的放大圖。
圖中1-鉆鋌體，2-鋼球，3-偏心塊，4-閥桿，5-彈簧，6-小孔A，7-閥腔，8-活塞桿，9-小孔B，10-固定螺栓。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖將對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明由圖1所示，該液壓自動(dòng)防斜鉆具包括鉆鋌體1，通過鋼球2的連接，在鉆鋌體1外面懸掛有柱狀偏心塊3，此偏心塊3一半厚一半薄，且其下端部不在一個(gè)平面上，有凸臺(tái)和凹臺(tái)，如圖2所示。在鉆鋌體1上有閥腔7，在閥腔7內(nèi)有閥桿4通過彈簧5頂在偏心塊3下端部，有小孔A6與環(huán)空相通，有小孔B9與鉆鋌體1內(nèi)部相通，有活塞桿8可伸出鉆鋌體1體外，通過固定螺栓10將其固定在鉆鋌體1上。
由于偏心塊3是通過鋼球2與鉆鋌體1相連的，所以當(dāng)鉆鋌體1旋轉(zhuǎn)時(shí)，它不會(huì)隨鉆鋌體1一起旋轉(zhuǎn)。由于偏心塊3是一半厚一半薄，的，所以其重心不在鉆鋌體1中心線上。當(dāng)井斜角很小時(shí)，它會(huì)在摩擦力的作用下，慢慢旋轉(zhuǎn)；當(dāng)井斜角達(dá)到一定的值，偏心塊3重力分量超過了系統(tǒng)的總摩擦力時(shí)，根據(jù)不倒翁原理，它就會(huì)停住，厚邊在井眼的低邊，薄邊在井眼的高邊，不再旋轉(zhuǎn)。閥桿4固定在鉆鋌體1上，所以它會(huì)隨著鉆鋌體1一起旋轉(zhuǎn)。它的上端部通過彈簧5頂在偏心塊3的下端部，由于它們之中一個(gè)旋轉(zhuǎn)，一個(gè)不旋轉(zhuǎn)，所以它們之間會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。由于偏心塊3的下端部不在一個(gè)平面上，而是如圖2所示，有凸臺(tái)和凹臺(tái)，所以當(dāng)它們之間發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，閥桿4還會(huì)有上、下的軸向運(yùn)動(dòng)發(fā)生。當(dāng)閥桿4在凹臺(tái)(我們將凹臺(tái)放在偏心塊3的薄邊上，由于薄邊在井眼高邊上，所以此時(shí)閥桿4也在高邊上)上時(shí)，它在閥腔7的上部，此時(shí)它會(huì)將小孔A6堵住，不與閥腔7連通，而讓小孔B9與閥腔7連通。由于鉆鋌體1內(nèi)的壓力高于環(huán)空處的壓力，根據(jù)千斤頂原理，活塞桿8就會(huì)伸出鉆鋌體外，頂在井壁上，將鉆頭推向低邊，實(shí)現(xiàn)降斜作用。當(dāng)閥桿4在凸臺(tái)(我們將凸臺(tái)放在偏心塊3的厚邊上，由于厚邊在井眼低邊上，所以此時(shí)閥桿也在低邊上)上時(shí)，它在閥腔7的下部，此時(shí)它會(huì)將小孔B9堵住，不與閥腔7連通，而讓小孔A6與閥腔7連通。此時(shí)活塞桿8兩面的壓力相同，沒有液壓力作用在它上面，它就會(huì)被井壁碰回來。所以當(dāng)鉆鋌體1每旋轉(zhuǎn)一周，就會(huì)在高邊處有液壓力產(chǎn)生的降斜力作用在鉆頭上一次，在這種周期性降斜力的作用下，井斜會(huì)很快降下來。
權(quán)利要求一種液壓自動(dòng)防斜鉆具，它包括鉆鋌體(1)，通過鋼球(2)的連接，在鉆鋌體(1)外面懸掛有柱狀偏心塊(3)，此偏心塊(3)一半厚一半薄，且其下端部不在一個(gè)平面上，有凸臺(tái)和凹臺(tái)，在鉆鋌體(1)上有閥腔(7)，在閥腔(7)內(nèi)有閥桿(4)通過彈簧(5)頂在偏心塊(3)下端部，有小孔A(6)與環(huán)空相通，有小孔B(9)與鉆鋌體(1)內(nèi)部相通，有活塞桿(8)可伸出鉆鋌體(1)體外，通過固定螺栓(10)將其固定在鉆鋌體(1)上。
專利摘要一種液壓自動(dòng)防斜鉆具。主要解決現(xiàn)有鉆具防井斜能力差的問題。其特征在于通過鋼球的連接，在鉆鋌體外面懸掛有柱狀偏心塊，此偏心塊一半厚一半薄，且其下端部不在一個(gè)平面上，有凸臺(tái)和凹臺(tái)。在鉆鋌體上有閥腔，在閥腔內(nèi)有閥桿通過彈簧頂在偏心塊下端部，有小孔與環(huán)空相通，有另外一個(gè)小孔與鉆鋌體內(nèi)部相通，有活塞桿可伸出鉆鋌體外。根據(jù)不倒翁原理和千斤頂原理，當(dāng)井斜角達(dá)到某一值時(shí)，此鉆具當(dāng)鉆鋌體每旋轉(zhuǎn)一周，就會(huì)在高邊處有液壓力產(chǎn)生的降斜力作用在鉆頭上一次，從而能很快將井斜降下來。
文檔編號(hào)E21B7/04GK2851503SQ200520128680
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2005年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月9日
發(fā)明者宋執(zhí)武 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(北京)