專利名稱：小鉆頭鉆大井眼裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小鉆頭鉆大井眼裝置，主要用于石油天然氣鉆井工程中用常規(guī) 鉆進(jìn)小鉆頭，鉆出比所用鉆頭直徑大的井眼。
背景技術(shù)：
在石油天然氣鉆井工程中由于工藝上的限制和特殊需要，有時要用小鉆頭鉆出 一個井眼，然后再用大的鉆頭或擴(kuò)孔器去擴(kuò)眼，以滿足下套管固井預(yù)防卡鉆或繼續(xù) 加深井的需要，這樣存在的問題是延誤施工時間，幾乎等于重新又鉆一次，增加大 量投資，并且往往風(fēng)險大，事故的機(jī)遇多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種小鉆頭鉆大井眼裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中使用大小 直徑的鉆頭鉆井和擴(kuò)井而導(dǎo)致的延誤施工時間，增加大量投資事故風(fēng)險的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是包括水力彎接頭及其上接頭，在所述的水力彎接頭的上 端連接有定位接頭，該定位接頭包括外殼、內(nèi)套、彈簧、中間套、彈子，外殼的下 端與所述的水力彎接頭上接頭的上端連接，在該外殼內(nèi)的中下部裝有中間套，在該 中間套內(nèi)的上部裝有內(nèi)套，在所述的中間套的頂端與內(nèi)套的上端之間裝有彈簧，該 內(nèi)套的下端頂在中間套下部的臺階上；所述的中間套的下部向下伸入所述的水力彎 接頭的上接頭內(nèi)；在所述的中間套壁孔內(nèi)裝有彈子，在所述的外殼內(nèi)側(cè)和內(nèi)套的外 側(cè)分布設(shè)有與該彈子對應(yīng)的環(huán)形凹槽軌道；在所述的外殼與中間套之間設(shè)有限位機(jī) 構(gòu)；在所述的內(nèi)套上設(shè)有內(nèi)外相通的側(cè)水眼。
本發(fā)明的優(yōu)點是實現(xiàn)用常規(guī)鉆進(jìn)小鉆頭，鉆出比所用鉆頭直徑大的井眼。 結(jié)構(gòu)簡單，使用性能可靠，擴(kuò)大井徑可調(diào)；起鉆下鉆不會造成阻卡；隨鉆正常鉆井 時鉆頭直接擴(kuò)大井徑，節(jié)省時間，促進(jìn)井下安全；工具使用壽命長，不額外增加費 用；側(cè)水眼可幫助判斷水力彎接頭彎曲角度是否達(dá)到了要求的斜度，幫助了解擴(kuò)大 井眼的可靠性。


圖1是本發(fā)明上部結(jié)構(gòu)的半剖視示意圖； 圖2是本發(fā)明下部結(jié)構(gòu)的剖視示意圖； 圖3是本發(fā)明在應(yīng)用時總體結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明l定位接頭外殼；2定位接頭內(nèi)套；3定位接頭彈簧；4定位接 頭小間套；5定位接頭彈子；6限位銷；7水力彎接頭上接頭；8活塞；9頂桿；10 轉(zhuǎn)軸；ll中心管；12下接頭；13密封；14控制咀；15側(cè)水眼；16墊子。
具體實施例方式
參見圖1和圖2，本發(fā)明由定位接頭B和水力彎接頭C兩部分組成。其中
定位接頭B包括外殼1、內(nèi)套2、彈簧3、中間套4、彈子5，外殼l的下端與 所述的水力彎接頭C上接頭7的上端連接，在該外殼l內(nèi)的中下部裝有中間套4， 在該中間套4內(nèi)的上部裝有內(nèi)套2，在所述的中間套4的頂端與內(nèi)套2的上端之間 裝有彈簧3。該內(nèi)套2的下端頂在中間套4下部的臺階上，所述的中間套4的下部 向下伸入所述的水力彎接頭C的上接頭7內(nèi)。在所述的中間套4壁孔內(nèi)裝有彈子5， 在所述的外殼1內(nèi)側(cè)和內(nèi)套2的外側(cè)分布設(shè)有與該彈f 5對應(yīng)的環(huán)形凹槽軌道17 和18，彈子5可以在三三者間活動，但不會脫落；在所述的外殼1與中間套4之間 設(shè)有限位機(jī)構(gòu)。在所述的內(nèi)套2上設(shè)有內(nèi)外相通的側(cè)水眼15，其作用是通過泵壓變 化，幫助判斷水力彎接頭彎曲度是否達(dá)到要求的彎曲度。
所述的限位機(jī)構(gòu)包括設(shè)在所述的中間套4外側(cè)的限位槽，以及設(shè)在外殼上的限 位銷6，該限位銷6的內(nèi)端延伸至所述的限位槽內(nèi)。
所述的水力彎接頭C包括上接頭7、活塞8、頂桿9、轉(zhuǎn)軸IO、中心管ll、下 接頭12、密封13、控制咀14和墊子16。活塞8密封滑動地安裝在所述的上接頭7 下部的縮口內(nèi)，該活塞8的上端與所述的定位接頭B的中間套4的下端相鄰。該活 塞8的一側(cè)與滑動設(shè)置在上接頭7外側(cè)的頂桿9上端連接，該頂桿9的下端頂在通 過轉(zhuǎn)軸10連接在所述的上接頭7下端的下接頭12的上端。在貫穿于所述的活塞8 的下部至下接頭12的軸心孔內(nèi)設(shè)有中心管11，在該中心管11 ^下接頭12之間設(shè) 有密封13。在活塞8的上端的中心孔內(nèi)裝有控制咀14，在活塞8的下端裝有墊子 16。
本發(fā)明在應(yīng)用時連接在鉆具的J:端，其工作原理是
水力彎接頭C的結(jié)構(gòu)與己有專利(專利號ZL01218484.5)基本相同，其作用是在 活塞8受水力推動時，活塞8下行，活塞又聯(lián)動推桿9，推動下接頭12的上端臺階， 下接頭12圍繞轉(zhuǎn)軸10旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一定的偏斜角度，改變了鉆頭前進(jìn)的方向。使鉆 具每轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生一定的擴(kuò)大井眼直徑。
本發(fā)明是在水力彎接頭C上加一個定位接頭B，工具下入井內(nèi)，開泵條件下， 水力彎接頭活塞8中控制咀14有阻力推動活塞8下行，定位接頭的中間套4也隨 之下行，此時，定位接頭彈子5進(jìn)入定位接頭外殼1內(nèi)側(cè)的橫向凹槽軌道18內(nèi)(圖 1所示的位置)，而此時定位接頭內(nèi)套2也在水力壓力下壓縮彈簧3，把彈子5限制 在外殼1和中間套4之間，使中間套不再會發(fā)生上下移動。這樣，使水力彎接頭的 活塞8也限制在被壓縮后的位置而不會移動。從而保持了水力彎接頭下接頭12的 偏斜角度不變而實現(xiàn)擴(kuò)大鉆進(jìn)并眼的目的。但當(dāng)停泵時，定位接頭內(nèi)套2靠彈簧3 的作用彈到的最高位置。此時，恰好定位接頭內(nèi)套2對準(zhǔn)定位接頭中間套4的彈子 5。由于彈子5可以進(jìn)入定位接頭內(nèi)套2的凹槽軌道17內(nèi)，所以，彈子5向內(nèi)活動， 定位接頭中間套4即可向上移動，使水力彎接頭C恢復(fù)拉直狀態(tài)，這樣就不會造成 起下鉆的阻卡。其擴(kuò)大井眼的大小，可事先在地面調(diào)整活塞下的墊子16的厚度， 以控制頂桿下行距離和水力彎接頭的最大轉(zhuǎn)動角度。獲得擴(kuò)大并徑的效果。在定位 接頭B上應(yīng)加接一支常規(guī)使用的扶正器A(參見圖3)，有利于擴(kuò)大井徑。
權(quán)利要求
1. 一種小鉆頭鉆大井眼裝置，包括水力彎接頭(C)及其上接頭(7)，其特征在于在所述的水力彎接頭(C)的上端連接有定位接頭(B)，該定位接頭(B)包括外殼(1)、內(nèi)套(2)、彈簧(3)、中間套(4)、彈子(5)，外殼(1)的下端與所述的水力彎接頭(C)上接頭(7)的上端連接，在該外殼(1)內(nèi)的中下部裝有中間套(4)，在該中間套(4)內(nèi)的上部裝有內(nèi)套(2)，在所述的中間套(4)的頂端與內(nèi)套(2)的上端之間裝有彈簧(3)，該內(nèi)套(2)的下端頂在中間套(4)下部的臺階上；所述的中間套(4)的下部向下伸入所述的水力彎接頭(C)的上接頭(7)內(nèi)；在所述的中間套(4)壁孔內(nèi)裝有彈子(5)，在所述的外殼(1)內(nèi)側(cè)和內(nèi)套(2)的外側(cè)分布設(shè)有與該彈子(5)對應(yīng)的環(huán)形凹槽軌道；在所述的外殼與中間套之間設(shè)有限位機(jī)構(gòu)；在所述的內(nèi)套(2)上設(shè)有內(nèi)外相通的側(cè)水眼(15)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小鉆頭鉆大井眼裝置，其特征在于所述的限位機(jī) 構(gòu)包括設(shè)在所述的中間套(4)外側(cè)的限位槽，以及設(shè)在外殼上的限位銷(6),該 限位銷(6)的內(nèi)端延伸至所述的限位槽內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的小鉆頭鉆大井眼裝置，其特征在于 所述的水力彎接頭(C)還包括活塞、頂桿、轉(zhuǎn)軸、中心管、下接頭、密封和控制咀，活塞滑動安裝在所述的上接頭下部的縮口內(nèi)，該活塞的上端與所述的定位接頭 的中間套的下端相鄰；該活塞的一側(cè)與滑動設(shè)置在上接頭外側(cè)的頂桿上端連接，該 頂桿的下端頂在通過轉(zhuǎn)軸連接在所述的上接頭下端的下接頭的上端；在活塞的上端 的中心孔內(nèi)裝有控制咀，在貫穿于所述的活塞的下部至下接頭的軸心孔內(nèi)設(shè)有中心 管，在該中心管與下接頭之間設(shè)有密封。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的小鉆頭鉆大井眼裝置，其特征在于在所述的活塞 的下端裝有墊子。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種小鉆頭鉆大井眼裝置，由水力彎接頭和定位接頭組成，定位接頭是為了控制水力彎接頭活塞的上下活動，從而控制水力彎接頭的彎曲度，由于定位接頭的作用，在開泵條件下，水力彎接頭發(fā)揮彎曲作用，在停泵條件下，水力彎接頭沒有彎度，所以，可以實現(xiàn)鉆進(jìn)中隨常規(guī)鉆頭直接擴(kuò)人井徑，停泵起下鉆不會造成阻卡。擴(kuò)大井徑的數(shù)值，可預(yù)先在地面調(diào)節(jié)設(shè)定，并通過側(cè)水眼可判斷設(shè)計擴(kuò)大井徑是否達(dá)到。結(jié)構(gòu)簡單，使用方便可靠，可用于各種井眼尺寸。
文檔編號E21B7/18GK101205796SQ20061016744
公開日2008年6月25日 申請日期2006年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月20日
發(fā)明者杜曉瑞 申請人:杜曉瑞