[实用新型]一种侧钻井套管开窗斜向器

说明书

技术领域

本实用新型属于石油钻井用的井下工具，特别是一种侧钻井套管开窗斜向器，用于井下套管开窗施工。

背景技术

在石油勘探开采过程中，由于地层等因素或油藏开采枯竭，以及下部井眼事故等因素，为节省上部井眼钻井和套管等费用，需要从套管一侧开个窗口再钻定向井或水平井，开采原井眼周围的油气藏。其中套管开窗的过程和工艺技术是关键问题，过去的工艺过程很复杂，需要起下许多趟钻，原井眼需要下地锚、注水泥、候凝、扫水泥面、下斜向器，更换不同的铣鞋等等，后来采用液压式悬挂斜向器和复合铣鞋，一般只需要两趟钻即可完成开窗工作，大大简化和节省了开窗过程和时间，是一个很大的进步。

目前的这种传压式悬挂斜向器虽然使用成功率较高，但是，仍存在需要改进的问题，比如传压管与斜面体的连接结构不合理，通过固定在传压管上的锁环与斜面体用螺栓连接，传压管退出时需要上提剪断锁环螺栓，就可能造成坐封机构坐封松动、坐封效果不好，易造成最终开窗失败。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种侧钻井套管开窗斜向器，改变传压管的连接方式，使之结构更加合理，保证坐封的成功率和坐封效果。

本实用新型是这样实现的：一种侧钻井套管开窗斜向器包括传压管、斜面体和坐封机构，坐封机构设有下壳体；传压管安装在斜面体内，两端分别与送入接头和杵状体螺纹连接；斜面体的上部与送入接头螺纹连接，其下部和下壳体的上部均通过杵状体焊接在一起，改变了传压管的连接和扶正方式。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于，传压管与斜面体的连接结构简单合理、安装使用方便。由传压管和送入接头组成的送入机构通过螺纹与斜面体连接，其液压的传压能力可靠，悬挂坐封后，起出方便。另外，本实用新型还改进了上卡瓦和下卡瓦的卡瓦牙的结构，使卡瓦的坐封悬挂能力更为可靠。同时还改进了上锥体和下锥体与上卡瓦和下卡瓦接触面的接触结构，当上、下卡瓦被上、下锥体推出下壳体后，上、下锥体不再退回，可达到二次自锁的效果。并对球座的内部形状进行了改进，提高了钢球与球座的密封效果，可确保本斜向器的悬挂能力。经过改进本斜向器的应用范围更广，可以用于定向井和水平井。最多下两趟钻即可完成套管开窗作业。大大提高了开窗成功率，使其经济性能大大提高，大幅下降了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型上半图的结构示意图。

图2是本实用新型下半图的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图详述本实用新型，并非限制本实用新型所涉及的范围，本实用新型在杵状体4处分开绘制为图1和图2。由图1和图2所示，一种侧钻井套管开窗斜向器包括传压管2、斜面体3和坐封机构，坐封机构设有下壳体8。传压管2安装在斜面体3内，两端分别与送入接头1和杵状体4螺纹连接；斜面体3的上部与送入接头1螺纹连接，其下部和下壳体8的上部均通过杵状体4焊接在一起。由送入接头1和传压管2组成的送入机构改变了传压管2的连接和扶正方式。斜面体3是一根设有中心孔的圆柱体，其中心孔刚好能穿过传压管2，一侧的圆柱体上设有斜面，使磨铣工具可顺其斜面将套管磨出一个窗口，实现侧钻打定向井或水平井的施工。坐封机构还设有上卡瓦5.1、下卡瓦5.2、上锥体9.1和下锥体9.2，上卡瓦5.1与上锥体9.1以及下卡瓦5.2与下锥体9.2均通过卡瓦螺栓6固定，上锥体9.1和下锥体9.2上均设有密封圏7，上锥体9.1和下锥体9.2通过螺纹相向连接在支撑管10的两端；支撑管10的一端设有传压槽，且长短不一。上卡瓦5.1和下卡瓦5.2、上锥体9.1和下锥体9.2上、下各设有三组，使上卡瓦5.1和下卡瓦5.2与下壳体8上的卡瓦槽对应安装。为减轻上锥体9.1和下锥体9.2的重量，在非连接部位打孔减重。上卡瓦5.1和下卡瓦5.2的卡瓦牙是菱形卡瓦牙；上锥体9.1和下锥体9.2与上卡瓦5.1和下卡瓦5.2的配合面是锯齿状锥形面。杵状体4是设有中心孔的T型圆柱体，其大头端的内孔设有螺纹与传压管2连接，大头端的外圆与斜面体3的下部和下壳体8的上部焊接；其小头端设有外螺纹与上锥体9.1的上部内孔螺纹连接。下锥体9.2的下部螺纹连接球座12，球座12的内孔是异径孔，其上段内径大于下段内径，其中段是内锥面，通过内锥面过渡。钢球11从井口投入时，正好落座在该内锥面上。下接头13与下壳体8的下部螺纹连接，可保护球座12，并对下壳体8起到承托作用。

当在有套管的井段开窗侧钻打定向井或水平井时，先下入本斜向器，然后再下磨铣工具把套管磨出一个窗口。

使用时，本斜向器的上端直接与钻铤连接，当下钻到预定位置后，一般要用电缆下入陀螺仪器对其斜面进行定向，定向之后取出仪器。投入一个钢球11，待钢球11就位后开泵憋压。钻井液压力通过支撑管10的传压槽，进入上锥体9.1和下锥体9.2之间与下壳体8形成的密封空间中，使这两个锥体相当于两个活塞，迅速向上下两边推去。由于支撑管10下端设有传压槽，可使直径方向具有弹性，使其与下锥体9.2的连接螺纹发生松动，让支撑管10从下锥体9.2中抽出一部分，而其下部螺纹还在下锥体9.2内，同时上锥体9.1和下锥体9.2剪断六个卡瓦螺栓6，把上卡瓦5.1和下卡瓦5.2同时推出紧紧挤住井中套管的内壁，上锥体9.1和下锥体9.2不再运动。停泵后，支撑管10下部螺纹段与下锥体9.2的内孔螺纹还有支撑作用，达到上卡瓦5.1和下卡瓦5.2与套管的锁定，形成一次自锁；另外，上卡瓦5.1和下卡瓦5.2背面与上锥体9.1和下锥体9.2的锯齿状锥形面配合，也防止了两者的脱离，形成二次自锁。坐封机构坐挂后，旋转钻具倒出传压管2起钻，再下磨铣工具开窗磨铣。磨铣造出窗口后，起出磨铣工具，下导向钻具钻定向井或水平井。本斜向器性能良好、使用简单，工作安全可靠，只需要两趟钻就可完成套管开窗任务。