[发明专利]一种开窗侧钻工具及其开窗方法有效
申请号: | 201710678531.X | 申请日: | 2017-08-10 |
公开(公告)号: | CN107313734B | 公开(公告)日: | 2023-05-02 |
发明(设计)人: | 鄢红江;唐刘;曹良波;张建林;补声军;姚冉;郑廷碧 | 申请(专利权)人: | 贵州高峰石油机械股份有限公司 |
主分类号: | E21B29/06 | 分类号: | E21B29/06 |
代理公司: | 贵阳中新专利商标事务所 52100 | 代理人: | 刘楠;朱法恒 |
地址: | 550000 贵州*** | 国省代码: | 贵州;52 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 开窗 钻工 及其 方法 | ||
1.一种开窗侧钻工具,包括铣柱(1)以及连接在铣柱(1)上的开窗钻头(2),其特征在于:所述的开窗钻头(2)通过第一剪钉(4)与造斜器(6)连接,造斜器(6)的下端与液压锚定器的心轴(12)上端通过钻杆螺纹连接;在开窗钻头(2)以及铣柱(1)内设置有相互连通的水眼孔,在开窗钻头(2)的下端设置有与其水眼孔连通的第一铜管(5),第一铜管(5)通过铜管转换接头(7)与造斜器(6)上的第二铜管(8)连接,第二铜管(8)再与第三铜管(10)连接,第三铜管(10)与心轴(12)内的水眼孔相连通;在心轴(12)的上端套有限位套(13),在心轴(12)的外壁上位于限位套(13)的下侧设置有限位凸台(27),在心轴(12)上还套有与限位套(13)通过螺纹连接的可以上下滑动的驱动套(14),限位凸台(27)位于限位套(13)和驱动套(14)之间;在心轴(12)的侧壁上位于限位凸台(27)的下端设置有与驱动套(14)内腔连通的注浆孔(25),驱动套(14)的下端与套在心轴(12)上的卡瓦锥体(20)螺纹连接,在卡瓦锥体(20)的外壁上设置有卡瓦套(19),在心轴(12)的下端通过第二剪钉(23)与卡瓦套(19)固定;所述卡瓦套(19)在外壁上均匀地开设了3个斜窗口,3个卡瓦(22)分别安放在卡瓦套(19)的3个斜窗口内,而卡瓦(22)与卡瓦锥体(20)是通过燕尾槽连接;所述卡瓦套(19)的上端与防退套(18)的下端螺纹连接,在防退套(18)的内壁设置有第一防退螺纹齿;在驱动套(14)右侧的锁环(15)外壁上设置有与防退套(18)内壁的第一防退螺纹齿相配合的第二防退螺纹齿,锁环(15)设置在挡环(16)和驱动套(14)右端台阶之间,挡环(16)通过第三剪钉(17)固定在驱动套(14)上。
2.根据权利要求1所述的开窗侧钻工具,其特征在于:所述的开窗钻头(2)上位于第一剪钉(4)的一侧设置有防掉螺堵(3)。
3.根据权利要求1所述的开窗侧钻工具,其特征在于:所述造斜器(6)上从上至下设置有斜度逐级增加的台阶斜面(9)。
4.根据权利要求1所述的开窗侧钻工具,其特征在于:所述造斜器(6)的上端外壁上设置有安装第二铜管(8)的沟槽。
5.根据权利要求1所述的开窗侧钻工具,其特征在于:所述第三铜管(10)的内径大于第一铜管(5)以及第二铜管(8)的内径。
6.一种应用权利要求1~5任意一项所述的开窗侧钻工具的开窗方法,其特征在于包括以下步骤:
(a)首先将开窗侧钻工具下入到需要开窗作业的位置,然后向铣柱(1)内腔打入高压泥浆,高压泥浆通过开窗钻头(2)上的铜管将压力传给液压锚定器的心轴(12)内的水眼孔,泥浆压力通过心轴(12)上的注浆孔(25)将压力传递到驱动套(14)上,驱动套(14)将第四剪钉(21)剪断后带动限位套(13)、锁环(15)、挡环(16)以及3个卡瓦(22)一起向下移动,在卡瓦套(19)的3个斜窗口的导向作用下,3个卡瓦(22)同时张开并紧紧地锚定于套管内壁;
(b)锚定好后下放钻杆,通过钻杆的下压重量剪断用于连接开窗钻头(2)和造斜器(6)的第一剪钉(4),使开窗钻头(2)可以相对于造斜器(6)转动,然后再进行旋转开窗工作,直至套管开窗作业的完成;
(c)开窗之后起钻,提起用于开窗的开窗钻头(2),然后用于破岩的钻头下井,进行接下来的钻井工作。
7.根据权利要求6所述的开窗方法,其特征在于:当液压锚定器锚定成功后,旋转钻杆,带动液压锚定器上的心轴(12)旋转,使锁环(15)旋入防退套(18)内,并使锁环(15)和防退套(18)之间的防退螺纹齿互相啮合,从而使被第三剪钉(17)固定的驱动套(14)以及与之相连的卡瓦锥体(20)都无法回退,使与卡瓦锥体(20)通过燕尾槽连接的3个卡瓦(22)都无法后退松脱,这样即使在停止注浆的情况下,液压锚定器上的卡瓦(22)依然能够紧紧地锚定于套管内壁。
8.根据权利要求6所述的开窗方法,其特征在于:当开窗作业的完成之后需要打捞造斜器(6)以及液压锚定器时,首先采用打捞工具勾住造斜器(6)顶端的打捞沟槽(28)并上提,造斜器(6)和液压锚定器在捞钩的上提作用力下,其心轴(12)与卡瓦套(19)之间的第二剪钉(23)被剪断,使心轴(12)上的限位凸台(27)向上移动,并且随后带动限位套(13)向上移动,从而给驱动套(14)、卡瓦锥体(20)、卡瓦(22)施加了上提力,在上提力的作用下,驱动套(14)随即剪断被锁环(15)和挡环(16)阻碍移动的第三剪钉(17),第三剪钉(17)被剪断后驱动套(14)、卡瓦锥体(20)立即向上移动,卡瓦(22)立刻收回于卡瓦套(19)内部,最后便可将造斜器(6)以及液压锚定器一起取出。
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- 一种便于无线测井仪定向的一体式开窗侧钻工具,包括依次同轴连接的空心铣锥、导斜器斜铁和坐封锚定装置,在铣锥上沿径向设有一个定位键,在坐封锚定装置的下锥形体内孔下端设有封头,其特征是:在封头上设有多个通水孔,所述通水孔为阶梯孔并在阶梯处形成环形的坐封卡沿,用于实现钻井液循环并在投入多个坐封球后实现坐封;在铣锥内对应定位键另一侧沿其轴向设有过球沟槽,以便于使用无线测井仪定向后投入坐封球进入该工具内实现坐封。有益效果是:既能满足采用无线测井仪进行定向时循环钻井液的要求,又能满足在完成定向后的坐封憋压要求;结构简单,便于加工制造,工作可靠,大大简化定向作业,缩短了定向时间,节约了可观的定向费用。
- 可回收靠井壁一体式液压侧钻工具-202310163061.9
- 张岚;张欣悦;董家辛;时文;何松泽;张凯峰 - 锦州清华机械有限公司
- 2023-02-24 - 2023-04-14 - E21B29/06
- 一种可回收靠井壁一体式液压侧钻工具,包括依次连接的空心铣锥、导斜器斜铁和坐封锚定装置,在导斜器斜铁和坐封锚定装置之间设有靠井壁装置,该装置包括柱塞套、支撑卡瓦、柱塞和上限位管,柱塞套上端与导斜器斜铁连接、下端与坐封锚定装置的缸套通过核心接头连接,核心接头中心孔两端分别与上限位管和坐封锚定装置的中心管连接,在上限位管上均布有条形孔;支撑卡瓦为楔形并通过剪切螺钉固定在导斜器斜铁下端的楔形凹槽内,且下端插入柱塞套内并靠在柱塞顶面,在柱塞与导斜器斜铁之间设有射流管。该工具有利于铣锥开窗作业,避免侧钻后续作业过程中钻头、钻具、测井仪器及完井套管等工具经过导斜器斜铁顶部出现碰撞和遇阻问题,提高侧钻效率。
- 便于无线测井仪定向的一体式开窗侧钻工具-202310089164.5
- 张欣悦;张凯峰;张岚 - 锦州清华机械有限公司
- 2023-02-09 - 2023-04-11 - E21B29/06
- 一种便于无线测井仪定向的一体式开窗侧钻工具,包括依次同轴连接的空心铣锥、导斜器斜铁和坐封锚定装置,在铣锥上沿径向设有一个定位键,在坐封锚定装置的下锥形体内孔下端设有封头,其特征是:在封头上设有多个通水孔,所述通水孔为阶梯孔并在阶梯处形成环形的坐封卡沿,用于实现钻井液循环并在投入多个坐封球后实现坐封;在铣锥内对应定位键另一侧沿其轴向设有过球沟槽,以便于使用无线测井仪定向后投入坐封球进入该工具内实现坐封。有益效果是:既能满足采用无线测井仪进行定向时循环钻井液的要求,又能满足在完成定向后的坐封憋压要求;结构简单,便于加工制造,工作可靠,大大简化定向作业,缩短了定向时间,节约了可观的定向费用。
- 一种套管修复螺旋高效刀翼铣锥-202222955782.7
- 徐黎明 - 东营市天山石油机械配件有限公司
- 2022-11-07 - 2023-03-21 - E21B29/06
- 涉及油田修井设备领域,本实用新型公开了一种套管修复螺旋高效刀翼铣锥,包括开窗段球头,所述开窗段球头的一侧固定有开窗段,所述开窗段的一端固定在修整段上,所述修整段固定在保径段上,所述保径段固定在连接段上,所述连接段上开设有安装槽,所述安装槽的内部安装有用于清洁磨铣套管内壁的擦拭机构,所述连接段固定在上接头上,所述安装框固定在安装槽的内部,所述安装框的外侧滑动连接有移动杆,所述移动杆的一端固定在限位板上,另一端固定在擦拭板上,本实用新型结构简单,操作方便,可以对开窗后的磨铣套管的内壁进行清理,减少杂质附着在磨铣套管的内侧,值得推广使用。
- 一种可回收一体式开窗侧钻工具-202222241039.5
- 丁立民 - 丁立民
- 2022-08-25 - 2023-01-20 - E21B29/06
- 本实用新型公开了一种可回收一体式开窗侧钻工具,属于修井设备技术领域,包括固定板,所述固定板上端设置有钻机,所述钻机输出端设置有钻杆,所述钻杆下端设置有一号钻头,所述固定板下端两侧设置有固定支腿,所述固定板上端后侧设置有挡风板,本实用新型通过设置防护组件,工作开关和冲洗开关不使用时,通过拨杆拨动防护罩移动,滑座在滑轨中滑动,当防护罩一端接触到横板时,横板上的磁条对防护罩进行吸附固定,通过设置防护组件使防护罩关闭后可对工作开关和冲洗开关进行密封保护,避免工作开关和冲洗开关暴露在外遭到碰撞发生损坏,或误触到工作开关和冲洗开关造成钻机关闭或冲洗机构误开启。
- 一种一体式开窗侧钻工具-201710285021.6
- 胡东锋;韦海防;王思凡;李前春;王玉;王培峰;陈炼军;刘立鹏;杜松涛;段成才;安全成 - 中国石油天然气集团有限公司;中国石油集团川庆钻探工程有限公司
- 2017-04-27 - 2022-12-20 - E21B29/06
- 本发明提供了一种一体式开窗侧钻工具,包括从上至下依次连接的开窗侧钻单元、卡瓦锚定单元、摩擦转向单元三部分,该发明采用旋转下压的机械坐封原理,结构简单,操作简便,性能可靠,效率高,能一趟钻完成工具下入、定向、坐封、开窗、修窗等施工,通过一套卡瓦即实现了轴向抗压和周向抗扭,且机械锚定机构的转向槽设计,能够有效防止起下钻过程中因上提钻柱过量导致的误坐封问题,增加卡瓦锚定的可靠性。
- 一种径向钻井专用套管开孔钻头-202222269806.3
- 杨兵;杜军山;刘宽;李涪芳 - 四川瑞都石油工程技术服务有限公司
- 2022-08-26 - 2022-11-29 - E21B29/06
- 本实用新型提供了一种径向钻井专用套管开孔钻头,包括依次相连的连接杆部、钻头;所述的钻头,其呈锥状,其锥面处从头至尾依次设置有多圈外齿圈;所述的多圈外齿圈相间设置,且其上分别设置有相应的多个钻齿;相邻外圈齿之间的钻齿的受力面相反,即一个为顺时针、一个为逆时针;还包括设置在钻头顶端的尖端。本实用新型的有益效果是:钻取效率高、使用寿命高、适用于套管的钻孔。
- 一种复合切削开窗铣锥-202110567073.9
- 沈立娜;蔡家品;贾美玲;张建元;吴海霞;李春;刘海龙;梁秋平 - 北京探矿工程研究所
- 2021-05-24 - 2022-11-25 - E21B29/06
- 本发明公开了一种复合切削开窗铣锥,包括铣锥基体和切削总成;铣锥基体包括锥台部、保径部和接头部;锥台部两端分别为对接面和钻铣面,对接面的直径大于钻铣面的直径;保径部为圆柱体,且直径等于对接面的直径;接头部用于与井下动力钻具连接;切削总成包括金刚石材质的磨块和高强合金材质的切削齿;磨块和切削齿组合搭配,形成固定于钻铣面的端面切削部、固定于锥台部侧壁的侧面切削部、以及固定于保径部侧壁的保径切削部。本发明集厚壁高钢级套管铣削与硬地层钻进两种钻井工艺于一体,一次性完成油层套管开窗作业,具有开窗成功率高、可靠性强、高效长寿钻进的特点,解决了厚壁高钢级合金套管硬地层套管开窗施工工艺复杂、效率低的难题。
- 一种一趟钻可回收开窗工具-202220859496.8
- 陈忠帅;刘晗;陈勇;张辉;张俊杰 - 中石化石油工程技术服务有限公司;中石化胜利石油工程有限公司;中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院
- 2022-04-14 - 2022-11-25 - E21B29/06
- 本实用新型提出了一种一趟钻可回收开窗工具,包括圆弧面导斜体,所述圆弧面导斜体的侧面设置有斜面;设置在所述圆弧面导斜体的上部的铣锥,所述铣锥在初始状态时与所述圆弧面导斜体通过第一剪切销钉相连,当第一剪切销钉断裂后,所述铣锥能够沿所述斜面移动并到达套管壁;以及设置在所述圆弧面导斜体的下方的支撑机构,所述支撑机构在气体压力的作用下支撑在套管上。本实用新型能够实现分支井一趟钻开窗,作业效率高,工具可回收,锚定可靠性高;具有压力平衡结构,传压筒联通皮碗与套管壁形成的上下空腔,保证了工具的顺利应用。
- 一种井下厚壁管具热熔切割工具专用电动锚-202221240106.5
- 刘勇;常宝平;谷奎乐;刘慧敏;李永红;马智淼;沈正云;闵峰 - 巴州大朴石油技术服务有限公司;巴州鑫磊石油技术服务有限公司
- 2022-05-23 - 2022-11-18 - E21B29/06
- 本实用新型公开了一种井下厚壁管具热熔切割工具专用电动锚,包括外壳体,所述外壳体的下部一侧设置有出锚口,所述出锚口内设置有锚定臂;所述外壳体的内部下方设置有固定件,所述外壳体的内部上方设置有活动组件,所述活动组件的下端竖向转动设置有连接板;所述锚定臂的底端与所述固定件竖向转动连接,所述锚定臂的顶端设置有锚定爪,所述锚定臂的顶端一侧与所述连接板竖向转动连接,所述活动组件下移时带动所述锚定爪侧向翻转出所述出锚口。本实用新型能够防止井下厚壁管具热熔切割工具在工作过程中发生窜动。
- 一种双卡瓦自锁导斜器-202220824102.5
- 赵慧;唐丙杰 - 辽宁富利多石油机械制造有限公司
- 2022-04-11 - 2022-11-18 - E21B29/06
- 本实用新型公开了一种双卡瓦自锁导斜器,包括皮碗座、皮碗、连接管、尾座、缸筒、径向卡瓦、径向斜铁、自锁卡瓦、自锁弹簧、轴向斜铁、轴向卡瓦、第一稳钉、中弹簧、自锁阀、导向斜体、悬挂连杆、凡尔球、丢手接头、吊耳法兰、固定斜铁、拨叉、第一插销、复位支腿、滚珠、丢手连杆、第二稳钉以及端接头,所述丢手拉杆内设有移动滑套、丝杠以及第二插销,所述导向斜体内设有传输管以及传压管,所述丢手接头与吊耳法兰之间设有回位弹簧。本实用新型属于油井钻探设备技术领域,具体是提供了一种锚定牢固,不会因撞击、震动或者受到大负荷压重而破坏锚定,安装顺利,结构简单、安全性高的双卡瓦自锁导斜器。
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