[发明专利]无线自定向液压一体式开窗侧钻工具

说明书

一种无线自定向液压一体式开窗侧钻工具，包括依次连接的空心铣锥、导斜器斜铁和坐封锚定装置，坐封锚定装置包括缸套，设在缸套内的上、下锥形体以及连接上、下锥形体的限位管；在下锥形体的内孔下端设有坐封卡沿；在下锥形体内位于限位管与坐封卡沿之间设有阀芯和压力弹簧，阀芯上端与下锥形体内孔间隙配合；阀芯下端在压力弹簧的作用下与坐封卡沿之间形成流通间隙；当钻井液排量达到或超过预定值时所述压力弹簧被压缩，所述阀芯被压在坐封卡沿上使流通间隙封闭。该开窗侧钻工具不仅能够循环钻井液以便采用无线测井仪定向，而且在完成定向后能够实现憋压坐封，工作可靠；简化定向作业，缩短定向时间。

技术领域

本发明属于修井工具，特别涉及一种无线自定向液压一体式开窗侧钻工具。

背景技术

开窗侧钻工具包括用于在井内进行开窗侧钻的导斜器和铣锥。传统的开窗侧钻工具的导斜器和铣锥是两套独立的工具，而一体式开窗侧钻工具就是将安装在传统的导斜器斜铁上的送入器换成了可以进行开窗磨铣作业的铣锥，即将导斜器和铣锥组合在一起的开窗侧钻工具。

由于绝大多数侧钻井都需要定向，而对于需要定向的侧钻井，一体式开窗侧钻工具在下井前必须在铣锥上安装一个定位接头，借助该定位接头和陀螺仪来确定导斜器斜铁斜面在井内的方位。该定位接头是由用于连接钻具和铣锥的接头主体，同轴嵌套在接头主体内的空心活塞体，沿径向插入到活塞体内的定位键，安装在空心活塞体上的两组密封圈，垂直分布在接头主体上的两个用于固定活塞体的固定螺栓，以及用于调整活塞体角度的专用套筒组成。

作业时，需要将定位接头接在铣锥上并用人力旋紧后，再用专用套筒调整活塞体角度使定位键正对导斜器斜铁斜面中心线，然后旋紧固定螺栓使活塞体固定在接头主体内从而固定定位键，由于受到现场施工条件和人力限制，上述操作不仅费工费力，而且定向误差较大；此外在导斜器下井前在井口还要用液压大钳将导斜器与定位接头加力旋紧，这样又使定位键与导斜器斜面的相对位置发生了改变，因此还需要矫正，既增加了作业成本，也降低了作业效率。

为解决上述问题，公开号为CN206845130U的实用新型专利公开了一种自定向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，其特殊之处是：在铣锥上沿径向固设有一个定位键，该定位键凸出铣锥内壁且与导斜器斜铁的斜面中心线对正；所述定位键与用于确定导斜器斜铁斜面方位的陀螺仪上的键槽相匹配。这样开窗侧钻工具下井到位后可以直接用测井车下陀螺仪定向，无需定位接头，工作可靠，既降低了材料成本和作业成本，也提高了作业效率。但由于陀螺仪为有线测井，不仅需要专用的测井车用电缆起下，而且测井准备和作业时间比较长，给侧钻施工带来诸多不便。

随着技术进步，无线测井即随钻测井技术日臻完善，有线测井系统逐步被无线测井系统如MWD和LWD所取代，而无线测井系统需要循环钻井液才能将测井参数输送到地面，因此用无线测井系统定向的前提条件是必须能循环钻井液。

而目前国内外普遍使用的液压固定式开窗侧钻工具有两种：一种采用预置坐封球结构，这种开窗侧钻工具无法循环钻井液，如上述的自定向一体式开窗侧钻工具，由于该工具一旦循环钻井液就开始坐封，因此无法采用无线测井系统定向；另一种是后投坐封球的开窗侧钻工具，可以循环钻井液但必须投入坐封球才能实现坐封，如公开号为CN102364029B公开的一体式开窗侧钻工具，这种工具若在钻具内放置无线测井仪，坐封球就不能投放到位，造成无法实现坐封。正因为现有的液压固定式开窗侧钻工具的结构问题，限制了无线测井仪在液压开窗侧钻工具定向中的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种不仅能够循环钻井液以便采用无线测井仪定向，而且在完成定向后能够实现憋压坐封，工作可靠的无线自定向液压一体式开窗侧钻工具。

本发明的技术方案如下：