[发明专利]一种偏重分流式气体动力学自动垂直钻井工具

摘要

本发明提供了一种偏重分流式气体动力学自动垂直钻井工具，属于油气井钻井工程领域。所述工具包括心管(1)、连接在心管(1)下端的下接头(3)和套在心管(1)外面的偏心外筒(2)，所述偏心外筒(2)为流线型结构，在心管(1)与偏心外筒(2)之间装有钢珠(5)；本发明操作方便，采用重力感应井斜原理进行自动感应及自动纠斜，不需增加任何操作；有三个作用力共同作用，可形成足够大的纠斜力，同时可通过更换阀门可以调节喷射直径，调节喷射流产生的反作用力；结构简单、稳定性好，采用纯机械式结构，在使用过程中性能可以稳定发挥。

主权项

一种偏重分流式气体动力学自动垂直钻井工具，其特征在于：所述偏重分流式气体动力学自动垂直钻井工具，包括心管(1)、下接头(3)和偏心外筒(2)；所述心管(1)和下接头(3)均为管状结构，两者的中心孔是相通的；下接头(3)的上端开有凹口，心管(1)的下端置于下接头3上部的凹口内，并与下接头(3)通过螺纹连接；在所述心管(1)的上部开有台肩，偏心外筒(2)套在心管1外面，其上端面卡在心管(1)的台肩处，下端面顶住下接头(3)的上端面；所述偏心外筒(2)的横向截面的外轮廓线由半椭圆弧段和半圆弧段平滑连接组成，半椭圆弧段的短半轴长和半圆弧段的半径相等，在轴向上，每个横向截面的外轮廓线的半椭圆弧段的短半轴的长度是相同的，而长半轴的长度是变化的，从偏心外筒(2)的上端到中下部，长半轴的长度沿轴向是从小逐渐变大的，从偏心外筒(2)的中下部到下端，长半轴的长度沿轴向是从大逐渐变小的；所述偏心外筒(2)的纵向对称截面的外轮廓线由上下两段直线段、左边的流线型线段和右边的直线段封闭而成；所述心管(1)的外壁上沿轴向分布有一组心管圆弧槽，在偏心外筒(2)的内壁上沿轴向分布有一组外筒圆弧槽，所述心管圆弧槽和外筒圆弧槽一一相匹配构成一组沿轴向分布的环形槽，在所述环形槽内装有钢珠(5)；在所述偏心外筒(2)的每个外筒圆弧槽处开有注油孔，钢珠(5)和润滑油均从所述注油孔装入环形槽内，装完后，在注油孔内安装有密封螺钉(6)；在所述心管(1)下部开有一个环形的导流槽(9)，在导流槽(9)内开有与心管(1)的轴线垂直的气体分流孔(7)，所述气体分流孔(7)一端与心管(1)的内孔相通，另一端与导流槽(9)相通；在所述偏心外筒(2)的下部开有喷射孔，在纵向对称截面上，所述喷射孔开在右边的直线段上；在喷射孔内装有阀门(8)；阀门(8)的轴线朝上倾斜；导流槽(9)与喷射孔相通。