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防反转工具的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-27 10:56:59

本技术涉及油气田钻井工具,尤其涉及一种防反转工具。

背景技术:

1、通过径向钻孔技术,可在地层中同一层位或不同层位钻出多个辐射状微小水平孔眼,达到解除地层污染、扩大泄流面积(采油/气井)或波及范围(注水/气井)、沟通剩余油气富集区、完善井网等目的。

2、径向钻孔技术主要分为套管开窗和地层钻进两部分。地层钻进部分,钻具组合主要包括测井电缆、马龙头、重力密封工具、防反转工具、螺杆钻具、柔性钻杆和微型钻头。

3、施工时,先利用油管将导向器等工具下入井筒内设计位置,然后再利用电缆将钻具组合下放至油管内导向器处,柔性钻杆及微型钻头穿过导向工具进入套管上开好的窗口内,钻进方向由轴向转变为径向,微型钻头顶在套管外固井水泥环上,重力密封工具在自身重力作用下密封钻具与油管之间的空隙,形成活塞机构。由地面高压柱塞泵提供的高压流体注入油管管柱内,一方面作用在活塞机构上,为地层钻进提供钻压;一方面由重力密封工具上端的进液孔进入钻进工具内部,驱动螺杆钻具带动柔性钻杆和微型钻头旋转,为地层钻进提供扭矩,从而实现地层旋转钻进。

4、钻具组合中防反转工具用于平衡螺杆钻具反扭矩,现有的防反转工具采用花键结构,工具易卡易损坏,且其长度需要满足钻进长度要求,使用不便。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种防反转工具,能够在扶正的基础上逐渐进行锚定,保证结构安全,延长使用寿命。

2、为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:

3、防反转工具,包括:

4、中心轴;

5、安装套,套设于所述中心轴的外侧,能够绕自身轴线转动,所述安装套上设有锚定孔和扶正槽,所述锚定孔沿所述安装套的径向贯通设置,所述扶正槽的深度方向沿所述安装套的径向设置;

6、第一限位套,套设于所述中心轴的外侧,所述安装套的一端夹设于所述第一限位套和所述中心轴之间;

7、第二限位套,套设于所述中心轴的外侧,所述安装套的另一端夹设于所述第二限位套和所述中心轴之间;

8、锚定块,滑动设置于所述锚定孔中,所述中心轴相对于所述安装套转动时,能够抵靠所述锚定块逐渐远离所述中心轴的轴线;

9、扶正块,设置于所述扶正槽中;

10、弹性支撑件,设置于所述扶正槽中,夹设于所述扶正槽的槽底和所述扶正块之间。

11、作为优选,所述中心轴的外壁上设置有止抵面,所述止抵面垂直于所述中心轴的径向,与所述中心轴的轴线之间的距离小于所述中心轴的半径,所述锚定块能够贴靠于所述止抵面。

12、作为优选,所述锚定块背离所述中心轴的一端设置有锚定面,沿所述中心轴的周向,所述锚定面的一端为始抵端,另一端为终抵端,从所述始抵端到所述终抵端,所述锚定面与所述中心轴的轴线之间的距离逐渐增大。

13、作为优选,所述锚定面上设置有防滑部。

14、作为优选,所述锚定块包括两个锚定限位部和设置于两个所述锚定限位部之间的锚定作业部,一个所述锚定限位部夹设于所述第一限位套和所述安装套之间,另一个所述锚定限位部夹设于所述第二限位套和所述安装套之间,所述锚定作业部被配置为凸出所述第一限位套和所述第二限位套的外壁。

15、作为优选,所述扶正块包括两个扶正限位部和设置于两个所述扶正限位部之间的扶正作业部,一个所述扶正限位部夹设于所述第一限位套和所述安装套之间,另一个所述扶正限位部夹设于所述第二限位套和所述安装套之间,所述扶正作业部被配置为凸出所述第一限位套和所述第二限位套的外壁。

16、作为优选,所述扶正作业部上设置有扶正容置槽,所述弹性支撑件抵靠于所述扶正容置槽的槽底。

17、作为优选,所述扶正槽和所述锚定孔在所述安装套的周向上分别设置有多个,在所述安装套的周向上,相邻两个所述扶正槽之间设置有一个所述锚定孔,每个所述扶正槽中设置有一个所述扶正块,每个所述锚定孔中设置有一个所述锚定块。

18、作为优选,所述扶正槽和所述锚定孔分别设置有两个,两个所述扶正块位于所述安装套直径方向的两端,两个所述锚定块位于所述中心轴直径方向的两端,所述扶正槽的中心轴线与所述锚定孔的中心轴线相互垂直。

19、作为优选,还包括:

20、第一接头,安装于所述中心轴从所述第一限位套中穿出的一端;

21、第二接头,安装于所述中心轴从所述第二限位套中穿出的一端。

22、本实用新型的有益效果:

23、防反转工具配合钻具组合使用时,微型钻头、柔性钻杆、螺杆钻具、防反转工具、重力密封工具、马龙头和测井电缆依次下井,进入油管管柱内部,防反转工具进入油管内部时,弹性支撑件呈压缩状态,扶正块紧贴油管内壁,对油管内壁有一个正压力,当扶正块相对油管内壁转动时需要克服一定的摩擦力,因此其动作有一定的迟缓,当防反转工具到达钻孔位置,开始打压钻进时,螺杆钻具下端开始正向旋转,螺杆钻具上端产生反扭矩,带动中心轴反向旋转,此时由于扶正块动作迟滞,中心轴与安装套之间产生相对运动,中心轴相对于安装套转动,抵靠锚定块逐渐远离中心轴的轴线,向外挤压锚定块,将锚定块逐渐抵紧锚定于油管内壁上,扶正块和锚定块相配合,在扶正的基础上逐渐进行锚定,保证了结构安全,延长了使用寿命,实现螺杆钻具上方工具只能轴向上下运动而不旋转,螺杆钻具下端及下方钻具可以轴向运动也可以旋转,满足地层钻进的要求。

技术特征:

1.防反转工具,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的防反转工具,其特征在于,所述中心轴(1)的外壁上设置有止抵面(11),所述止抵面(11)垂直于所述中心轴(1)的径向,与所述中心轴(1)的轴线之间的距离小于所述中心轴(1)的半径,所述锚定块(5)能够贴靠于所述止抵面(11)。

3.根据权利要求1所述的防反转工具,其特征在于,所述锚定块(5)背离所述中心轴(1)的一端设置有锚定面(51),沿所述中心轴(1)的周向,所述锚定面(51)的一端为始抵端,另一端为终抵端,从所述始抵端到所述终抵端,所述锚定面(51)与所述中心轴(1)的轴线之间的距离逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的防反转工具,其特征在于,所述锚定面(51)上设置有防滑部(52)。

5.根据权利要求1所述的防反转工具,其特征在于,所述锚定块(5)包括两个锚定限位部(53)和设置于两个所述锚定限位部(53)之间的锚定作业部(54),一个所述锚定限位部(53)夹设于所述第一限位套(3)和所述安装套(2)之间,另一个所述锚定限位部(53)夹设于所述第二限位套(4)和所述安装套(2)之间,所述锚定作业部(54)被配置为凸出所述第一限位套(3)和所述第二限位套(4)的外壁。

6.根据权利要求1所述的防反转工具,其特征在于,所述扶正块(6)包括两个扶正限位部(61)和设置于两个所述扶正限位部(61)之间的扶正作业部(62),一个所述扶正限位部(61)夹设于所述第一限位套(3)和所述安装套(2)之间,另一个所述扶正限位部(61)夹设于所述第二限位套(4)和所述安装套(2)之间,所述扶正作业部(62)被配置为凸出所述第一限位套(3)和所述第二限位套(4)的外壁。

7.根据权利要求6所述的防反转工具,其特征在于,所述扶正作业部(62)上设置有扶正容置槽(621),所述弹性支撑件(7)抵靠于所述扶正容置槽(621)的槽底。

8.根据权利要求1所述的防反转工具,其特征在于,所述扶正槽(22)和所述锚定孔(21)在所述安装套(2)的周向上分别设置有多个,在所述安装套(2)的周向上,相邻两个所述扶正槽(22)之间设置有一个所述锚定孔(21),每个所述扶正槽(22)中设置有一个所述扶正块(6),每个所述锚定孔(21)中设置有一个所述锚定块(5)。

9.根据权利要求8所述的防反转工具,其特征在于,所述扶正槽(22)和所述锚定孔(21)分别设置有两个,两个所述扶正块(6)位于所述安装套(2)直径方向的两端,两个所述锚定块(5)位于所述中心轴(1)直径方向的两端,所述扶正槽(22)的中心轴(1)线与所述锚定孔(21)的中心轴(1)线相互垂直。

10.根据权利要求1-9任一所述的防反转工具,其特征在于,还包括:

技术总结本技术属于油气田钻井工具技术领域,公开了一种防反转工具,包括中心轴、安装套、第一限位套、第二限位套、锚定块、扶正块和弹性支撑件,安装套套设于中心轴的外侧,能够绕自身轴线转动,安装套上设有锚定孔和扶正槽,第一限位套和第二限位套分别套设于中心轴的外侧,安装套的一端夹设于第一限位套和中心轴之间,另一端夹设于第二限位套和中心轴之间,锚定块滑动设置于锚定孔中,中心轴相对于安装套转动时,能够抵靠锚定块远离中心轴的轴线,扶正块和弹性支撑件设置于扶正槽中,弹性支撑件夹设于扶正槽的槽底和扶正块之间。本技术中,扶正块和锚定块相配合,在扶正的基础上逐渐进行锚定,保证了结构安全,延长了使用寿命。技术研发人员:高文龙,夏泊洢,孙立伟,施连海,韩龙,王业晗,李苗,黑国兴,王树贺,田鑫,陈新友,宋析洋,衣方宇,周月玲,高清春,曾瑞华,陈英杰,张宏雷,郭嘉,孙巍巍,梁大鹏,梅陈,张铁铭,张昕冉,徐林静受保护的技术使用者:中国石油天然气集团有限公司技术研发日:20231027技术公布日:2024/7/23

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