缓慢转向变向装置及其作业方法与流程

本发明涉及石油天然气行业中的井下工具，更具体地说，涉及一种缓慢转向变向装置及其作业方法。

背景技术：

1、连续油管是一种低碳合金钢制作的管材，有很好的挠性，又称挠性油管，一卷连续油管长几千米，可以代替常规油管进行油气田修井、钻井、完井、测井等多种作业。连续油管作业设备具有带压作业、连续起下的特点，设备体积小，作业周期快，成本低，因此，近几年来，连续油管应用范围越来越广、工作量越来越多，其中，打捞井下落物是连续油管作业的主要工作量之一。为了一次打捞成功、提升打捞效率，打捞过程需要精细缓慢操作，尤其是旋转方向的缓慢操作尤其重要，但连续油管的管体本身无法旋转，不能使连接在连续油管下端的打捞工具可控速度的旋转，使得井下落物进入打捞筒困难，打捞成功率低。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，提供一种缓慢转向变向装置及其作业方法，可以实现连续油管带动打捞筒可控速度低速旋转，拨动井下落物使其顺利进入打捞筒内，提高打捞成功率。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种缓慢转向变向装置，包括上接头、上芯轴、上芯轴外筒、活塞外筒、下芯轴、活塞、连接短节、油腔外筒、节流短节、旋转芯轴、弹簧短节、下接头和弹簧；

3、所述上接头通过螺纹与所述上芯轴固定连接，所述弹簧筒通过螺纹与所述下芯轴固定连接，所述下芯轴通过螺纹与所述节流短节固定连接，所述节流短节通过螺纹与所述旋转芯轴固定连接，所述旋转芯轴通过销钉与所述下接头连接；所述节流短节中设有节流阀；

4、所述上芯轴外筒通过螺纹与所述活塞外筒固定连接，所述活塞外筒通过螺纹与所述活塞固定连接，所述活塞外筒通过螺纹与所述连接短节固定连接，所述连接短节通过螺纹与所述油腔外筒固定连接，所述油腔外筒通过螺纹与所述弹簧短节固定连接，所述下接头安装在所述弹簧短节内，所述上芯轴安装在所述上芯轴外筒内，所述下芯轴安装在活塞外筒、活塞和短节内部所述旋转芯轴安装在所述弹簧短节内，所述旋转芯轴安装在所述下接头内；所述弹簧安装在所述节流短节与所述弹簧短节之间，套在所述旋转芯轴外。

5、上述方案中，所述旋转芯轴下段外表面设计有燕尾槽，燕尾槽通过销钉与下接头连接，在所述旋转芯轴沿轴线向左或向右运动时，所述下接头随之旋转。

6、上述方案中，所述上芯轴下段设有进液孔。

7、上述方案中，所述活塞外筒上设有排气孔。

8、上述方案中，所述连接短节与所述弹簧短节的筒壁上上设有注脂孔。

9、上述方案中，所述下芯轴与所述连接短节之间存在间隙。

10、上述方案中，所述旋转芯轴与所述弹簧短节之间存在间隙。

11、上述方案中，所述弹簧在所述节流短节被推动过程中被压缩，在压力消失后推动所述节流短节回复原位。

12、本发明还提供了一种缓慢转向变向装置的作业方法，其特征在于，包括以下步骤：

13、s1、通过所述连接短节和所述弹簧短节上的注脂孔向油腔内注入油脂；

14、s2、当需要旋转井下工具时，向管柱内泵注液体，液体通过所述上芯轴上的进液孔流入封闭腔内，当液体通过进液孔时，会产生流动压力；

15、s3、流动压力作用在下芯轴上，使所述下芯轴向右移动，推动所述节流短节压缩所述弹簧，所述节流短节右侧油腔体积减小，油脂通过所述节流阀流向左侧油腔，所述节流阀通过一定体积的油脂需要很长时间，就控制了所述节流短节的直线运动速度减缓，所述节流短节推动所述旋转芯轴缓慢向右移动，使所述下接头随之缓慢旋转，当所述下芯轴向右移动到最大位置时，所述下接头旋转到最大角度；

16、s3、当停止向管柱内泵注液体时，所述节流短节在所述弹簧的恢复力下向左移动，带动所述下芯轴与所述旋转芯轴随之向左移动，左侧油腔体积减小，油脂通过所述节流阀从左侧油腔缓慢流入右侧油腔，所述下接头随着所述旋转芯轴的移动缓慢旋转，当所述节流短节向左移动到最大位置时，所述下接头旋转到最大角度；

17、s4、重复s2-s3步骤，可以使所述下接头发生连续旋转，通过统计旋转次数，计算所述下接头转动总角度。

18、实施本发明的缓慢转向变向装置及其作业方法，具有以下有益效果：

19、1、通过本发明可以实现不限次数不限角度旋转，旋转角度可控，有利于精细化井下操作；

20、2、本发明得的旋转速度可控，本发明仅需泵液就可以实现旋转，不需额外动作或能量，操作性强；

21、3、本发明结构设计合理、使用操作方便，解决了现有连续油管不能旋转，无法调整打捞工具或其它井下作业工具角度的难题，适用性广泛，为连续油管开拓业务范围做出较大贡献。

技术特征：

1.一种缓慢转向变向装置，其特征在于，包括上接头(1)、上芯轴(2)、上芯轴外筒(3)、活塞外筒(4)、下芯轴(5)、活塞(6)、连接短节(7)、油腔外筒(8)、节流短节(9)、旋转芯轴(10)、弹簧短节(11)、下接头(12)和弹簧(13)；

2.根据权利要求1所述的缓慢转向变向装置，其特征在于，所述旋转芯轴(10)下段外表面设计有燕尾槽，燕尾槽通过销钉(15)与下接头(12)连接，在所述旋转芯轴(10)沿轴线向左或向右运动时，所述下接头(12)随之旋转。

3.根据权利要求1所述的缓慢转向变向装置，其特征在于，所述上芯轴(2)下段设有进液孔。

4.根据权利要求1所述的缓慢转向变向装置，其特征在于，所述活塞外筒(4)上设有排气孔。

5.根据权利要求1所述的缓慢转向变向装置，其特征在于，所述连接短节(7)与所述弹簧短节(11)的筒壁上上设有注脂孔。

6.根据权利要求1所述的缓慢转向变向装置，其特征在于，所述下芯轴(5)与所述连接短节(7)之间存在间隙。

7.根据权利要求1所述的缓慢转向变向装置，其特征在于，所述旋转芯轴(10)与所述弹簧短节(11)之间存在间隙。

8.根据权利要求1所述的缓慢转向变向装置，其特征在于，所述弹簧(13)在所述节流短节(9)被推动过程中被压缩，在压力消失后推动所述节流短节(9)回复原位。

9.一种权利要求1所述的缓慢转向变向装置的作业方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及一种缓慢转向变向装置及其作业方法，其装置包括上接头、上芯轴、上芯轴外筒、活塞外筒、下心轴、活塞、连接短节、油腔外筒、节流短节、旋转芯轴、弹簧短节、下接头、弹簧、节流阀和销钉。当需要旋转井下工具时，向管柱内泵注液体，使下芯轴向右移动，推动节流短节压缩弹簧，节流短节右侧油腔体积减小，油脂通过节流阀流向左侧油腔，节流阀通过一定体积的油脂需要很长时间，就控制了节流短节的直线运动速度减缓，节流短节推动旋转芯轴缓慢向右移动，使与旋转芯轴连接的下接头随之缓慢旋转，当下芯轴向右移动到最大位置时，下接头旋转到最大角度。本发明结构设计合理、使用操作方便，实现了井下工具缓慢转向变向。技术研发人员：赵勇,陈龙,徐斌,王汤,赵铭,杨洁受保护的技术使用者：中石化石油工程技术服务股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2