專利名稱：井下探桿找孔器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油氣井井下探桿找孔器，尤其是高壓水射流徑向水平鉆井工具中的井下找孔工具。
背景技術(shù)：
目前石油開采作業(yè)中，高壓水射流徑向水平鉆井技術(shù)是提高油井產(chǎn)能的重要前沿技術(shù)，我國目前正處于工業(yè)試用階段。在美國專利US4497381A、US4763734A和英國專利GB2124278A及中國專利ZL03239019X中介紹了相關(guān)技術(shù)原理。大致操作是將徑向水平鉆井工具下入已有的垂直井中，使轉(zhuǎn)向器在前期預(yù)備的井深位套管擴(kuò)孔段處的空腔中豎起，進(jìn)入工作狀態(tài)，然后利用高壓水射流及液壓推動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)鉆井操作。然而，在涉及前期的套管段銑(或開窗)及擴(kuò)孔技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)時(shí)，這些文獻(xiàn)均未闡述其解決方案。事實(shí)上，套管段銑(或開窗)及擴(kuò)孔技術(shù)也是高壓水射流徑向水平鉆井技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。目前，國內(nèi)試驗(yàn)采用常規(guī)段銑的方法周向全尺寸除去所需長度的井下套管段，接著下入特制的徑向水平鉆井的井下擴(kuò)孔器，將套管段銑處地層擴(kuò)大成所需尺寸的圓柱形擴(kuò)孔腔，此種套管開窗及擴(kuò)孔技術(shù)存在著時(shí)間長、效率低等缺點(diǎn)。因此，目前國內(nèi)正在探索新的套管開窗及窗口的徑向加深形成槽狀孔腔的技術(shù)，該技術(shù)要求套管開窗和窗口徑向加深后轉(zhuǎn)向器能找到已開好的槽狀窗口，以便使轉(zhuǎn)向器能夠下入到這個(gè)已擴(kuò)好的槽狀孔腔內(nèi)，為此，需要研制一種井下找孔工具。
技術(shù)內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的是要研制出一種井下探桿找孔器，以解決套管開好窗口和窗口徑向加深后，轉(zhuǎn)向器能夠順利找到井下槽狀孔腔的技術(shù)問題。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是根據(jù)杠桿原理研制一種由圓筒體、探桿和拉簧構(gòu)成的井下探桿找孔器的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，具體方案如下井下探桿找孔器的圓筒體兩端具有內(nèi)螺紋，其中段兩側(cè)具有長槽口，槽口上端部兩側(cè)具有對(duì)稱的安裝大銷軸的軸孔，槽口下端部兩側(cè)具有對(duì)稱的安裝小銷軸的軸孔；探桿類似杠桿，具有安裝大銷軸的軸孔及短臂和長臂，短臂端部具有拉簧的掛鉤孔；圓筒體的兩端可與油管柱螺紋連接，探桿用大銷軸安裝在圓筒體的槽口內(nèi)，拉簧的一端鉤掛在探桿短臂的掛鉤孔內(nèi)、另一端鉤掛在安裝在圓筒體內(nèi)的小銷軸上，長臂未受外力時(shí)保持與圓筒體成垂直狀態(tài)，長臂受外力時(shí)可進(jìn)入圓筒體的槽口內(nèi)。
本實(shí)用新型中圓筒體中段兩側(cè)的長槽口的長度可以不同，拉簧一側(cè)的槽口可以長些；探桿短臂與探桿長臂成鈍角α，探桿長臂粗段截面可為矩形且具有容納拉簧的槽形空腔，探桿長臂細(xì)段截面可為漸小的偏心棍狀；探桿短臂與拉簧的連接處可增加一根連桿；短臂具有安裝連桿的槽口，槽口具有對(duì)稱的安裝小銷軸的軸孔，連桿的一端具有安裝小銷軸的軸孔，且用小銷軸安裝在短臂的槽口內(nèi)，連桿的另一端具有鉤掛拉簧的槽口，槽口具有對(duì)稱的安裝小銷軸的軸孔，拉簧鉤掛在安裝在連桿的槽口內(nèi)的小銷軸上；圓筒體和探桿長臂上具有相互對(duì)應(yīng)的插銷的插孔，可用插銷插入該插孔，將探桿長臂固定在圓筒體的槽口內(nèi)。
本實(shí)用新型在入井時(shí)，拔出固定探桿長臂的插銷，長臂在油井套管內(nèi)壁施加的外力作用下收攏在圓筒體的槽口內(nèi)，快到預(yù)定井深位置時(shí)就一邊旋轉(zhuǎn)一邊下入，到達(dá)槽狀孔腔時(shí)，長臂在拉簧彈力作用下伸出并進(jìn)入槽狀孔腔，長臂完全進(jìn)入擴(kuò)孔腔后，繼續(xù)下入直至長臂下邊緣坐在擴(kuò)孔腔下邊緣上，找孔過程完成；本實(shí)用新型在上提回收時(shí)，探桿長臂在擴(kuò)孔腔上邊緣和套管內(nèi)壁的作用下收攏在圓筒體的槽口內(nèi)，一直到從井口取出為止。試驗(yàn)證明，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)簡單、合理，性能安全、可靠，功效顯著，成功地解決了在套管開好槽狀窗口和進(jìn)行徑向擴(kuò)孔后，轉(zhuǎn)向器下入井下過程中，能夠順利找到井下槽狀孔腔的技術(shù)問題，還可以有效保護(hù)轉(zhuǎn)向器，在開窗和徑向加深作業(yè)參數(shù)未達(dá)標(biāo)時(shí)，轉(zhuǎn)向器自動(dòng)處于未豎起狀態(tài)，給下一步作業(yè)提供了指導(dǎo)，圓滿地滿足了高壓水射流徑向水平鉆井的需要。


本實(shí)用新型采用了2幅附圖，其中圖1是本實(shí)用新型在工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型在下井狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容通過下面的實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步詳加說明如下本實(shí)用新型由圓筒體(1)、探桿(2)和拉簧(3)構(gòu)成。參照?qǐng)D1，圓筒體(1)兩端具有內(nèi)螺紋，其中段兩側(cè)具有長槽口(4)，槽口(4)上端部兩側(cè)具有對(duì)稱的安裝大銷軸(5)的軸孔，槽口(4)下端部兩側(cè)具有對(duì)稱的安裝小銷軸(6)的軸孔；探桿(2)類似杠桿，具有安裝大銷軸(5)的軸孔及短臂(7)和長臂(8)，短臂(7)端部具有拉簧(3)的掛鉤孔(9)；圓筒體(1)的兩端可與油管柱螺紋連接，探桿(2)用大銷軸(5)安裝在圓筒體(1)的槽口(4)內(nèi)，拉簧(3)的一端鉤掛在探桿(2)短臂(7)的掛鉤孔(9)內(nèi)、另一端鉤掛在安裝在圓筒體(1)內(nèi)的小銷軸(6)上，長臂(8)未受外力時(shí)保持與圓筒體(1)成垂直狀態(tài)，長臂(8)受外力時(shí)可進(jìn)入圓筒體(1)的槽口(4)內(nèi)。
參照?qǐng)D2，圓筒體(1)中段兩側(cè)的長槽口(4)的長度可以不同，為配合拉簧(3)安裝位置的需要，拉簧(3)一側(cè)的槽口(4)可以長些；探桿(2)短臂(7)與探桿(2)長臂(8)成鈍角α，探桿(2)長臂(8)粗段截面可為矩形且具有容納拉簧(3)的槽形空腔(10)，探桿(2)長臂(8)細(xì)段截面可為漸小的偏心棍狀；為更好滿足探桿(2)短臂(7)與拉簧(3)連接處的空間位置和力學(xué)上的需求，可增加一根連桿(11)，短臂(7)具有安裝連桿(11)的槽口，槽口具有對(duì)稱的安裝小銷孔(12)的軸孔，連桿(11)的一端具有安裝小銷軸(12)的軸孔，且用小銷軸(12)安裝在短臂(7)的槽口內(nèi)，連桿(11)的另一端具有鉤掛拉簧(3)的槽口，槽口具有對(duì)稱的安裝小銷軸(13)的軸孔，拉簧(3)鉤掛安裝在連桿(11)的槽口內(nèi)的小銷軸(13)上；圓筒體(1)和探桿(2)長臂(8)上具有相互對(duì)應(yīng)的插銷(14)的插孔，可用插銷(14)插入該插孔，將探桿(2)長臂(8)固定在圓筒體(1)的槽口(4)內(nèi)。
本實(shí)用新型通過螺紋連接在油管柱上，在入井時(shí)，拔出固定探桿(2)長臂(8)的插銷(14)，長臂(8)在油井套管內(nèi)壁施加的外力作用下收攏在圓筒體(1)的槽口(4)內(nèi)，快到預(yù)定井深位置時(shí)就一邊旋轉(zhuǎn)一邊下入，到達(dá)槽狀孔腔時(shí)，長臂(8)在拉簧(3)彈力作用下伸出并進(jìn)入槽狀孔腔，長臂(8)完全進(jìn)入擴(kuò)孔腔后，繼續(xù)下入直至長臂(8)下邊緣坐在擴(kuò)孔腔下邊緣上，找孔過程完成；在上提回收時(shí)，探桿(2)長臂(8)在擴(kuò)孔腔上邊緣和套管內(nèi)壁的作用下收攏在圓筒體(1)的槽口(4)內(nèi)，一直到從井口取出為止，整個(gè)找孔作業(yè)過程完成。
權(quán)利要求1.一種井下探桿找孔器，其特征在于具有圓筒體(1)、探桿(2)和拉簧(3)；圓筒體(1)兩端具有內(nèi)螺紋，其中段兩側(cè)具有長槽口(4)，槽口(4)上端部兩側(cè)具有對(duì)稱的安裝大銷軸(5)的軸孔，槽口(4)下端部兩側(cè)具有對(duì)稱的安裝小銷軸(6)的軸孔；探桿(2)類似杠桿，具有安裝大銷軸(5)的軸孔及短臂(7)和長臂(8)，短臂(7)端部具有拉簧(3)的掛鉤孔(9)；圓筒體(1)的兩端可與油管柱螺紋連接，探桿(2)用大銷軸(5)安裝在圓筒體(1)的槽口(4)內(nèi)，拉簧(3)的一端鉤掛在探桿(2)短臂(7)的掛鉤孔(9)內(nèi)、另一端鉤掛在安裝在圓筒體(1)內(nèi)的小銷軸(6)上，長臂(8)未受外力時(shí)保持與圓筒體(1)成垂直狀態(tài)，長臂(8)受外力時(shí)可進(jìn)入圓筒體(1)的槽口(4)內(nèi)。
2.按照權(quán)利要求1所述的找孔器，其特征在于圓筒體(1)中段兩側(cè)的長槽口(4)的長度可以不同，拉簧(3)一側(cè)的槽口(4)可以長些。
3.按照權(quán)利要求1所述的找孔器，其特征在于探桿(2)短臂(7)與探桿(2)長臂(8)成鈍角α，探桿(2)長臂(8)粗段截面可為矩形且具有容納拉簧(3)的槽形空腔(10)，探桿(2)長臂(8)細(xì)段截面可為漸小的偏心棍狀。
4.按照權(quán)利要求1所述的找孔器，其特征在于探桿(2)短臂(7)與拉簧(3)的連接處可增加一根連桿(11)；短臂(7)具有安裝連桿(11)的槽口，槽口具有對(duì)稱的安裝小銷軸(12)的軸孔；連桿(11)的一端具有安裝小銷軸(12)的軸孔，且用小銷軸(12)安裝在短臂(7)的槽口內(nèi)，連桿(11)的另一端具有鉤掛拉簧(3)的槽口，槽口具有對(duì)稱的安裝小銷軸(13)的軸孔，拉簧(3)鉤掛在安裝在連桿(11)的槽口內(nèi)的小銷軸(13)上。
5.按照權(quán)利要求1所述的找孔器，其特征在于圓筒體(1)和探桿(2)長臂(8)上具有相互對(duì)應(yīng)的插銷(14)的插孔，可用插銷(14)插入該插孔，將探桿(2)長臂(8)固定在圓筒體(1)的槽口(4)內(nèi)。
專利摘要一種井下探桿找孔器，由探桿(2)和拉簧(3)等構(gòu)成，槽口(4)上、下端部有大、小銷軸(5、6)的軸孔，探桿(2)有大銷軸(5)的軸孔及短臂(7)和長臂(8)，短臂(7)有拉簧(3)的掛鉤孔(9)，探桿(2)用大銷軸(5)安裝在槽口(4)內(nèi)，拉簧(3)的一端鉤掛在掛鉤孔(9)內(nèi)、另一端鉤掛在槽口(4)內(nèi)的小銷軸(6)上，入井時(shí)長臂(8)在井壁作用下收攏在槽口(4)內(nèi)，找到擴(kuò)孔腔時(shí)長臂(8)在拉簧(3)彈力作用下伸進(jìn)擴(kuò)孔腔，回收時(shí)在井壁作用下收攏在槽口(4)內(nèi)；其滿足了高壓水射流徑向水平井鉆井作業(yè)中井下找孔的需要。
文檔編號(hào)E21B47/09GK2705581SQ200420064430
公開日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2004年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月7日
發(fā)明者易松林, 朱峰, 孫冬梅, 陳立華, 馬衛(wèi)國 申請(qǐng)人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院江漢機(jī)械研究所