徑向水平旋轉(zhuǎn)鉆井軟軸保護裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種徑向水平旋轉(zhuǎn)鉆井【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種徑向水平旋轉(zhuǎn)鉆井軟軸保護裝置。該裝置的連接筒掛接在馬達接頭外壁臺階上并通過安全銷釘鎖定，安全銷釘外側(cè)設(shè)有銷釘保護套，連接筒和馬達接頭上分別開有相對應(yīng)的泄壓孔，馬達接頭外側(cè)通過左旋螺紋連接泄壓套并通過泄壓套密封住馬達接頭上的泄壓孔，連接筒側(cè)壁上安裝有泄壓導(dǎo)向銷釘，泄壓導(dǎo)向銷釘?shù)牡锥松烊氲叫箟禾椎妮S向滑道內(nèi)，泄壓套下端為馬達接頭下部與連接筒組成環(huán)空。本發(fā)明實現(xiàn)了防止因扭矩過大傳遞造成的地層鉆進軟軸扭斷或變形、鉆頭脫落、卡鉆、起出工具時遇阻、遇卡等井下復(fù)雜情況的發(fā)生，有效保護地層鉆進軟軸，提高施工效率。
【專利說明】徑向水平旋轉(zhuǎn)鉆井軟軸保護裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種徑向水平旋轉(zhuǎn)鉆井【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種徑向水平旋轉(zhuǎn)鉆井軟軸保護裝置。

【背景技術(shù)】
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[0002]徑向水平旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)是在常規(guī)水平井技術(shù)的基礎(chǔ)上延伸與拓展而發(fā)展起來的一種新型鉆井技術(shù)，其以極小曲率半徑從現(xiàn)有主井筒內(nèi)徑向鉆入油層，在油層中的不同深度或同深度區(qū)域不同方位鉆出多個徑向水平井眼，以達到快速增大泄油面積，提高儲層動用程度及最終采收率的目的。該技術(shù)可為老油田、邊際油田、低滲透油氣藏以及煤層氣開發(fā)提供一種有效恢復(fù)或提高單井產(chǎn)能的經(jīng)濟手段。現(xiàn)有徑向水平旋轉(zhuǎn)鉆井工藝結(jié)合了高壓水射流破巖機理和鉆頭旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的切削或研磨作用綜合破碎巖層。作業(yè)時其鉆頭上的扭矩由井下動力元件井下馬達產(chǎn)生并經(jīng)地層鉆進軟軸傳遞到鉆頭上，地層鉆進軟軸主要功能是輸送高壓鉆井液、傳遞鉆壓和扭矩，是地層鉆進的關(guān)鍵零部件。但由于徑向水平井井眼直徑小、井眼軌跡預(yù)測和控制困難、地層鉆進軟軸和井壁之間摩阻大、地層鉆進軟軸在導(dǎo)向器內(nèi)轉(zhuǎn)彎半徑大、井下復(fù)雜情況難以判斷等因素，極易引發(fā)如卡鉆、鉆頭脫落、地層鉆進軟軸變形或斷裂和地層鉆進軟軸取出困難等井下復(fù)雜情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種徑向水平旋轉(zhuǎn)鉆井軟軸保護裝置，該裝置實現(xiàn)了防止因扭矩過大傳遞造成的地層鉆進軟軸扭斷或變形、鉆頭脫落、卡鉆、起出工具時遇阻、遇卡等井下復(fù)雜情況的發(fā)生，有效保護地層鉆進軟軸，提高施工效率?？朔爽F(xiàn)有種徑向水平旋轉(zhuǎn)鉆井易引發(fā)卡鉆、鉆頭脫落、地層鉆進軟軸變形或斷裂和地層鉆進軟軸取出困難等井下復(fù)雜情況的不足。
[0004]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種徑向水平旋轉(zhuǎn)鉆井軟軸保護裝置，包括馬達接頭、連接筒和轉(zhuǎn)換接頭；連接筒掛接在馬達接頭外壁臺階上并通過安全銷釘鎖定，安全銷釘外側(cè)設(shè)有銷釘保護套，連接筒和馬達接頭上分別開有相對應(yīng)的泄壓孔，馬達接頭外側(cè)通過左旋螺紋連接泄壓套并通過泄壓套密封住馬達接頭上的泄壓孔，連接筒側(cè)壁上安裝有泄壓導(dǎo)向銷釘，泄壓導(dǎo)向銷釘?shù)牡锥松烊氲叫箟禾椎妮S向滑道內(nèi)，泄壓套下端為馬達接頭下部與連接筒組成環(huán)空，轉(zhuǎn)換接頭置于馬達接頭下端并連接在連接筒下端，轉(zhuǎn)換接頭下端連接彈簧芯軸，彈簧芯軸外側(cè)套裝有彈簧外筒，彈簧芯軸上焊接有鉆進鎖定銷釘，鉆進鎖定銷釘一端伸入彈簧外筒的開口槽內(nèi)，彈簧外筒上安裝有旋轉(zhuǎn)銷釘，旋轉(zhuǎn)銷釘外側(cè)設(shè)有銷釘防掉套，旋轉(zhuǎn)銷釘伸入到彈簧芯軸外壁上的螺旋導(dǎo)軌內(nèi)，彈簧芯軸下端連接彈簧限位環(huán)，彈簧芯軸下部套裝有彈簧，彈簧上端頂在彈簧擋環(huán)上，彈簧下端頂在彈簧限位環(huán)上，彈簧外筒下端連接地層鉆進軟軸接頭。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明在徑向水平旋轉(zhuǎn)鉆井作業(yè)過程中扭矩過大傳遞時安全銷釘剪斷阻斷扭矩傳遞，泄壓套卸扣后退泄壓向地面操作人員發(fā)出明顯異常情況顯示，能夠讓操作人員及時終止作業(yè)；當上提工具發(fā)現(xiàn)軟軸在地層中遇卡后，本發(fā)明能夠使軟軸在上提過程中實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)解卡，防止過大的上提拉力使軟軸變形或斷裂，防止因扭矩過大傳遞造成的地層鉆進軟軸扭斷或變形、鉆頭脫落、卡鉆、起出工具時遇阻、遇卡等井下復(fù)雜情況的發(fā)生，有效保護地層鉆進軟軸，提高施工效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
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[0006]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步詳細的說明。
[0007]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為圖1的八-六向剖面圖。
[0009]圖3為馬達接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖4為彈簧外筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖5為彈簧芯軸的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
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[0012]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，一種徑向水平旋轉(zhuǎn)鉆井軟軸保護裝置，包括馬達接頭1、連接筒6和轉(zhuǎn)換接頭7 ；連接筒6掛接在馬達接頭1外壁臺階上并通過安全銷釘3鎖定，安全銷釘3外側(cè)設(shè)有銷釘保護套2，連接筒6和馬達接頭1上分別開有相對應(yīng)的泄壓孔，馬達接頭1外側(cè)通過左旋螺紋連接泄壓套4并通過泄壓套4密封住馬達接頭1上的泄壓孔，連接筒6側(cè)壁上安裝有泄壓導(dǎo)向銷釘8，泄壓導(dǎo)向銷釘8的底端伸入到泄壓套4的軸向滑道內(nèi)，泄壓套4下端為馬達接頭1下部與連接筒6組成環(huán)空5，轉(zhuǎn)換接頭7置于馬達接頭1下端并連接在連接筒6下端，轉(zhuǎn)換接頭7下端連接彈簧芯軸9，彈簧芯軸9外側(cè)套裝有彈簧外筒16，彈簧芯軸9上焊接有鉆進鎖定銷釘10，鉆進鎖定銷釘10 —端伸入彈簧外筒16的開口槽內(nèi)，彈簧外筒16上安裝有旋轉(zhuǎn)銷釘12，旋轉(zhuǎn)銷釘12外側(cè)設(shè)有銷釘防掉套11，旋轉(zhuǎn)銷釘12伸入到彈簧芯軸9外壁上的螺旋導(dǎo)軌13內(nèi)，彈簧芯軸9下端連接彈簧限位環(huán)17，彈簧芯軸9下部套裝有彈簧15，彈簧15上端頂在彈簧擋環(huán)14上，彈簧15下端頂在彈簧限位環(huán)17上，彈簧外筒16下端連接地層鉆進軟軸接頭18。
[0013]使用時，馬達接頭1與井下馬達下端連接，地層鉆進軟軸接頭18與下端地層鉆井工具連接，來自地面高壓泵的高壓鉆井液經(jīng)井下馬達后進入本發(fā)明。本裝置正常徑向水平旋轉(zhuǎn)鉆進時，安全銷釘3將馬達接頭1上的驅(qū)動扭矩傳遞給彈簧芯軸9，彈簧芯軸9上的鉆進鎖定銷釘10使彈簧芯軸9和彈簧外筒16同步旋轉(zhuǎn)，進而通過下部工具串傳遞到鉆頭上實現(xiàn)地層鉆進。
[0014]當過大的扭矩發(fā)生時，安全銷釘3被剪斷，阻斷扭矩動力傳遞路線，連接筒6以下的工具串停止轉(zhuǎn)動，馬達接頭1繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，泄壓套4受泄壓導(dǎo)向銷釘8限制不能隨馬達接頭1繼續(xù)旋轉(zhuǎn)而進行卸扣，卸扣后的泄壓套4沿泄壓導(dǎo)向銷釘8向下滑落進入環(huán)空5，此時連接筒6和馬達接頭1上的泄壓孔相連通，馬達接頭1內(nèi)的高壓流體外泄，地面高壓泵壓力表指示值快速下降，提示操作人員井下有異常情況應(yīng)立即終止鉆進作業(yè)。
[0015]上提工具串時，若地層鉆進軟軸在地層中遇卡，此時鉆進鎖定銷釘10退出彈簧外筒16的開口槽，彈簧芯軸9上移的同時螺旋導(dǎo)軌13和旋轉(zhuǎn)銷釘12相互配合，迫使彈簧外筒16旋轉(zhuǎn)并帶動地層鉆進軟軸旋轉(zhuǎn)解卡，以便工具串順利取出。解卡后彈簧外筒16不再受地層阻力牽引，此時彈簧15復(fù)位，迫使彈簧芯軸9和彈簧外筒16復(fù)位。
[0016]本發(fā)明主要實現(xiàn)兩個功能:一是防止過大的扭矩傳遞造成軟軸損傷、卡鉆、掉鉆頭；二是解決地層鉆進軟軸取出過程中的遇阻、遇卡，強提導(dǎo)致的軟軸變形或斷裂、上提工具困難等問題。
[0017]可以理解的是，以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本發(fā)明實施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，仍然可以對本發(fā)明進行修改或等同替換，以達到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種徑向水平旋轉(zhuǎn)鉆井軟軸保護裝置，包括馬達接頭(1)、連接筒(6)和轉(zhuǎn)換接頭(7);其特征在于:連接筒(6)掛接在馬達接頭(I)外壁臺階上并通過安全銷釘(3)鎖定，安全銷釘(3)外側(cè)設(shè)有銷釘保護套(2)，連接筒(6)和馬達接頭(I)上分別開有相對應(yīng)的泄壓孔，馬達接頭(I)外側(cè)通過左旋螺紋連接泄壓套(4)并通過泄壓套(4)密封住馬達接頭(I)上的泄壓孔，連接筒(6)側(cè)壁上安裝有泄壓導(dǎo)向銷釘(8)，泄壓導(dǎo)向銷釘(8)的底端伸入到泄壓套(4)的軸向滑道內(nèi)，泄壓套(4)下端為馬達接頭(I)下部與連接筒(6)組成環(huán)空(5)，轉(zhuǎn)換接頭(7)置于馬達接頭(I)下端并連接在連接筒(6)下端，轉(zhuǎn)換接頭(7)下端連接彈簧芯軸(9)，彈簧芯軸(9)外側(cè)套裝有彈簧外筒(16)，彈簧芯軸(9)上焊接有鉆進鎖定銷釘(10)，鉆進鎖定銷釘(10) —端伸入彈簧外筒(16)的開口槽內(nèi)，彈簧外筒(16)上安裝有旋轉(zhuǎn)銷釘(12)，旋轉(zhuǎn)銷釘(12)外側(cè)設(shè)有銷釘防掉套(11)，旋轉(zhuǎn)銷釘(12)伸入到彈簧芯軸(9)外壁上的螺旋導(dǎo)軌(13)內(nèi)，彈簧芯軸(9)下端連接彈簧限位環(huán)(17)，彈簧芯軸(9)下部套裝有彈簧(15)，彈簧(15)上端頂在彈簧擋環(huán)(14)上，彈簧(15)下端頂在彈簧限位環(huán)(17)上，彈簧外筒(16)下端連接地層鉆進軟軸接頭(18)。
【文檔編號】E21B4/00GK104481394SQ201410642386
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】施連海, 趙敏, 楊帆, 徐濤, 韓龍, 黃志強, 劉平全, 李磊兵, 胡可能, 強衛(wèi)東 申請人:中國石油集團長城鉆探工程有限公司