本發(fā)明涉及鉆井工具，更具體地說，涉及一種低邊恒射流防斜鉆井工具。

背景技術(shù)：

目前各類鉆井施工一開防斜技術(shù)主要采用滿眼鉆具、塔式鉆具、鐘擺鉆具、偏軸組合防斜技術(shù)和復(fù)合鉆井防斜技術(shù)。

滿眼鉆具組合是由幾個(gè)外徑與鉆頭直徑相近的扶正器與一定長度外徑較大的鉆鋌所組成。防斜原理是在鉆頭以上的下部鉆柱上安裝一定數(shù)量的扶正器，以扶正鉆鋌；提高下部鉆柱的剛度，減少其彎曲程度，以消除鉆頭的嚴(yán)重傾斜，使其能減小和限制由于鉆柱彎曲而產(chǎn)生的增斜力，同時(shí)扶正器支撐在井壁上，抗衡地層自然造斜力，以達(dá)到控制井斜在最小范圍內(nèi)變化的目的，但該種組合在實(shí)際應(yīng)用由于扶正器和鉆鋌尺寸較大，與井壁間的間隙較小，卡鉆風(fēng)險(xiǎn)較大，所以施工安全難以保證。

塔式鉆具組合是在鉆頭之上，使用幾段直徑自下而上逐漸減小，形如塔狀的鉆鋌組合。此類鉆具的特點(diǎn)是底部鉆鋌重量大，剛度大，整個(gè)鉆鋌柱重心低，穩(wěn)定性好。能產(chǎn)生較大的鐘擺減斜力。此外，塔式鉆具還有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，不需要進(jìn)行扶正器位置計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)，也不存在扶正器、方鉆鋌的磨損及修復(fù)等問題，但塔式鉆具也存在底部間隙小，易卡鉆，鉆鋌尺寸多，操作不方便等不足。

鐘擺鉆具是一種減少井斜的鉆具組合，是利用斜井內(nèi)切點(diǎn)以下鉆鋌重量的橫向分力把鉆頭推向井壁低的一側(cè)，以達(dá)到逐漸減小井斜的效果。這個(gè)橫向分力如鐘擺一樣，所以稱之為“鐘擺力”，但是塔式鉆具和鐘擺鉆具都有只能糾斜，不能防斜的缺點(diǎn)。

偏軸組合防斜技術(shù)的原理是在大鉆壓下，偏軸接頭發(fā)揮作用，導(dǎo)致在偏軸接頭處產(chǎn)生彎矩，使鉆具產(chǎn)生彎曲變形，轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)鉆具組合產(chǎn)生公轉(zhuǎn)，由于陀螺效應(yīng)和鉆頭切屑井壁，強(qiáng)化了降斜功能，并且鉆具變形使切點(diǎn)上移，增加了降斜力，但是這類裝置由于自身結(jié)構(gòu)的問題，目前已很少使用。

復(fù)合鉆井防斜技術(shù)依靠轉(zhuǎn)盤和井下動(dòng)力鉆具的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用預(yù)彎曲井下動(dòng)力鉆具，增加對(duì)鉆頭的導(dǎo)向能力控制，通過復(fù)合運(yùn)動(dòng)下鉆柱動(dòng)力學(xué)原理分析，使鉆頭產(chǎn)生側(cè)向力克服地層造斜力，從而推動(dòng)鉆頭沿設(shè)計(jì)軌跡的方向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)直井中防斜打快和斜井中軌跡控制，但此種防斜技術(shù)要經(jīng)過較為復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)計(jì)算，現(xiàn)場應(yīng)用受到一定的局限性。

針對(duì)以上幾種防斜技術(shù)的缺陷，近幾年國外油服公司大規(guī)模研發(fā)了垂直鉆井技術(shù)，國內(nèi)也有相關(guān)單位引進(jìn)研發(fā)此類技術(shù)并開展了國產(chǎn)化研究，但是這些技術(shù)由于使用費(fèi)用高昂，且井下工具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易造成井下故障復(fù)雜，所以并沒有普遍應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種低邊恒射流防斜鉆井工具，可以實(shí)現(xiàn)在鉆進(jìn)途中對(duì)已打斜的軌跡進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整、糾斜，確保在直井段內(nèi)的井斜符合要求。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種低邊恒射流防斜鉆井工具，包括上接頭和鉆頭，所述上接頭與鉆頭固定連接，所述鉆頭內(nèi)部設(shè)有多個(gè)水眼通道，所述上接頭的內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子通過軸承安裝在上接頭內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子上設(shè)有偏心重錘，所述轉(zhuǎn)子的下端設(shè)有半圓擋板，所述半圓擋板與偏心重錘之間有180度的相位角差，所述半圓擋板擋住部分水眼通道。

上述方案中，所述上接頭的內(nèi)腔壁上設(shè)有軸承支架，所述軸承安裝在軸承支架上，所述轉(zhuǎn)子安裝在軸承上。

上述方案中，所述多個(gè)水眼通道沿周向均勻分布。

上述方案中，所述偏心重錘與轉(zhuǎn)子一體成型。

上述方案中，所述半圓擋板通過連接螺栓與轉(zhuǎn)子底端相連。

上述方案中，所述鉆頭為PDC鉆頭。

實(shí)施本發(fā)明的低邊恒射流防斜鉆井工具，具有以下有益效果：

本發(fā)明對(duì)井身質(zhì)量和操作要求相對(duì)較低，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)糾斜、降斜，當(dāng)正常鉆進(jìn)出現(xiàn)井斜時(shí)，該裝置內(nèi)的偏心重錘由于受到重力的作用，自動(dòng)轉(zhuǎn)至裝置的低邊，與此同時(shí)，半圓擋板因與偏心重錘有180度的相位角差，所以半圓擋板自動(dòng)轉(zhuǎn)至裝置的高邊，從而擋住PDC鉆頭的三個(gè)水眼通道，鉆井液只能從未擋住的另外三個(gè)水眼通道流過，而這三個(gè)水眼通道與偏心重錘的相位角一致，都保持在裝置的低邊，在PDC鉆頭噴嘴的水力噴射破巖作用下，使鉆進(jìn)軌跡向垂直方向延伸，從而實(shí)現(xiàn)糾斜和降斜的功能。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是低邊恒射流防斜鉆井工具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是低邊恒射流防斜鉆井工具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是低邊恒射流防斜鉆井工具在擋板處的橫截面示意圖。

具體實(shí)施方式

為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

如圖1-圖3所示，本發(fā)明低邊恒射流防斜鉆井工具，包括上接頭1、鉆頭2、轉(zhuǎn)子3、軸承5、軸承支架4、偏心重錘301和半圓擋板302。

上接頭1與鉆頭2固定連接，鉆頭2隨上接頭1轉(zhuǎn)動(dòng)，上接頭1上端連接常規(guī)鉆井管具即可。鉆頭2為PDC鉆頭2，鉆頭2內(nèi)部設(shè)有多個(gè)水眼通道201，多個(gè)水眼通道201沿周向均勻分布，本實(shí)施例中的水眼通道201有6個(gè)。上接頭1的內(nèi)腔內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)子3，轉(zhuǎn)子3通過軸承5安裝在上接頭1內(nèi)，上接頭1的內(nèi)腔壁上設(shè)有軸承支架4，軸承5安裝在軸承支架4上，轉(zhuǎn)子3安裝在軸承5上。

轉(zhuǎn)子3上設(shè)有偏心重錘301，轉(zhuǎn)子3的下端設(shè)有半圓擋板302，半圓擋板302與偏心重錘301之間有180度的相位角差。半圓擋板302擋住部分水眼通道201。偏心重錘301與轉(zhuǎn)子3一體成型，半圓擋板302通過連接螺栓與轉(zhuǎn)子3底端相連。

當(dāng)正常鉆進(jìn)出現(xiàn)井斜時(shí)，偏心重錘301由于受到重力的作用，自動(dòng)轉(zhuǎn)至裝置的低邊，與此同時(shí)，半圓擋板302因與偏心重錘301有180度的相位角差，所以半圓擋板302自動(dòng)轉(zhuǎn)至裝置的高邊，從而擋住PDC鉆頭2的三個(gè)水眼通道201，鉆井液只能從未擋住的另外三個(gè)水眼通道201流過，而這三個(gè)水眼通道201與偏心重錘301的相位角一致，都保持在裝置的低邊，在PDC鉆頭2噴嘴的水力噴射破巖作用下，使鉆進(jìn)軌跡向垂直方向延伸，從而實(shí)現(xiàn)糾斜和降斜的功能。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。