本發(fā)明屬于油氣田鉆井設(shè)備領(lǐng)域,具體涉及定時(shí)坐封斜向器。
背景技術(shù):
1、在對(duì)油氣田老井井眼進(jìn)行開(kāi)窗側(cè)鉆過(guò)程中,需要在套管開(kāi)窗位置坐封斜向器,以便于開(kāi)窗側(cè)鉆。為提高效率,一趟鉆實(shí)現(xiàn)斜向器的下入、坐封、開(kāi)窗、修窗是最佳選擇,當(dāng)前具有此種功能的斜向器采用換向槽結(jié)構(gòu),通過(guò)上提下放換向坐封,然而在正常下鉆柱過(guò)程中難免需要上提下放解除鉆柱遇卡、遇阻,因此極易誤坐封,導(dǎo)致卡瓦受損,不利于二次坐封,并且隨著井斜、井深的影響,斜向器上部連接銑錐的剪釘對(duì)于鉆壓、磨阻越來(lái)越不敏感,導(dǎo)致司鉆在鉆臺(tái)上難以判斷斜向器是否坐封以及剪釘是否剪斷,易造成較大困難。
2、公開(kāi)號(hào)cn216043526u的中國(guó)專(zhuān)利公布了一種定時(shí)坐封斜向器,其采用火藥坐封,火藥燃燒助推下卡瓦座上行,下卡瓦座推動(dòng)卡瓦沿上卡瓦座上斜面上行,卡瓦同時(shí)徑向伸展咬入套管內(nèi)壁,實(shí)現(xiàn)坐封。但以火藥作為作為助推,存在以下風(fēng)險(xiǎn):
3、(1)使用火藥作為助推力的成功率不高。
4、(2)每次使用完之后都需要將坐封工具拆卸后重新保養(yǎng)、填充火藥,對(duì)操作技能的要求較高,且程序繁瑣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明目的在于提供定時(shí)坐封斜向器,以克服上述技術(shù)缺陷。
2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供了定時(shí)坐封斜向器,應(yīng)用于井下套管,至少包括上下布設(shè)并連接的導(dǎo)斜部和坐封部,二者組成了具有中空腔體的結(jié)構(gòu),在中空腔體內(nèi)封裝有受井下液體助推以驅(qū)使坐封部沿徑向擴(kuò)徑咬合套管的驅(qū)動(dòng)件;
3、還包括控制驅(qū)動(dòng)件定時(shí)啟停的控制器。
4、坐封部包括上下布設(shè)且留有間距的筒體和引斜,在二者之間設(shè)有多個(gè)卡瓦,卡瓦的一端連接于引斜,另一端貼合筒體;
5、當(dāng)井下液體進(jìn)入筒體內(nèi)且控制器命令開(kāi)啟驅(qū)動(dòng)件時(shí),卡瓦沿筒體的外壁上行以使所有卡瓦沿徑向擴(kuò)徑咬合套管。
6、筒體的內(nèi)部分為空心腔段和實(shí)心柱段,實(shí)心柱段開(kāi)設(shè)有供活塞桿穿過(guò)的通孔以及用于引導(dǎo)井下液體進(jìn)入空心腔段的輸液孔道;
7、在由筒體的空心腔段和導(dǎo)斜部的中空腔體共同構(gòu)成的空間內(nèi)設(shè)有缸筒,儲(chǔ)存在空心腔段的井下液體驅(qū)動(dòng)活塞桿推動(dòng)安裝在活塞桿頂端的活塞在缸筒的內(nèi)部移動(dòng);
8、活塞桿的底端連接于引斜;
9、當(dāng)活塞桿上移時(shí),活塞桿帶動(dòng)卡瓦上移。
10、每個(gè)卡瓦和引斜之間設(shè)有彈簧,彈簧的一端連接于卡瓦,另一端連接于引斜。
11、缸筒的下端密封插套于筒體的空心腔內(nèi),活塞將缸筒的內(nèi)腔分隔為有桿腔和無(wú)桿腔,來(lái)自于筒體的空心腔的井下液體存蓄在有桿腔內(nèi)以改變有桿腔流體壓力而推動(dòng)活塞移動(dòng)。
12、在有桿腔內(nèi)布設(shè)有多個(gè)固定銷(xiāo)釘,每根固定銷(xiāo)釘?shù)囊欢饲度朐诟淄驳耐脖趦?nèi),另一端抵接于活塞桿。
13、活塞桿和活塞組成了驅(qū)動(dòng)件,驅(qū)動(dòng)件還包括定時(shí)開(kāi)關(guān)閥,來(lái)自于筒體的空心腔的井下液體通過(guò)第一流體管線(xiàn)接入定時(shí)開(kāi)關(guān)閥的第一閥口,定時(shí)開(kāi)關(guān)閥的第二閥口通過(guò)第二流體管線(xiàn)接入缸筒的有桿腔;
14、經(jīng)輸液孔道進(jìn)入到筒體空心腔內(nèi)的井下液體,依次流經(jīng)第一流體管線(xiàn)和第二流體管線(xiàn)后流入缸筒的有桿腔,由于有桿腔的內(nèi)外壓差逐漸增大,固定銷(xiāo)釘松開(kāi)并脫離活塞桿,活塞帶動(dòng)活塞桿向上運(yùn)動(dòng),活塞桿向上拉伸帶動(dòng)引斜向上運(yùn)動(dòng),卡瓦自身在向上運(yùn)動(dòng)的同時(shí)沿徑向擴(kuò)張咬合套管。
15、控制器包括井上部分和井下部分,其中井上部分為plc,井下部分包括安裝在導(dǎo)斜部的中空腔體內(nèi)的陀螺儀和電池組;
16、陀螺儀用于檢測(cè)定時(shí)坐封斜向器的旋轉(zhuǎn)角度并發(fā)送至井上部分的plc,井上部分的plc發(fā)送開(kāi)關(guān)指令至定時(shí)開(kāi)關(guān)閥以使定時(shí)開(kāi)關(guān)閥打開(kāi)或關(guān)閉;
17、或者,
18、預(yù)設(shè)指定時(shí)間使電池組通往定時(shí)開(kāi)關(guān)閥的電流瞬時(shí)增大,定時(shí)開(kāi)關(guān)閥打開(kāi)或關(guān)閉。
19、在導(dǎo)斜部安裝有信號(hào)接收放大器,信號(hào)接收放大器環(huán)繞對(duì)準(zhǔn)陀螺儀和/或定時(shí)開(kāi)關(guān)閥。
20、本發(fā)明的有益效果如下:
21、定時(shí)坐封斜向器適用于井下開(kāi)窗側(cè)鉆作業(yè)中的坐封、解封,采用地面實(shí)時(shí)或井下定時(shí)坐封的方式實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)坐封,在坐封時(shí)采用井下液體作為驅(qū)動(dòng)力,即井下液體推動(dòng)以驅(qū)使坐封部沿徑向擴(kuò)徑咬合套管,而且下入深度越深,流體壓力越大,坐封效果越強(qiáng),進(jìn)而可以有效避免誤坐封。
22、為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂,下文特舉優(yōu)選實(shí)施例,并結(jié)合附圖,作詳細(xì)說(shuō)明如下。
1.定時(shí)坐封斜向器,應(yīng)用于井下套管,至少包括上下布設(shè)并連接的導(dǎo)斜部(10)和坐封部(20),二者組成了具有中空腔體的結(jié)構(gòu),其特征在于,在所述中空腔體內(nèi)封裝有受井下液體助推以驅(qū)使所述坐封部(20)沿徑向擴(kuò)徑咬合套管的驅(qū)動(dòng)件;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定時(shí)坐封斜向器,其特征在于,所述坐封部(20)包括上下布設(shè)且留有間距的筒體(21)和引斜(22),在二者之間設(shè)有多個(gè)卡瓦(23),所述卡瓦(23)的一端連接于所述引斜(22),另一端貼合所述筒體(21);
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定時(shí)坐封斜向器,其特征在于,所述筒體(21)的內(nèi)部分為空心腔段和實(shí)心柱段,所述實(shí)心柱段開(kāi)設(shè)有供活塞桿(211)穿過(guò)的通孔以及用于引導(dǎo)井下液體進(jìn)入所述空心腔段的輸液孔道(213);
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的定時(shí)坐封斜向器,其特征在于,每個(gè)所述卡瓦(23)和所述引斜(22)之間設(shè)有彈簧(24),所述彈簧(24)的一端連接于所述卡瓦(23),另一端連接于所述引斜(22)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定時(shí)坐封斜向器,其特征在于,所述缸筒(212)的下端密封插套于所述筒體(21)的空心腔內(nèi),所述活塞(214)將所述缸筒(212)的內(nèi)腔分隔為有桿腔和無(wú)桿腔,來(lái)自于所述筒體(21)的空心腔的井下液體存蓄在所述有桿腔內(nèi)以改變所述有桿腔流體壓力而推動(dòng)所述活塞(214)移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定時(shí)坐封斜向器,其特征在于,在所述有桿腔內(nèi)布設(shè)有多個(gè)固定銷(xiāo)釘(26),每根所述固定銷(xiāo)釘(26)的一端嵌入在所述缸筒(212)的筒壁內(nèi),另一端抵接于所述活塞桿(211)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的定時(shí)坐封斜向器,其特征在于,所述活塞桿(211)和所述活塞(214)組成了所述驅(qū)動(dòng)件,所述驅(qū)動(dòng)件還包括定時(shí)開(kāi)關(guān)閥(27),來(lái)自于所述筒體(21)的空心腔的井下液體通過(guò)第一流體管線(xiàn)(271)接入所述定時(shí)開(kāi)關(guān)閥(27)的第一閥口,所述定時(shí)開(kāi)關(guān)閥(27)的第二閥口通過(guò)第二流體管線(xiàn)(272)接入所述缸筒(212)的有桿腔;
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的定時(shí)坐封斜向器,其特征在于,所述控制器包括井上部分和井下部分,其中所述井上部分為plc,所述井下部分包括安裝在所述導(dǎo)斜部(10)的中空腔體內(nèi)的陀螺儀(31)和電池組(32);
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的定時(shí)坐封斜向器,其特征在于,在所述導(dǎo)斜部(10)安裝有信號(hào)接收放大器(40),所述信號(hào)接收放大器(40)環(huán)繞對(duì)準(zhǔn)所述陀螺儀(31)和/或所述定時(shí)開(kāi)關(guān)閥(27)。