專利名稱：超短半徑徑向井轉(zhuǎn)向器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超短半徑徑向井轉(zhuǎn)向器。主要用于油田徑向水平井鉆進(jìn)時(shí)，把生產(chǎn)管在30公分的長度范圍內(nèi)，由垂直井眼轉(zhuǎn)向水平方向鉆進(jìn)的一種轉(zhuǎn)向裝置。
徑向水平井是一項(xiàng)先進(jìn)的有效挖掘稠油、低滲油、殘余油藏增產(chǎn)潛力的技術(shù)，它可使單井日產(chǎn)提高5-20倍，并能大幅度提高油藏的最終采取率。
現(xiàn)有技術(shù)見圖8和圖9，由錨定裝置38、密封裝置39、轉(zhuǎn)向裝置40和頂銷軸43組成。其不足之處在于由多節(jié)轉(zhuǎn)向直筒41鉸接成，且轉(zhuǎn)向直筒內(nèi)裝入滾柱42，導(dǎo)致生產(chǎn)管為折線形，不易下入和起出；容易發(fā)生砂卡；錨定的定心不準(zhǔn)或錨定松動(dòng)；密封性能不良或起出生產(chǎn)管費(fèi)力。
附圖的圖面說明如下


圖1為本實(shí)用新型轉(zhuǎn)向部分的剖面圖；圖2為
圖1的A-A剖面放大圖；圖3為
圖1的B-B剖面放大圖；圖4表示校平輥和生產(chǎn)管的裝配放大圖；圖5為圖4的C-C剖面圖；圖6為本實(shí)用新型錨定機(jī)構(gòu)的半剖放大圖；圖7為本實(shí)用新型密封機(jī)構(gòu)的半剖放大圖；圖8為現(xiàn)有技術(shù)的剖面圖；圖9為圖8的D部旋轉(zhuǎn)90°后的放大圖。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種轉(zhuǎn)向半徑短、成井容易和可靠、操作簡(jiǎn)便的超短半徑徑向井轉(zhuǎn)向器。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下措施來實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型由校直機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、校平機(jī)構(gòu)、斜撐機(jī)構(gòu)、直撐機(jī)構(gòu)、錨定機(jī)構(gòu)和密封機(jī)構(gòu)組成，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向筒、滾珠夾和滾珠，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)后鉸接校平機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)前鉸接校直機(jī)構(gòu)。
轉(zhuǎn)向筒為弧形筒。
校直機(jī)構(gòu)有校直筒、滾珠夾和滾珠。
校平機(jī)構(gòu)有校平筒、滾珠夾、滾珠和校平輥，校平輥中部為凹弧形，凹弧半徑和生產(chǎn)管外圓半徑相同。
直撐機(jī)構(gòu)直撐桿有弧形缺口，直撐桿下鉸接有支撐爪。
錨定機(jī)構(gòu)包括上筒、帶錐錨筒、滑動(dòng)錨塊和下筒，上筒和帶錐錨筒螺紋連接，上下筒間有中間套筒，下筒有缺口，裝于帶錐錨筒上的滑動(dòng)錨塊伸入缺口內(nèi)。
密封機(jī)構(gòu)包括外套筒、密封總成、彈簧和擋筒，外套筒內(nèi)有密封總成，密封總成的上壓筒和外套筒之間有彈簧，彈簧上方有螺紋連接于外套筒上的擋筒。
1、校直機(jī)構(gòu)2、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)3、校平機(jī)構(gòu)4、斜撐機(jī)構(gòu)5、直撐機(jī)構(gòu)6、校直筒 7、滾珠夾 8、滾珠9、生產(chǎn)管 10、轉(zhuǎn)向筒 11、轉(zhuǎn)向銷 12、滾珠軌道13、校平筒 14、校平輥 15、斜支撐銷 16、斜支撐桿17、支撐銷 18、支撐桿 19、支撐爪 20、豁口21、弧形缺 22、套管 23、上筒 24、帶錐錨筒25、滑動(dòng)錨塊 26、下筒 27、中間套筒 28、臺(tái)階29、錐形滑軌 30、外套筒 31、彈簧 32、擋筒33、密封總成 34、上壓筒 35、O形密封圈 36、人字形密封圈37、下?lián)醐h(huán) 38、錨定裝置 39、密封裝置 40、轉(zhuǎn)向裝置41、轉(zhuǎn)向直筒 42、滾柱 43、頂銷軸下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述
圖1上方螺紋連接密封機(jī)構(gòu)圖6，密封機(jī)構(gòu)上方螺紋連接錨定機(jī)構(gòu)(圖7)，三者連接在一起構(gòu)成本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型外有鉆井時(shí)埋入的套管22。
圖1-圖5表示本實(shí)用新型轉(zhuǎn)向部分的結(jié)構(gòu)，由校直機(jī)構(gòu)1、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)2、校平機(jī)構(gòu)3、斜撐機(jī)構(gòu)4和直撐機(jī)構(gòu)5組成。校直機(jī)構(gòu)位于轉(zhuǎn)向部分的上部，包括校直筒6、滾珠夾7和滾珠8，校直筒內(nèi)有孔，孔中裝有由滾珠夾7環(huán)向夾支的滾珠，生產(chǎn)管9通過校直筒中央進(jìn)行校直。校直機(jī)構(gòu)下鉸接有轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向筒10、滾珠夾7和滾珠8，本實(shí)施例考慮到超短轉(zhuǎn)向半徑的需要，只采用兩節(jié)轉(zhuǎn)向筒，兩個(gè)轉(zhuǎn)向筒之間有轉(zhuǎn)向銷11進(jìn)行鉸接。轉(zhuǎn)向筒中央有呈弧形的滾珠軌道12，弧形軌道內(nèi)裝有滾珠夾7環(huán)向夾支的滾珠。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)后鉸接有校平機(jī)構(gòu)，校平機(jī)構(gòu)包括校平筒13、滾珠夾7、滾珠8和校平輥14，校平輥中部為凹弧形，凹弧半徑和生產(chǎn)管外圓半徑相同，經(jīng)過成彎的生產(chǎn)管通過校平輥后將生產(chǎn)管校成平直，以利生產(chǎn)管中的高壓水噴射成水平井，以進(jìn)一步對(duì)各豎井之間的水平油層(含稠油、低滲油和殘余油藏)進(jìn)行開采。校平輥前(
圖1所示的右方)有滾珠夾7環(huán)向夾支的滾珠，裝于校平筒中的通孔內(nèi)。校平機(jī)構(gòu)末端鉸接有斜撐機(jī)構(gòu)，斜撐機(jī)構(gòu)包括斜支撐銷15、斜支撐桿16和支撐銷17。斜撐機(jī)構(gòu)下方鉸接有直撐機(jī)構(gòu)，直撐機(jī)構(gòu)包括直撐桿18和支撐爪19，直撐桿下部鉸接有支撐爪19，直撐桿18外的筒左側(cè)有豁口20，直撐桿左側(cè)有弧形缺口21。
圖6表示本實(shí)用新型錨定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，由上筒23、帶錐錨筒24、滑動(dòng)錨塊25和下筒27組成，上筒內(nèi)下端螺紋連接有帶錐錨筒，連接螺紋下方有O形密封圈，上下筒之間有中間套筒27，下筒和中間套筒螺紋連接，帶錐錨筒中間有臺(tái)階28，下部有錐形滑軌29，錐形滑軌上裝有滑動(dòng)錨塊，本實(shí)施例有三件滑動(dòng)錨塊，下筒有缺口，滑動(dòng)錨塊伸出于下筒缺口外，外筒下端螺紋連接密封機(jī)構(gòu)。當(dāng)生產(chǎn)管向上起出時(shí)，帶動(dòng)帶錐錨筒上升，滑動(dòng)錨塊縮入外筒外圓內(nèi)。當(dāng)生產(chǎn)管下入時(shí)，帶動(dòng)帶錐錨塊下降，滑動(dòng)錨塊向外伸出，將錨定機(jī)構(gòu)連同密封機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向部分錨定于套管22內(nèi)。
圖7表示本實(shí)用新型密封機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，由外套筒30、密封總成33、彈簧31和擋筒32組成，密封總成的上壓筒34和外套筒之間有彈簧，彈簧上方有螺紋連接于外套筒上的擋筒。密封總成的上壓筒下有人字形密封圈36和下?lián)醐h(huán)37、下?lián)醐h(huán)上有O形密封環(huán)圈。生產(chǎn)管9向上起出時(shí)，帶動(dòng)擋筒稍上升，人字形密封圈稍松動(dòng)，生產(chǎn)管容易被起出。生產(chǎn)管下入時(shí)，帶動(dòng)人字形密封圈壓緊而使密封良好。
使用時(shí)，按照工序把井眼擴(kuò)大到需要尺寸后，下入本實(shí)用新型到預(yù)定的位置，支撐爪19自動(dòng)打開，坐在井內(nèi)磨去的套管斷口上，繼續(xù)下壓使斜支撐桿16推動(dòng)校平機(jī)構(gòu)向左側(cè)移動(dòng)，當(dāng)校平機(jī)構(gòu)達(dá)到同原井眼成90°時(shí)會(huì)自動(dòng)停止移動(dòng)。此時(shí)形成一個(gè)徑向水平井生產(chǎn)管通過的軌道。當(dāng)生產(chǎn)管9在超高泵壓作用下，利用裝在生產(chǎn)管端部的噴嘴，噴射出的高壓液流破碎巖石，在地層中形成一個(gè)新的水平井眼。此井眼是在油氣層中挖出一條巷道，是最理想的油氣流道。所以，它能最快速度和最大限度地采完儲(chǔ)層中的油氣。
本實(shí)用新型對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，具有下述優(yōu)點(diǎn)生產(chǎn)管運(yùn)行軌道是一條曲線，一次彎曲成型，生產(chǎn)管的下入和起出不會(huì)發(fā)生卡阻現(xiàn)象；而現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)管運(yùn)行軌道是一個(gè)個(gè)折線組成，并且是兩次彎曲成型，生產(chǎn)管的下入和起出很困難，有時(shí)會(huì)受卡阻。本實(shí)用新型軌道的控制是一個(gè)個(gè)滾珠，它不易砂卡，而現(xiàn)有技術(shù)中的軌道是一個(gè)個(gè)滾柱，實(shí)驗(yàn)證明它發(fā)生砂卡的機(jī)遇很多。此外，現(xiàn)有技術(shù)的錨定是不可調(diào)的，容易導(dǎo)致定心不準(zhǔn)和錨定松動(dòng)。本實(shí)用新型是可調(diào)的，因而錨定的定心較精確和錨定可靠。本實(shí)用新型的密封機(jī)構(gòu)上方有彈簧，帶來生產(chǎn)管下入時(shí)密封性能好和生產(chǎn)管起出時(shí)省力的優(yōu)點(diǎn)?？傊緦?shí)用新型可以在很短的長度內(nèi)把垂直井眼轉(zhuǎn)成90°的水平井眼。利用水力破巖方式在一段井眼內(nèi)鉆成長度幾十米的水平井眼若干條。所以，能有效的提高稠油、低滲油、殘余油氣藏的日產(chǎn)油氣能力幾倍到幾十倍，并且可大幅度提高油氣藏的最終采取率，是任何油氣藏開發(fā)都需要的技術(shù)。
權(quán)利要求1.一種超短半徑徑向井轉(zhuǎn)向器，其特征在于，由校直機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、校平機(jī)構(gòu)、斜撐機(jī)構(gòu)、直撐機(jī)構(gòu)、錨定機(jī)構(gòu)和密封機(jī)構(gòu)組成，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向筒、滾珠夾和滾珠，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)后鉸接校平機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)前鉸接校直機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超短半徑徑向井轉(zhuǎn)向器，其特征在于，轉(zhuǎn)向筒為弧形筒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超短半徑徑向井轉(zhuǎn)向器，其特征在于，校直機(jī)構(gòu)有校直筒、滾珠夾和滾珠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超短半徑徑向井轉(zhuǎn)向器，其特征在于，校平機(jī)構(gòu)有校平筒、滾珠夾、滾珠和校平輥，校平輥中部為凹弧形，凹弧半徑和生產(chǎn)管外圓半徑相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超短半徑徑向井轉(zhuǎn)向器，其特征在于，直撐機(jī)構(gòu)直撐桿有弧形缺口，直撐桿下鉸接有支撐爪。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超短半徑徑向井轉(zhuǎn)向器，其特征在于，錨定機(jī)構(gòu)包括上筒、帶錐錨筒、滑動(dòng)錨塊和下筒，上筒和帶錐錨筒螺紋連接，上下筒間有中間套筒，下筒有缺口，裝于帶錐錨筒上的滑動(dòng)錨塊伸入缺口內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超短半徑徑向井轉(zhuǎn)向器，其特征在于，密封機(jī)構(gòu)包括外套筒、密封總成、彈簧和擋筒，外套筒內(nèi)有密封總成，密封總成的上壓筒和外套筒之間有彈簧，彈簧上方有螺紋連接于外套筒上的擋筒。
專利摘要超短半徑徑向井轉(zhuǎn)向器,由校直機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、校平機(jī)構(gòu)、斜撐機(jī)構(gòu)、直撐機(jī)構(gòu)、錨定機(jī)構(gòu)和密封機(jī)構(gòu)組成,轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向筒、滾珠夾和滾珠,轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)后鉸接校平機(jī)構(gòu),轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)前鉸接校直機(jī)構(gòu)。生產(chǎn)管運(yùn)行軌道是一條曲線,一次彎曲成型,生產(chǎn)管的下入和起出不會(huì)發(fā)生卡阻現(xiàn)象;軌道的控制是一個(gè)個(gè)滾珠,它不易砂卡?？傊?可大幅度提高油氣藏的最終采取率,是任何油氣藏開發(fā)都需要的技術(shù)。
文檔編號(hào)E21B7/04GK2364197SQ9920511
公開日2000年2月16日 申請(qǐng)日期1999年3月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月15日
發(fā)明者杜曉瑞 申請(qǐng)人:杜曉瑞