鉆徑向水平孔用導向器的旋轉出口裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于石油、煤炭、天然氣技術領域，特別是一種連續(xù)管鉆徑向水平孔用的井下作業(yè)裝置，具體是一種鉆徑向水平孔用導向器的旋轉出口裝置。
【背景技術】
[0002]目前在國內外油田開采行業(yè)中，連續(xù)管鉆徑向水平孔技術主要用于油氣井二次開發(fā)，對低滲透油藏改造、近井帶污染層改造具有顯著增產效果。
[0003]現(xiàn)有的連續(xù)管鉆徑向水平孔技術主要是先利用常規(guī)油管柱將定位導向工具下放到預作業(yè)的層位，然后，利用連續(xù)管將鉆套管工具下放到定位導向工具中，進行套管鉆孔作業(yè)，鉆孔完成后，用連續(xù)管起出鉆套管工具，接著，利用連續(xù)管將噴射鉆地層工具下放到定位導向工具中，進行噴射鉆地層作業(yè)，鉆地層作業(yè)結束后，用連續(xù)管將噴射鉆地層工具起出，最后，用常規(guī)油管柱將定位導向工具從井筒中起出，從而完成整個鉆徑向水平孔作業(yè)工序。
[0004]如圖1所示，上面所述的定位導向工具包含一個定位器11和一個導向器12，其中定位器11用于將作業(yè)工具在作業(yè)層中的定位，導向器12則用于導引鉆套管工具13在套管上鉆孔開窗作業(yè)，以及噴射鉆地層工具在地層中鉆進。其中，所述鉆套管工具13由螺桿馬達14驅動，并在導向器12的S形通道16內旋轉，進行套管鉆孔作業(yè)，由于鉆套管工具13與S形通道16之間存在間隙S，由離心力作用原理可知，當鉆套管工具13在S形通道16內旋轉時，其會在S形通道16的內壁上產生較大的偏磨阻力，該偏磨阻力會對鉆孔過程產生兩個負面影響:一是會削弱鉆套管工具13鉆套管時的有效鉆削力矩，從而導致卡鉆;二是鉆套管工具13與S形通道16的內壁會發(fā)生磨損，進一步加劇二者之間的間隙δ，導致偏磨阻力變大，加劇卡鉆發(fā)生。
[0005]鉆套管工具13在套管上鉆孔過程中發(fā)生卡鉆時，會造成以下幾種不利后果:一是螺桿馬達14產生陡轉扭矩，鉆套管工具13被扭斷，造成落魚，需進行落魚打撈，影響作業(yè)進度，增加工作量和工作成本;二是套管開窗不成功，導致后續(xù)的噴射鉆地層工具作業(yè)失敗，需重復多次起出和下入鉆套管工具13和其他工具，導致作業(yè)周期和成本增加。
[0006]有鑒于上述現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明人結合相關制造領域多年的設計及使用經(jīng)驗，輔以過強的專業(yè)知識，提供一種鉆徑向水平孔用導向器的旋轉出口裝置，來克服上述缺陷。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種鉆徑向水平孔用導向器的旋轉出口裝置，其能夠有效解決鉆套管工具在鉆孔過程中偏磨導致卡鉆的問題。
[0008]本發(fā)明的上述目的可采用下列技術方案來實現(xiàn):
[0009]本發(fā)明提供一種鉆徑向水平孔用導向器的旋轉出口裝置，其中，所述導向器的出口處設置有出口凹槽，所述鉆徑向水平孔用導向器的旋轉出口裝置位于所述出口凹槽內，其包括:
[0010]本體，其具有與所述導向器的出口相連通的通孔，所述通孔的底端設有蓋板，所述蓋板具有與所述通孔相連通的蓋板孔，所述通孔的頂端設有環(huán)卡部；
[0011]旋轉環(huán)，其設于所述通孔內，所述旋轉環(huán)的底端頂?shù)衷谒錾w板上，所述旋轉環(huán)的外壁凸設有環(huán)臺階，所述環(huán)臺階的上臺階面與所述環(huán)卡部之間形成第一腔室，所述環(huán)臺階的下臺階面與所述蓋板之間形成第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室內分別設有多個鋼球。
[0012]在優(yōu)選的實施方式中，所述本體的底部設有凹槽，所述凹槽與所述通孔相連通，所述蓋板位于所述凹槽內。
[0013]在優(yōu)選的實施方式中，所述本體的頂面凹設有與所述通孔相連通的兩個縱向排肩槽，兩個所述縱向排肩槽沿所述通孔的徑向相對設置。
[0014]在優(yōu)選的實施方式中，所述本體的頂面凹設有與所述通孔相連通的兩個橫向排肩槽，兩個所述橫向排肩槽沿所述通孔的徑向相對設置，兩個所述橫向排肩槽與兩個所述縱向排肩槽沿所述通孔的圓周方向交錯設置。
[0015]在優(yōu)選的實施方式中，所述本體的頂面形成有四個相互連接的斜面，所述斜面自所述旋轉出口裝置的中心向遠離所述中心的方向向下傾斜設置。
[0016]在優(yōu)選的實施方式中，四個所述斜面包括兩個縱向斜面和兩個橫向斜面，所述縱向斜面位于兩個所述橫向斜面之間，所述縱向排肩槽位于所述縱向斜面上，所述橫向排肩槽位于所述橫向斜面上。
[0017]在優(yōu)選的實施方式中，所述旋轉環(huán)的內環(huán)壁的底部形成有錐形孔，所述錐形孔的底部孔徑大于所述錐形孔的頂部孔徑。
[0018]在優(yōu)選的實施方式中，所述蓋板孔為錐形孔，所述蓋板孔的底部孔徑大于所述蓋板孔的頂部孔徑，所述蓋板孔與所述旋轉環(huán)的錐形孔相對接，所述蓋板孔的頂部孔徑與所述旋轉環(huán)的錐形孔的底部孔徑相同。
[0019]在優(yōu)選的實施方式中，所述旋轉環(huán)的錐形孔的錐度與所述蓋板孔的錐度相等。
[0020]在優(yōu)選的實施方式中，所述蓋板上凹設有多個沉孔臺階，多個所述沉孔臺階上分別設有圓柱孔，所述圓柱孔內穿設螺釘，所述蓋板通過所述螺釘與所述本體相連。
[0021]本發(fā)明鉆徑向水平孔用導向器的旋轉出口裝置的特點及優(yōu)點是:
[0022]1、本發(fā)明對鉆套管工具具有支撐和扶正的作用，使鉆套管工具在工作時，其前端與導向器的S形通道之間不會發(fā)生摩擦磨損，且二者之間的間隙也不會增大，降低鉆套管工具旋轉鉆孔時的偏磨阻力，避免了鉆套管工具前端旋轉時的離心力增大而造成的旋轉阻力矩增加，最終避免了鉆套管工具因鉆孔過程中偏磨，而卡鉆被扭斷造成落魚，減少卡鉆風險，提高了鉆孔成功率。
[0023]2、本發(fā)明的旋轉環(huán)與本體之間的第一腔室、旋轉環(huán)與蓋板之間的第二腔室分別設有鋼球，鉆套管工具的前端與旋轉環(huán)的錐形孔相抵觸時，會帶動旋轉環(huán)隨其一起進行旋轉，使旋轉環(huán)和鉆套管工具相對本體和蓋板為旋轉滾動摩擦副的方式，大大降低了鉆套管工具工作時的旋轉摩擦阻力，提高了鉆套管工具的有效鉆削扭矩，提高了鉆孔成功率。
[0024]3、本發(fā)明的旋轉環(huán)具有錐形孔，其采用內錐面結構設計，既避免了鉆套管工具的徑向過度伸出鉆水泥環(huán)而卡鉆，還可使鉆套管工具和旋轉環(huán)接觸而不產生相對滑動，避免磨損間隙的產生而導致偏磨卡鉆。
[0025]4、本發(fā)明的本體上的縱向排肩槽和橫向排肩槽均與通孔相連通，使鉆套管工具在鉆孔過程中產生的鐵肩不會堆積在鉆頭處影響鉆頭鉆孔，而會通過縱向排肩槽和橫向排肩槽進入各斜面處的空腔，保障鉆孔時鐵肩排出通暢，避免因鐵肩堆積而造成卡鉆的問題。
[0026]5、本發(fā)明采用獨立模塊化設計，可根據(jù)鉆頭尺寸要求，單獨調整旋轉環(huán)上的圓柱形孔、錐形孔和蓋板上的蓋板孔的孔徑大小，還可與不同尺寸規(guī)格的導向器配套使用，更換方便。
【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1為連續(xù)管鉆套管工具未安裝本發(fā)明時的結構示意圖；
[0029]圖2為連續(xù)管鉆套管工具安裝了本發(fā)明時的結構示意圖；
[0030]圖3為本發(fā)明的鉆徑向水平孔用導向器的旋轉出口裝置的主視圖；
[0031]圖3-1為本發(fā)明的鉆徑向水平孔用導向器的旋轉出口裝置的俯視圖；
[0032]圖3-2為沿圖3-1中的A-A向剖切線的剖視圖；
[0033]圖4為本發(fā)明的鉆徑向水平孔用導向器的旋轉出口裝置的本體的主視圖；
[0034]圖4-1為本發(fā)明的鉆徑向水平孔用導向器的旋轉出口裝置的本體的俯視圖；
[0035]圖4-2為沿圖4-1中的B-B向剖切線的剖視圖；
[0036]圖4-3為沿圖4-1中的C-C向剖切線的剖視圖；
[0037]圖5為本發(fā)明的鉆徑向水平孔用導向器的旋轉出口裝置的旋轉環(huán)的主視圖；
[0038]圖6為本