一種水平井段側鉆用裸眼斜向器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于石油工業鉆井作業中使用的斜向器，具體涉及一種水平井段側鉆用裸眼斜向器。
【背景技術】
[0002]在水平井水平段鉆井過程中，常常會鉆遇泥巖層或煤層，此時需在裸眼水平段實施側鉆以尋找砂巖層。
[0003]在裸眼水平井段實施側鉆，目前常用的方法是打水泥塞，用螺桿鉆具滑動開窗側鉆，但在現場施工中經常因水泥塞質量差而導致側鉆周期延長甚至側鉆失敗，大幅增加了作業成本，另一種在裸眼水平段實施側鉆的方法是依靠斜向器開窗側鉆，該方法工藝簡單，費用相對較低，但是在技術上存在兩個難點:
一是無法完成斜向器定向，表現為測斜儀無法下至水平段測斜短節內進行斜向器方位測定，若采用MffD定向，管柱內中心通道被MffD脈沖發生器阻擋，憋壓鋼球無法從井口投至斜向器下端球座上，不能憋壓使斜向器錨定。
[0004]二是常規斜向器的錨定卡瓦只適用于套管內錨定，在裸眼水平段無法有效錨定，不能用于裸眼水平井段側鉆。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是克服現有技術中斜向器在裸眼水平段無法定向，錨定可靠性差的問題，提供一種專門針對裸眼水平段側鉆用斜向器。
[0006]為此，本發明提供了一種水平井段側鉆用裸眼斜向器及定向和錨定工具，包括啟動閥、送入工具、導斜體、錨定爪、錨定筒，所述錨定爪嵌裝在錨定筒筒壁的通孔中，且錨定爪通過剪釘固定于設置在錨定筒內部的斜面體上，所述錨定筒上端與導斜體連接，所述導斜體上設置有燕尾槽，送入工具上設置有梯形臺，導斜體與送入工具通過燕尾槽與梯形臺的配合連接，并用丟手剪釘固定；送入工具上端與所述啟動閥連接。
[0007]所述錨定筒上端設置有凸接頭，導斜體下端設置有凹接頭，錨定筒與導斜體通過凸接頭與凹接頭用軸銷連接，凹接頭的端部與凸接頭的底部之間有間隙。
[0008]所述凸接頭的底部設置有第一臺階。
[0009]所述凹接頭的端部設置有第二臺階。
[0010]所述錨定筒上端設置有凸接頭，導斜體下端設置有凹接頭，錨定筒與導斜體通過凸接頭與凹接頭以軸銷連接，凹接頭的端部與凸接頭的底部接觸，凹接頭的端部倒有斜角或圓角。
[0011]所述錨定爪為多組，2個錨定爪為一組，每一組中2個錨定爪沿錨定筒軸線對稱分布，相鄰兩組錨定爪沿錨定筒軸線間隔布置并相互垂直，且錨定筒上沿錨定筒軸向依次分布多組錨定爪。
[0012]所述錨定爪形狀是爪身是四棱柱形、爪頂是四棱錐形。
[0013]本發明的有益效果:
本發明提供的這種水平井段側鉆用裸眼斜向器，包括啟動閥、送入工具、導斜體、錨定爪、錨定筒，所述錨定爪嵌裝在錨定筒筒壁的通孔中，且錨定爪通過剪釘固定于設置在錨定筒內部的斜面體上，所述錨定筒上端與導斜體連接，所述導斜體上設置有燕尾槽，送入工具上設置有梯形臺，導斜體與送入工具通過燕尾槽與梯形臺的配合連接，并用丟手剪釘固定；送入工具上端與所述啟動閥連接。通過采用該啟動閥使本發明這種水平井段側鉆用裸眼斜向器進行定向、錨定操作簡單，提高了水平井段側鉆成功率，縮短了作業周期，降低了作業費用。導斜體與送入工具通過燕尾槽與梯形臺的配合連接，并用丟手剪釘固定，這種結構不僅可以很好實現該斜向器的軸向固定與周向傳遞扭矩的作用，而且丟手方便，具有結構簡單可靠，工作效率高的優點。
[0014]由于所述錨定筒上端設置有凸接頭，導斜體下端設置有凹接頭，錨定筒與導斜體通過凸接頭與凹接頭用軸銷連接，凹接頭的端部與凸接頭的底部之間及凹接頭的底部與凸接頭的端部之間都留有間隙。采用這種連接結構可以使該水平井段側鉆用裸眼斜向器錨定后導斜體在鉆頭擠壓下向背部旋轉一定角度，讓導斜體頂端靠向井壁，這樣做可以大大改善斜向器的受力狀況，消除導斜面一端固定，一端懸空類似懸臂梁的惡劣的受力狀態，保證了工作的安全可靠性。
[0015]由于所述凸接頭的底部設置有第一臺階。臺階位置在偏向導斜體正面一側的位置，通過臺階的作用，使導斜體只能單向轉動，可以防止導斜體倒向正面，有利于鉆頭進入導斜體正向部位，提高了側鉆的可靠性。
[0016]由于所述凹接頭的端部設置有第二臺階。臺階位置在偏向導斜體正面一側的位置，通過臺階的作用，使導斜體只能單向轉動，可以防止導斜體倒向正面，有利于鉆頭進入導斜體正向部位，提高了側鉆的可靠性。
[0017]由于所述錨定筒上端設置有凸接頭，導斜體下端設置有凹接頭，錨定筒與導斜體通過凸接頭與凹接頭以軸銷連接，凹接頭的端部與凸接頭的底部接觸，凹接頭的端部倒有斜角或圓角。斜角或圓角開設在偏向導斜體背面一側的位置，通過斜角或圓角的作用，使導斜體只能單向轉動，可以防止導斜體倒向正面，有利于鉆頭進入導斜體正向部位，提高了側鉆的可靠性。
[0018]由于所述錨定爪為多組，2個錨定爪為一組，每一組中2個錨定爪沿錨定筒軸線對稱分布，相鄰兩組錨定爪沿錨定筒軸線間隔布置并相互垂直，且錨定筒上沿錨定筒軸向依次分布多組錨定爪。本發明這種結構可以使該斜向器在裸眼井段井壁不規則的情況下具有極好的錨定效果，同時增加了單個錨定爪的錨定力，避免在井壁不規則時，三個以上錨定爪錨定出現個別錨定爪錨定不實的情況，有效保證了工作的安全可靠性。
[0019]由于所述錨定爪爪身是四棱柱形、爪頂是四棱錐形，這種結構的錨定爪可以更有效的深入刺入地層從而保持更大的錨定力，保證了工作的安全可靠性。
[0020]以下將結合附圖對本發明做進一步詳細說明。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明的外形結構示意圖；
圖2是導斜體與錨定筒凹凸接頭連接示意圖； 圖3是在錨定筒凸接頭設置臺階示意圖；
圖4是在導斜體凹接頭設置倒角示意圖；
圖5是在導斜體凹接頭設置圓角示意圖；
圖6是送入工具梯形臺與導斜體燕尾槽連接示意圖；
圖7是錨定爪的示意圖；
圖8是錨定筒凸接頭示意圖；
圖9是在導斜體凹接頭設置臺階示意圖；
圖10是錨定爪與錨定筒連接關系的半剖示意圖；
圖中標記為:1、無磁鉆挺；2、定向接頭；3、啟動閥；4、送入工具；5、丟手剪釘；6、導斜體；7、軸銷；8、錨定爪；9、錨定筒；10、第一臺階；11、第二臺階；12、凹接頭；13、梯形臺；14、燕尾槽；15、間隙；16、凸接頭；17、斜面體；18、剪釘。
【具體實施方式】
[0022]實施例1
如圖1、圖10所示，一種水平井段側鉆用裸眼斜向器，包括啟動閥3、送入工具4、導斜體6、錨定爪8、錨定筒9，所述錨定爪8嵌裝在錨定筒9筒壁的通孔中，且錨定爪8通過剪釘18固定于設置在錨定筒9內部的斜面體17上，所述錨定筒9上端與導斜體6連接，所述導斜體6上設置有燕尾槽14，送入工具4上設置有梯形臺13，導斜體6與送入工具4通過燕尾槽14與梯形臺13的配合連接，并用丟手剪釘5固定；送入工具4上端與所述啟動閥3連接。
[0023]上述所采用的啟動閥3為已知技術，專利申請號為CN201420371057.8，專利名稱為“一種控制斜向器定向錨定的啟動閥”，工作原理與結構在此不再贅述，如圖1，該斜向器工作前要配套連接定向接頭2、無磁鉆鋌I等輔助鉆井工具，通過采用該啟動閥3使本發明這種水平井段側鉆用裸眼斜向器進行定向、錨定操作簡單，提高了水平井段側鉆成功率提高，縮短了作業周期，降低了作業費用。
[0024]如圖1、圖6所示，導斜體6與送入工