[go: up one dir, main page]

CN104775758B - 一种用于大位移定向井的稳斜螺杆钻具 - Google Patents

一种用于大位移定向井的稳斜螺杆钻具 Download PDF

Info

Publication number
CN104775758B
CN104775758B CN201510222444.4A CN201510222444A CN104775758B CN 104775758 B CN104775758 B CN 104775758B CN 201510222444 A CN201510222444 A CN 201510222444A CN 104775758 B CN104775758 B CN 104775758B
Authority
CN
China
Prior art keywords
housing
shell
righting
straight rib
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510222444.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104775758A (zh
Inventor
王得宸
王凡
赵振华
殷凤玲
于卫东
袁雷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dezhou United Petroleum Polytron Technologies Inc
Original Assignee
DEZHOU UNITED PETROLEUM MACHINERY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DEZHOU UNITED PETROLEUM MACHINERY Co Ltd filed Critical DEZHOU UNITED PETROLEUM MACHINERY Co Ltd
Priority to CN201510222444.4A priority Critical patent/CN104775758B/zh
Publication of CN104775758A publication Critical patent/CN104775758A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104775758B publication Critical patent/CN104775758B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04—Directional drilling
    • E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/10—Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)

Abstract

一种用于大位移定向井的稳斜螺杆钻具，包括旁通阀总成、防掉总成、马达总成、万向轴总成，传动轴总成；特征是：万向轴外壳包括依次螺纹连接的三个扶正壳体；中扶正壳体设有弯折角度；上、下扶正壳体设有多条与各自的轴线平行的直棱，且同一扶正壳体上的直棱绕该壳体轴线均布；传动轴壳体中的上轴承壳上端螺纹连接在下扶正壳体下端；下轴承壳上端螺纹连接在上轴承壳底端；上轴承壳也设与其轴线平行的多条直棱，且绕其轴线均布；三个壳的直棱条数相等；上扶正壳体的直棱与下扶正壳体的直棱位置交错，上轴承壳的直棱与下扶正壳体上的直棱位置交错。该钻具使大位移定向井及水平井稳斜段钻进过程中的井斜角恒定，减少钻井过程中的定向次数。

Description

一种用于大位移定向井的稳斜螺杆钻具
技术领域
本发明涉及一种钻具，具体是一种用于大位移定向井及水平井稳斜段钻进的稳斜螺杆钻具。
背景技术
目前国内各油田使用的常规螺杆钻具配置主要结构为：旁通阀总成+防掉总成+马达总成+固定角度万向轴总成+传动轴总成，普遍应用于大位移定向井及水平井稳斜段。但是该组合在大位移定向井及水平井稳斜段的钻进过程中当钻遇的地层发生变化或者钻压发生变化时会产生降斜或者增斜等问题，稳斜效果不够好，滑动钻进比例高，降低了钻井效率。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种用于大位移定向井的稳斜螺杆钻具，使大位移定向井及水平井稳斜段钻进过程中的井斜角恒定，减少钻井过程中的定向次数，提高钻井效率。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种用于大位移定向井的稳斜螺杆钻具，包括旁通阀总成、防掉总成、马达总成、万向轴总成，传动轴总成；所述万向轴总成包括万向轴外壳；所述传动轴总成包括传动轴壳体，传动轴壳体包括上轴承壳、下轴承壳；其特征是：所述万向轴外壳包括依次螺纹连接的三个扶正壳体，由上到下的方向依次为上扶正壳体、中扶正壳体和下扶正壳体；
传动轴壳体中，所述上轴承壳的上端螺纹连接在下扶正壳体的下端；下轴承壳的上端螺纹连接在上轴承壳的底端；
所述中扶正壳体的轴线设置有一个弯折角度；
所述上扶正壳体、下扶正壳体的外周上分别设置有多条直棱；所述直棱的长度方向是与所在的扶正壳体的轴线平行，且同一个扶正壳体上的多条直棱绕该扶正壳体的轴线均布设置；
所述上轴承壳的外周上也设置有多条直棱，上轴承壳上的各条直棱的长度方向也与上轴承壳的轴线平行且绕上轴承壳的轴线均布设置；
所述上扶正壳体、下扶正壳体、上轴承壳上的直棱的条数均相等；
上扶正壳体上的直棱与下扶正壳体上的直棱位置交错，所述上轴承壳的直棱与下扶正壳体上的直棱位置交错。
作为本发明进一步的技术方案：该稳斜螺杆钻具中，所述中扶正壳体的轴线弯折的角度大于零度且小于等于三度。
作为本发明进一步的技术方案：该稳斜螺杆钻具中，所述上扶正壳体、下扶正壳体、上轴承壳上的直棱均为五条。
本发明的有益效果是：该种螺杆钻具可使造斜率维持在稳定值，减少在大位移定向井及水平井稳斜段钻进过程中的定向次数，增加复合钻进时长，提高钻井效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例中上扶正壳体的直棱设置方式的横截面示意图；
图3为本发明实施例中上扶正壳体的直棱与下扶正壳体的直棱位置相互交错的结构示意图；
图4为本发明实施例中的中扶正壳体的轴线设置有弯折角度的示意图；
图中：1旁通阀总成，2防掉总成，3马达总成，4万向轴总成，5传动轴总成，6上扶正壳体，61直棱，7中扶正壳体，8下扶正壳体，81直棱，9上轴承壳，91直棱，10下轴承壳。
具体实施方式
如图1所示，一种用于大位移定向井的稳斜螺杆钻具包括旁通阀总成1、防掉总成2、马达总成3、万向轴总成4，传动轴总成5。
所述万向轴总成4包括分段式的万向轴外壳；所述万向轴外壳包括依次螺纹连接的三个扶正壳体，由上到下的方向依次为上扶正壳体6、中扶正壳体7和下扶正壳体8。
所述传动轴总成5包括传动轴壳体，传动轴壳体包括上轴承壳9、下轴承壳10。
上轴承壳9的上端螺纹连接在下扶正壳体8的下端；下轴承壳10的上端螺纹连接在上轴承壳9的底端。
所述中扶正壳体7的轴线设置有一个弯折角度。该稳斜螺杆钻具中，中扶正壳体7的轴线弯折的角度α>0°且≤3°。
所述上扶正壳体6、下扶正壳体8的外周上分别设置有多条直棱。如图2所示，所述直棱的长度方向是与所在的扶正壳体的轴线平行，且同一个扶正壳体上的多条直棱绕该扶正壳体的轴线均布设置。图2所示的以上扶正壳体6的结构示意图，该图中示意出了上扶正壳体6上的直棱61的设置方式。下扶正壳体8上直棱81的设置方式与此相同，就不再单独绘图示意。
所述上轴承壳9的外周上也设置有多条直棱91，上轴承壳9上的各条直棱91的长度方向也与上轴承壳9的轴线平行且绕上轴承壳9的轴线均布设置。也即与上扶正壳体、下扶正壳体上的直棱设置方式相同，因此也不用再单独绘图示意。
所述上扶正壳体6、下扶正壳体8、上轴承壳9上的直棱的条数均相等。该稳斜螺杆钻具中，上扶正壳体6、下扶正壳体8、上轴承壳9上的直棱条数均是五条。
如图3所示；上扶正壳体6上的直棱61与下扶正壳体8上的直棱81位置交错。所述上轴承壳9的直棱与下扶正壳体8上的直棱位置交错，从图1可以看出，且可参考图3的示意，因为错开方式相同不再单独绘出示意。
该稳斜螺杆钻具的壳体之间采用螺纹连接。
此种稳斜螺杆钻具采用三个扶正器的结构，即图1中上扶正壳体6、下扶正壳体8和上轴承壳9；又由于中扶正壳体7上加工有角度α，如图4所示，其余壳体的轴线都是直线，这样可以保证此种稳斜钻具在复合钻进时具有最佳的稳斜效果，并在有定向需求时具有一定的造斜率。
此种稳斜钻具工作时，高压钻井液通过旁通阀总成1和防掉总成2后，驱动马达总成3产生转速和扭矩，万向轴总成4把转速和扭矩传递给传动轴总成5，传动轴总成5带动钻头转动进行钻进。
在大位移定向井及水平井稳斜段的钻进过程中，当钻遇的地层发生变化时，钻头和上轴承壳9进入到与之前不同的底层，但是由于上扶正壳体6和下扶正壳体8依然在原地层中，所以造斜率会依然保持不变。当钻压发生变化时由于存在上扶正壳体6、下扶正壳体8和上轴承壳9三个扶正器，钻头在钻进过程中不会上扬或下沉，这样就保证了造斜率不变。这样就会增加复合钻进时长，减少定向次数，提高钻井效率。

Claims (3)

1.一种用于大位移定向井的稳斜螺杆钻具，包括旁通阀总成、防掉总成、马达总成、万向轴总成、传动轴总成；所述万向轴总成包括万向轴外壳；所述传动轴总成包括传动轴壳体，传动轴壳体包括上轴承壳、下轴承壳；其特征是：所述万向轴外壳包括依次螺纹连接的三个扶正壳体，由上到下的方向依次为上扶正壳体、中扶正壳体和下扶正壳体；
传动轴壳体中，所述上轴承壳的上端螺纹连接在下扶正壳体的下端；下轴承壳的上端螺纹连接在上轴承壳的底端；
所述中扶正壳体的轴线设置有一个弯折角度；
所述上扶正壳体、下扶正壳体的外周上分别设置有多条直棱；所述直棱的长度方向是与所在的扶正壳体的轴线平行，且同一个扶正壳体上的多条直棱绕该扶正壳体的轴线均布设置；
所述上轴承壳的外周上也设置有多条直棱，上轴承壳上的各条直棱的长度方向也与上轴承壳的轴线平行且绕上轴承壳的轴线均布设置；
所述上扶正壳体、下扶正壳体、上轴承壳上的直棱的条数均相等；
上扶正壳体上的直棱与下扶正壳体上的直棱位置交错，所述上轴承壳的直棱与下扶正壳体上的直棱位置交错。
2.根据权利要求1所述的一种用于大位移定向井的稳斜螺杆钻具，其特征是：所述中扶正壳体的轴线弯折的角度大于零度且小于等于三度。
3.根据权利要求1所述的一种用于大位移定向井的稳斜螺杆钻具，其特征是：所述上扶正壳体、下扶正壳体、上轴承壳上的直棱均为五条。
CN201510222444.4A 2015-05-05 2015-05-05 一种用于大位移定向井的稳斜螺杆钻具 Active CN104775758B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510222444.4A CN104775758B (zh) 2015-05-05 2015-05-05 一种用于大位移定向井的稳斜螺杆钻具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510222444.4A CN104775758B (zh) 2015-05-05 2015-05-05 一种用于大位移定向井的稳斜螺杆钻具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104775758A CN104775758A (zh) 2015-07-15
CN104775758B true CN104775758B (zh) 2017-08-04

Family

ID=53617483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510222444.4A Active CN104775758B (zh) 2015-05-05 2015-05-05 一种用于大位移定向井的稳斜螺杆钻具

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104775758B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109750990A (zh) * 2019-03-21 2019-05-14 盐城市荣嘉机械制造有限公司 一种超细螺杆钻具
CN113685140B (zh) * 2021-08-04 2022-07-01 北京工业大学 一种轴向振荡螺杆钻具

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2123599U (zh) * 1992-04-13 1992-12-02 石油勘探开发科学研究院机械所 一种短曲率半径水平井螺杆钻具
GB2396632A (en) * 2002-12-02 2004-06-30 Smith International Opening and closing lateral boreholes
CN1854455A (zh) * 2005-04-19 2006-11-01 杜炊 导轨花键定向钻井工具

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6626253B2 (en) * 2001-02-27 2003-09-30 Baker Hughes Incorporated Oscillating shear valve for mud pulse telemetry
CN201276989Y (zh) * 2008-10-28 2009-07-22 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 适用于快速钻井钻具组合的单弯螺杆
CN101701506A (zh) * 2009-12-02 2010-05-05 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 带有三个稳定器的钻具结构
CN103321568B (zh) * 2013-07-17 2015-07-01 西南石油大学 一种长寿命高性能螺杆钻具
CN203685033U (zh) * 2013-12-18 2014-07-02 中国石油天然气股份有限公司 一种防斜底部钻具组合
CN204571841U (zh) * 2015-05-05 2015-08-19 德州联合石油机械有限公司 一种用于大位移定向井的稳斜螺杆钻具

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2123599U (zh) * 1992-04-13 1992-12-02 石油勘探开发科学研究院机械所 一种短曲率半径水平井螺杆钻具
GB2396632A (en) * 2002-12-02 2004-06-30 Smith International Opening and closing lateral boreholes
CN1854455A (zh) * 2005-04-19 2006-11-01 杜炊 导轨花键定向钻井工具

Also Published As

Publication number Publication date
CN104775758A (zh) 2015-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206035378U (zh) 一种螺杆钻具
CN102758587B (zh) 一种连续管液控定向工具
CN106837173B (zh) 一种微小井眼连续油管钻井反扭矩定向工具
CN103061669A (zh) 具有制动功能的煤矿井下定向钻机大通孔动力头
CN104775758B (zh) 一种用于大位移定向井的稳斜螺杆钻具
CN109138842A (zh) 一种可扩孔螺杆钻具
CN106470778B (zh) 冷轧装置和冷轧旋转台肩连接螺纹
CN102094585A (zh) 岩心钻机液压卡盘
EP2321488B1 (en) Tilted drive sub
CN104747097B (zh) 可变三个以上直径的液压变径稳定器及变径方法
CN203097709U (zh) 一种螺杆钻具传动轴总成
CN106939767A (zh) 一种伸缩式工具面稳定器
CN204571841U (zh) 一种用于大位移定向井的稳斜螺杆钻具
CN105715209B (zh) 一种喷射法降扭加压装置
CN105834534A (zh) 一种螺杆钻具金属定子电解加工用阴极
CN206888914U (zh) 一种可扩孔螺杆钻具
CN102278066A (zh) 一种复合钻井防斜打快底部钻具组合
CN212406586U (zh) 一种多分支增产工具管内导向工具
CN211598525U (zh) 破壁扩径复合式钻头
CN114673444A (zh) 柔性螺杆钻具及钻井方法
CN206830068U (zh) 用于开窗的钻杆及钻井系统工具
CN208502691U (zh) 一种油密封旋冲双模螺杆钻具
CN113073956A (zh) 井下电动液压油管打孔装置
CN103899243B (zh) 一种螺杆钻具传动轴总成
CN204371176U (zh) 复合式螺旋铣锥

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: Jinghua Road, Dezhou Economic Development Zone, Shandong province 253000

Patentee after: Dezhou United Petroleum Polytron Technologies Inc

Address before: 253034 Shandong city of Dezhou Province Economic and Technological Development Zone South Road crystal

Patentee before: Dezhou United Petroleum Machinery Co., Ltd.