一种连续管钻井座键式定向开窗工具制造技术

本发明专利技术涉及连续管侧钻水平井技术领域，特别涉及一种连续管钻井座键式定向开窗工具。该装置的导向工具包括上接头Ⅰ、送入管Ⅰ、斜面和导向座键体，上接头Ⅰ下端外壁螺纹连接外筒并通过密封圈密封，外筒下端套装在送入管Ⅰ外侧，外筒与送入管Ⅰ之间环空内安装有旋转芯轴，旋转芯轴通过密封圈分别与外筒内壁、送入管Ⅰ外壁之间密封，旋转芯轴上下分别安装有单向推力球轴承Ⅰ和单向推力球轴承Ⅰ。本发明专利技术实现了连续管侧钻开窗无需旋转通过钻井液憋压和地面操作，就能实现斜向器定向座封和丢手，使连续管侧钻定向开窗作业安全顺利完成。克服了现有连续管侧钻开窗难以实现斜向器定向座封和丢手的不足。

Continuous pipe drilling seat key type directional window opening tool

The invention relates to a horizontal pipe sidetracking horizontal well technical field, in particular to a continuous pipe drilling seat key type directional window opening tool. The device includes a guide tool joint into the tube I, I, slope and a guide seat on the key body, joint of the outer wall at the lower end threaded outer cylinder and sealed by the seal ring, the lower end is sheathed in the outer tube into the tube of air is arranged in the outer rotating mandrel ring between the outer cylinder and into the pipe I, rotating core through the shaft sealing rings are respectively sealed with the inner wall of the outer cylinder, into the pipe I between the outer walls of the rotating core shaft are provided with a one-way thrust ball bearings and thrust ball bearings of 1. The invention realizes the continuous tube sidetracking without rotation by drilling fluid pressure and ground operation, can realize the whipstock directional seat sealing and releasing, the coiled tubing sidetracking directional window safe operation completed successfully. To overcome the existing coiled tubing sidetracking whipstock to realize the lack of directional seat sealing and releasing.

【技术实现步骤摘要】
一种连续管钻井座键式定向开窗工具
：本专利技术涉及连续管侧钻水平井
，特别涉及一种连续管钻井座键式定向开窗工具。
技术介绍
：侧钻水平井可以充分利用老井眼部分套管及地面配套工程，降低油气开采综合成本，为老油区挖潜增效提供了一条十分有效的途径，在延长油气井使用寿命、降低生产成本、改善井网、提高老油区开发效果等方面发挥了重要作用。套管开窗有锻铣和斜向器两种方式，由于锻铣开窗程序复杂，作业时间长，已趋于淘汰，目前普遍使用斜向器开窗。常规侧钻井开窗，斜向器多采用投球憋压后旋转丢开的方式，如需将斜向器调整到设计的方位，需要先测陀螺定向，在钻台转动转盘调整斜向器。而使用连续管进行侧钻井开窗，由于连续管不能旋转，所以不能应用旋转丢手方式；又由于连续管内置电缆，不能投球，所以不能应用投球丢手方式；根据国内连续管钻井技术与设备的发展状况，现有井下工具不能实现测陀螺和斜向器定向同步进行。
技术实现思路
：本专利技术要解决的技术问题是提供一种连续管钻井座键式定向开窗工具，该装置实现了连续管侧钻开窗无需旋转通过钻井液憋压和地面操作，就能实现斜向器定向座封和丢手，使连续管侧钻定向开窗作业安全顺利完成。克服了现有连续管侧钻开窗难以实现斜向器定向座封和丢手的不足。本专利技术所采取的技术方案是：一种连续管钻井座键式定向开窗工具，由导向工具和座封底座组成；导向工具包括上接头Ⅰ、送入管Ⅰ、斜面和导向座键体，上接头Ⅰ下端外壁螺纹连接外筒并通过密封圈密封，外筒下端套装在送入管Ⅰ外侧，外筒与送入管Ⅰ之间环空内安装有旋转芯轴，旋转芯轴通过密封圈分别与外筒内壁、送入管Ⅰ外壁之间密封，旋转芯轴上下分别安装有单向推力球轴承Ⅰ和单向推力球轴承Ⅰ，上接头Ⅰ下端内侧和单向推力球轴承Ⅰ内侧设有挡球器，送入管Ⅰ穿入斜面中心通道内，斜面坡度设计为8°，斜面下端内壁螺纹连接中间接头Ⅰ，中间接头Ⅰ上端套装在送入管Ⅰ外壁上并通过锁块Ⅰ锁定，解锁环Ⅰ通过剪销Ⅰ连接在中间接头Ⅰ外壁上并锁住锁块Ⅰ，送入管Ⅰ上开有与解锁环Ⅰ上端环空腔相连通的流通孔，中间接头Ⅰ内壁上设有与密封球相匹配的球座，中间接头Ⅰ下端螺纹连接导向座键体，导向座键体下端设计有导向面和导向键，导向座键体下端内壁设计有防退螺纹；座封底座包括上接头Ⅱ、送入管Ⅱ、导向键槽体和液缸，上接头Ⅱ下端螺纹连接送入管Ⅱ，送入管Ⅱ穿过防退接头中心通道伸入导向键槽体内部，防退接头下端外壁螺纹连接导向键槽体，防退接头上端设计有与导向座键体相匹配的开槽和防退螺纹，导向键槽体上端设计有与导向座键体相匹配的导向面和导向槽，导向键槽体下端连接中间接头Ⅱ，中间接头Ⅱ上端套装在送入管Ⅱ下端外侧并通过锁块Ⅱ锁定，解锁环Ⅱ通过剪销Ⅱ连接在中间接头Ⅱ外壁上并锁住锁块Ⅱ，送入管Ⅱ上开有与解锁环Ⅱ上端环空腔相连通的流通孔，中间接头Ⅱ下端外壁螺纹连接液缸，中间接头Ⅱ下端内壁螺纹连接中心管，液缸下端连接引鞋，液缸内置有锁紧管，锁紧管上下端外侧分别通过防退螺纹连接上活塞和下活塞，锁紧管上开有与上活塞和下活塞之间腔体相连通的流通孔，上活塞上端套装在中心管上，上活塞上端外壁和下活塞下端外壁分别设计成外低内高的斜面，上活塞的斜面外壁通过剪钉Ⅰ与上卡牙内侧斜面相连接，下活塞的斜面外壁通过剪钉Ⅱ与下卡牙内侧斜面相连接，上卡牙和下卡牙均安装在液缸侧壁安装槽内，下活塞下端内壁上焊接有固定球座，固定球座上配有座封密封球。本专利技术的有益效果是：本专利技术实现了连续管侧钻开窗无需旋转通过钻井液憋压和地面操作，就能实现斜向器定向座封和丢手，使连续管侧钻定向开窗作业安全顺利完成。附图说明：下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。图1为导向工具的结构示意图。图2为座封底座的结构示意图。具体实施方式：如图1、图2所示，一种连续管钻井座键式定向开窗工具，由导向工具和座封底座组成；导向工具包括上接头Ⅰ1、送入管Ⅰ7、斜面8和导向座键体13，上接头Ⅰ1下端外壁螺纹连接外筒3并通过密封圈2密封，外筒3下端套装在送入管Ⅰ7外侧，外筒3与送入管Ⅰ7之间环空内安装有旋转芯轴5，旋转芯轴5通过密封圈分别与外筒3内壁、送入管Ⅰ7外壁之间密封，旋转芯轴5上下分别安装有单向推力球轴承Ⅰ4和单向推力球轴承Ⅰ6，上接头Ⅰ1下端内侧和单向推力球轴承Ⅰ4内侧设有挡球器14，挡球器14可以防止密封球15在下入工具过程中由于钻井液的冲力脱离导向工具，挡球器14上下留有间隙，可以保证密封球15与其接触后仍然能留有钻井液通道。送入管Ⅰ7穿入斜面8中心通道内，斜面8坡度设计为8°，斜面8下端内壁螺纹连接中间接头Ⅰ12，中间接头Ⅰ12上端套装在送入管Ⅰ7外壁上并通过锁块Ⅰ9锁定，解锁环Ⅰ10通过剪销Ⅰ11连接在中间接头Ⅰ12外壁上并锁住锁块Ⅰ9，送入管Ⅰ7上开有与解锁环Ⅰ10上端环空腔相连通的流通孔，中间接头Ⅰ12内壁上设有与密封球15相匹配的球座，中间接头Ⅰ12下端螺纹连接导向座键体13，导向座键体13下端设计有导向面和导向键，导向座键体13下端内壁设计有防退螺纹；座封底座包括上接头Ⅱ16、送入管Ⅱ17、导向键槽体19和液缸29，上接头Ⅱ16下端螺纹连接送入管Ⅱ17，送入管Ⅱ17穿过防退接头18中心通道伸入导向键槽体19内部，防退接头18下端外壁螺纹连接导向键槽体19，防退接头18上端设计有与导向座键体13相匹配的开槽和防退螺纹，导向键槽体19上端设计有与导向座键体13相匹配的导向面和导向槽，导向键槽体19下端连接中间接头Ⅱ23，中间接头Ⅱ23上端套装在送入管Ⅱ17下端外侧并通过锁块Ⅱ21锁定，解锁环Ⅱ20通过剪销Ⅱ22连接在中间接头Ⅱ23外壁上并锁住锁块Ⅱ21，送入管Ⅱ17上开有与解锁环Ⅱ20上端环空腔相连通的流通孔，中间接头Ⅱ23下端外壁螺纹连接液缸29，中间接头Ⅱ23下端内壁螺纹连接中心管24，液缸29下端连接引鞋34，液缸29内置有锁紧管28，锁紧管28上下端外侧分别通过防退螺纹连接上活塞27和下活塞30，锁紧管28上开有与上活塞27和下活塞30之间腔体相连通的流通孔，上活塞27上端套装在中心管24上，上活塞27上端外壁和下活塞30下端外壁分别设计成外低内高的斜面，上活塞27的斜面外壁通过剪钉Ⅰ26与上卡牙25内侧斜面相连接，下活塞30的斜面外壁通过剪钉Ⅱ32与下卡牙31内侧斜面相连接，上卡牙25和下卡牙31均安装在液缸29侧壁安装槽内，下活塞30下端内壁上焊接有固定球座33，固定球座33上配有座封密封球。座封密封球直径小于中心管24内径，下入工具工程中不会因为钻井液冲击脱离工具内部。现场施工时，使用连续管将座封底座送入至井下指定位置，使用陀螺仪器测出导向面方位，开泵循环钻井液憋压，当泵压达到约14Mpa时，剪钉Ⅱ32被剪断，下活塞30在液压作用下向下运动，使下卡牙31胀开；继续憋压，当泵压达到约17Mpa时，剪钉Ⅰ26被剪断，上活塞27在液压作用下向上运动，使上卡牙25胀开，锁紧管28可以防止上、下活塞回退，实现座封。座封后继续憋压至约24MPa时，剪销Ⅱ22剪断，解锁环Ⅱ20下行，释放锁块Ⅱ21进行丢手，取出送入管Ⅱ17。根据陀螺仪器测出的导向面方位数据和斜向器设计方位，调整导向工具导向座键体13和斜面8之间的角度，并进行焊接固定，下入导向工具与座封底座对接。导向工具中的送入管Ⅰ7可以自由旋转，以实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续管钻井座键式定向开窗工具，由导向工具和座封底座组成；其特征在于：导向工具包括上接头Ⅰ(1)、送入管Ⅰ(7)、斜面(8)和导向座键体(13)，上接头Ⅰ(1)下端外壁螺纹连接外筒(3)并通过密封圈(2)密封，外筒(3)下端套装在送入管Ⅰ(7)外侧，外筒(3)与送入管Ⅰ(7)之间环空内安装有旋转芯轴(5)，旋转芯轴(5)通过密封圈分别与外筒(3)内壁、送入管Ⅰ(7)外壁之间密封，旋转芯轴(5)上下分别安装有单向推力球轴承Ⅰ(4)和单向推力球轴承Ⅰ(6)，上接头Ⅰ(1)下端内侧和单向推力球轴承Ⅰ(4)内侧设有挡球器(14)，送入管Ⅰ(7)穿入斜面(8)中心通道内，斜面(8)坡度设计为8°，斜面(8)下端内壁螺纹连接中间接头Ⅰ(12)，中间接头Ⅰ(12)上端套装在送入管Ⅰ(7)外壁上并通过锁块Ⅰ(9)锁定，解锁环Ⅰ(10)通过剪销Ⅰ(11)连接在中间接头Ⅰ(12)外壁上并锁住锁块Ⅰ(9)，送入管Ⅰ(7)上开有与解锁环Ⅰ(10)上端环空腔相连通的流通孔，中间接头Ⅰ(12)内壁上设有与密封球(15)相匹配的球座，中间接头Ⅰ(12)下端螺纹连接导向座键体(13)，导向座键体(13)下端设计有导向面和导向键，导向座键体(13)下端内壁设计有防退螺纹；座封底座包括上接头Ⅱ(16)、送入管Ⅱ(17)、导向键槽体(19)和液缸(29)，上接头Ⅱ(16)下端螺纹连接送入管Ⅱ(17)，送入管Ⅱ(17)穿过防退接头(18)中心通道伸入导向键槽体(19)内部，防退接头(18)下端外壁螺纹连接导向键槽体(19)，防退接头(18)上端设计有与导向座键体(13)相匹配的开槽和防退螺纹，导向键槽体(19)上端设计有与导向座键体(13)相匹配的导向面和导向槽，导向键槽体(19)下端连接中间接头Ⅱ(23)，中间接头Ⅱ(23)上端套装在送入管Ⅱ(17)下端外侧并通过锁块Ⅱ(21)锁定，解锁环Ⅱ(20)通过剪销Ⅱ(22)连接在中间接头Ⅱ(23)外壁上并锁住锁块Ⅱ(21)，送入管Ⅱ(17)上开有与解锁环Ⅱ(20)上端环空腔相连通的流通孔，中间接头Ⅱ(23)下端外壁螺纹连接液缸(29)，中间接头Ⅱ(23)下端内壁螺纹连接中心管(24)，液缸(29)下端连接引鞋(34)，液缸(29)内置有锁紧管(28)，锁紧管(28)上下端外侧分别通过防退螺纹连接上活塞(27)和下活塞(30)，锁紧管(28)上开有与上活塞(27)和下活塞(30)之间腔体相连通的流通孔，上活塞(27)上端套装在中心管(24)上，上活塞(27)上端外壁和下活塞(30)下端外壁分别设计成外低内高的斜面，上活塞(27)的斜面外壁通过剪钉Ⅰ(26)与上卡牙(25)内侧斜面相连接，下活塞(30)的斜面外壁通过剪钉Ⅱ(32)与下卡牙(31)内侧斜面相连接，上卡牙(25)和下卡牙(31)均安装在液缸(29)侧壁安装槽内，下活塞(30)下端内壁上焊接有固定球座(33)，固定球座(33)上配有座封密封球。...

【技术特征摘要】
1.一种连续管钻井座键式定向开窗工具，由导向工具和座封底座组成；其特征在于：导向工具包括上接头Ⅰ(1)、送入管Ⅰ(7)、斜面(8)和导向座键体(13)，上接头Ⅰ(1)下端外壁螺纹连接外筒(3)并通过密封圈(2)密封，外筒(3)下端套装在送入管Ⅰ(7)外侧，外筒(3)与送入管Ⅰ(7)之间环空内安装有旋转芯轴(5)，旋转芯轴(5)通过密封圈分别与外筒(3)内壁、送入管Ⅰ(7)外壁之间密封，旋转芯轴(5)上下分别安装有单向推力球轴承Ⅰ(4)和单向推力球轴承Ⅰ(6)，上接头Ⅰ(1)下端内侧和单向推力球轴承Ⅰ(4)内侧设有挡球器(14)，送入管Ⅰ(7)穿入斜面(8)中心通道内，斜面(8)坡度设计为8°，斜面(8)下端内壁螺纹连接中间接头Ⅰ(12)，中间接头Ⅰ(12)上端套装在送入管Ⅰ(7)外壁上并通过锁块Ⅰ(9)锁定，解锁环Ⅰ(10)通过剪销Ⅰ(11)连接在中间接头Ⅰ(12)外壁上并锁住锁块Ⅰ(9)，送入管Ⅰ(7)上开有与解锁环Ⅰ(10)上端环空腔相连通的流通孔，中间接头Ⅰ(12)内壁上设有与密封球(15)相匹配的球座，中间接头Ⅰ(12)下端螺纹连接导向座键体(13)，导向座键体(13)下端设计有导向面和导向键，导向座键体(13)下端内壁设计有防退螺纹；座封底座包括上接头Ⅱ(16)、送入管Ⅱ(17)、导向键槽体(19)和液缸(29)，上接头Ⅱ(16)下端螺纹连接送入管Ⅱ(17)，送入管Ⅱ(17)穿过防退接头(18)中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：董浩，龚建凯，李寅，尹方雷，夏炎，李艳丽，孙振旭，罗欢，周超，
申请(专利权)人：中国石油集团长城钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21