一种超短半径井造斜钻具制造技术

本实用新型专利技术属于石油、煤矿和勘探用钻具技术领域，提出了一种超短半径井造斜钻具，包括首尾依次连接的若干个柔性钻杆，端部的所述柔性钻杆与长度补偿装置连接，所述柔性钻杆外套设有若干个活性连接的导向套。本实用新型专利技术解决了造斜的过程中，造斜长度长，转弯曲率半径过大的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种超短半径井造斜钻具
本技术属于石油、煤矿和勘探用钻具
，涉及一种超短半径井造斜钻具。
技术介绍
在石油、煤矿和勘探等
中，经常要钻水平井或者斜井，随着石油开采力度的加大，油田钻井、修井作业逐渐向更深更复杂地质延伸，斜井、水平井和措施井越来越多，钻杆在钻进时常常会使杆体的侧壁受到损伤，而且在造斜的过程中，造斜长度长，转弯曲率半径过大。
技术实现思路
本技术提出了一种超短半径井造斜钻具，解决了上述技术问题。本技术的技术方案是这样实现的：一种超短半径井造斜钻具，包括：首尾依次连接的若干个柔性钻杆，端部的所述柔性钻杆与长度补偿装置连接，所述柔性钻杆外套设有若干个活性连接的导向套。作为进一步的技术方案，所述柔性钻杆包括设置在所述导向套内的球座，所述球座内设置有球头，所述球头的一端为球形体，所述球形体的侧壁上设置有外花键，所述球座的一端设置有将所述球形体插入的球形凹槽，所述球形凹槽内壁上设置有与所述外花键相配合的内花键，且所述外花键和所述内花键之间设置有所述球头摆动所需的空腔。作为进一步的技术方案，所述长度补偿装置包括长度补偿段，所述长度补偿段包括传动芯轴，所述传动芯轴的两端分别与活塞和螺杆钻具连接，所述传动芯轴靠近所述活塞一端的外侧套设有传动套，所述传动芯轴的外壁与所述传动套的内壁为多边形配合结构，所述传动套远离所述螺杆钻具的一端通过转换接头与所述柔性钻杆连接。作为进一步的技术方案，筒体，所述筒体一端的两侧分别设置有第二卡槽和第一卡头，所述筒体另一端的一侧设置有卡入另一个所述筒体的所述第二卡槽中且卡入后两个所述筒体能够朝单侧摆动的一第二卡头，所述筒体另一端的另一侧设置有卡住另一个所述筒体的所述第一卡头的第一卡槽。作为进一步的技术方案，所述第二卡头包括与所述筒体连接的第二C型凸台，所述第二C型凸台上设置有平槽，所述第二卡槽包括与所述第二C型凸台配合的第二C型开口，所述第二C型开口两侧外壁上均设置有键槽，所述键槽设置在相邻所述筒体上的平槽的两侧，所述键槽内设置有挡板，且所述挡板的中部穿过所述平槽，两端与所述键槽连接。作为进一步的技术方案，所述第一卡头包括与所述筒体连接的第一C型凸台，所述第一C型凸台的端部设置有台阶，所述第一卡槽包括与所述第一C型凸台配合的第一C型开口，所述第一C型开口的底端设置有卡入相邻所述筒体的所述台阶内的限位板。作为进一步的技术方案，所述外花键和所述内花键均呈弧形。作为进一步的技术方案，所述球头远离所述球形体的一端设置有第一接头，所述球座远离所述球形凹槽的一端设置有第二接头，所述第一接头和相邻所述球座上的所述第二接头通过螺纹连接。作为进一步的技术方案，所述球座和所述球头之间设置有锁帽，所述锁帽呈环形，且所述锁帽的外侧通过螺钉与所述球座连接，内侧卡住所述球形体。作为进一步的技术方案，所述传动芯轴的外壁与所述传动套的内壁为六边形配合结构。与现有技术相比，本技术工作原理和有益效果为：1、本技术中，柔性钻杆首尾依次连接，能够缩短造斜段的长度，缩小转弯曲率半径，更加准确的到达预期的钻进位置，柔性钻杆外套设有导向套，保护柔性钻杆不受磨损，延长柔性钻杆的使用寿命，且若干个导向套之间活性连接，使导向套可以满足柔性摆动的需要，不会影响柔性钻杆的超短半径的造斜使用，而长度补偿装置的设置，在造斜过程中避免了长度差的存在，整体结构实现了超短半径造斜的需要。2、本技术中，球头一端的球形体插入到球座的球形凹槽中，同时球形体的侧壁上的外花键插入至内花键中，内花键限定了球头的转动，方便多个柔性钻杆连接时扭矩的传递，同时外花键和内花键之间设置有空腔，使球头的外花键能够在空腔内摆动，从而使球头在球座内摆动，球头相对于整体有±5°的摆动，使钻杆柔性更好，整体转动更加灵活，钻进过程中造斜段更短、转弯曲率半径更小，并且强度高，不易损坏，使用寿命长。3、本技术中，传动芯轴的外壁与传动套的内壁为多边形配合结构，更加有效使传动芯轴和传动套之间扭矩进行传递，从而使传动芯轴一端的螺杆钻具进行正常作业，传动芯轴另一端设置有活塞，传动套套设在传动芯轴和活塞外，使传动芯轴在活塞的作用下在传动套内能够伸缩运动，当在造斜的过程中，即使有一定的转弯曲率半径，也能避免长度差的存在。4、本技术中，导向套设置在钻杆的外侧，避免钻杆在钻进时侧壁受到损伤，而影响钻杆使用寿命，导向套采用多个筒体相互连接的方式，使用更加方便，更加适合对柔性钻杆起保护作用，相邻筒体连接时，第二卡槽和相邻筒体的第一卡头相互配合连接，连接后两个筒体可以朝一侧摆动，而筒体得另一侧设置有相互配合的第一卡头和第一卡槽，第一卡槽卡住另一个所述筒体的所述第一卡头，避免筒体摆动时邻筒体的相互脱离，保证连接稳定性，本实施例中相邻导向套之间可以相对摆动一定的角度，配合柔性钻杆实现造斜的需要，缩短造斜段的长度。5、本技术中，相邻筒体连接时，筒体的第二C型凸台卡入相邻筒体的第二C型开口内，筒体的键槽位于相邻筒体上的平槽的两侧，挡板穿过平槽以及其两侧的键槽，且与键槽连接，同时第一卡头卡入在相邻筒体上的第一卡槽内，防止相邻筒体的相互脱离或相对转动，同时使相邻筒体之间可以相对摆动一定的角度，配合柔性钻杆实现造斜的需要，并且缩短造斜段的长度，实验表明本实施例每个导向套可以灵活摆动3°的摆动角，因此当需要满足90°的造斜需要时只需要30个导向套即可满足需要，与现有技术相比大大缩短了造斜半径。6、本技术中，相邻筒体连接时，第一C型凸台插入至相邻筒体的第一C型开口，同时限位板卡入相邻筒体上的台阶内，进一步防止相邻筒体的相互脱离或相对转动，同时限位板和台阶的配合，同时更容易使相邻筒体在第二卡头和第二卡槽处设置摆动角；外花键和内花键均呈弧形，使球头在球座内摆动更加灵活；球头的一端设置有第一接头，球座的一端设置有第二接头，第一接头上设置有外螺纹，第二接头内壁上设置有内螺纹，第一接头和另一个球座上的第二接头通过螺纹连接，方便钻杆之间的连接；锁帽插入至球座和球头之间，其一端通过螺钉与球形凹槽的侧壁固定连接，另一端设置在球形体上，卡住球形体，防止球头的滑出，并且保持球头在球座内的可摆动性；传动芯轴的外壁与传动套的内壁为六边形配合结构，加工容易且配合结构稳定，扭矩传递效果好。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1为本技术结构示意图；图2为本技术中柔性钻杆结构示意图；图3为本技术中A-A剖面结构示意图；图4为本技术中导向套结构示意图；图5为本技术中导向套另一视角结构示意图；图6为本技术中导向套连接结构示意图；图中：1-球头，11-球形体，12-外花键，13-第一接头，2-球座，21-球形凹槽，22-内花键，23-空腔，24-第二接头，3-锁帽，31-螺钉，4-筒体，5-第一卡槽，51-第一C型开口，52-限位板，6-第二卡头，61-第二C型凸台，62-平槽，7-第一卡头，71-第一C型凸台，72-台阶，8-第二卡槽，81-第二C型开口，82-键槽，83-挡板，9-长度补偿段，91-传动芯轴，92-活塞，93-螺杆钻具，94-传动套，95-转换接头，96-连接套。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超短半径井造斜钻具，其特征在于，包括首尾依次连接的若干个柔性钻杆，端部的所述柔性钻杆与长度补偿装置连接，所述柔性钻杆外套设有若干个活性连接的导向套。

【技术特征摘要】
1.一种超短半径井造斜钻具，其特征在于，包括首尾依次连接的若干个柔性钻杆，端部的所述柔性钻杆与长度补偿装置连接，所述柔性钻杆外套设有若干个活性连接的导向套。2.根据权利要求1所述的一种超短半径井造斜钻具，其特征在于，所述柔性钻杆包括设置在所述导向套内的球座(2)，所述球座(2)内设置有球头(1)，所述球头(1)的一端为球形体(11)，所述球形体(11)的侧壁上设置有外花键(12)，所述球座(2)的一端设置有将所述球形体(11)插入的球形凹槽(21)，所述球形凹槽(21)内壁上设置有与所述外花键相配合的内花键(22)，且所述外花键(12)和所述内花键(22)之间设置有所述球头(1)摆动所需的空腔(23)。3.根据权利要求1所述的一种超短半径井造斜钻具，其特征在于，所述长度补偿装置包括长度补偿段(9)，所述长度补偿段(9)包括传动芯轴(91)，所述传动芯轴(91)的两端分别与活塞(92)和螺杆钻具(93)连接，所述传动芯轴(91)靠近所述活塞(92)一端的外侧套设有传动套(94)，所述传动芯轴(91)的外壁与所述传动套(94)的内壁为多边形配合结构，所述传动套(94)远离所述螺杆钻具(93)的一端通过转换接头(95)与所述柔性钻杆连接。4.根据权利要求1～2任意一项所述的一种超短半径井造斜钻具，所述导向套包括设置在所述柔性钻杆外的筒体(4)，所述筒体(4)一端的两侧分别设置有第二卡槽(8)和第一卡头(7)，所述筒体(4)另一端的一侧设置有卡入另一个所述筒体(4)的所述第二卡槽(8)中且卡入后两个所述筒体(4)能够朝单侧摆动的一第二卡头(6)，所述筒体(4)另一端的另一侧设置有卡住另一个所述筒体(4)的所述第一卡头(7)的第一卡槽(5)。5.根据权利要求4所述的一种超短半径井造斜钻具，...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛素杰，李娜，李贵斌，李淼清，周高明，袁胜超，焦宝辉，刘大金，孙帮涛，史建松，赵晓明，薛晓峰，韩贵雷，王勇，邬立，高学通，李东立，石佳宾，邬坤，刘雷，章爱卫，李刚，贾伟杰，杨林虎，刘建文，张小强，
申请(专利权)人：河北中荣石油机械有限责任公司，
类型：新型
国别省市：河北,13