The utility model provides a mechanical downhole tool for realizing vertical drilling by means of a screw cam, which is composed of a motor assembly, a cardan shaft assembly and a deviation correction assembly. The front end of the motor assembly is connected with the cardan shaft assembly, and the front end of the cardan shaft assembly is connected with the deviation correction assembly. During drilling, when the deviation occurs, the heavier side of the bias casing automatically rotates to the lower side of the wellbore under the action of gravity, which drives the connecting rod seat to rotate so that the connecting rod a and the connecting rod B are always located at the high side of the wellbore and the liquid is transferred through the motor assembly. The energy is converted into rotating mechanical energy, which drives the center pipe to rotate. The roller seat rotates synchronously with the center pipe to make the cam move up and down, thus driving the connecting rod a and connecting rod B to push continuously to the wall of the well, producing a periodic reaction force to correct the deviation and realize normal drilling. The mechanical downhole tool for realizing vertical drilling by using the screw cam of the utility model can effectively correct the well deviation, ensure the accuracy of vertical drilling, thereby improving the drilling efficiency and saving the production cost.
【技术实现步骤摘要】
利用螺杆凸轮实现垂直钻井的机械式井下工具
本技术是关于一种用于石油钻井的井下工具,尤其涉及一种利用螺杆凸轮实现垂直钻井的机械式井下工具。
技术介绍
直井段的防斜打直、打快对于提高深井、超深井及各种复杂结构井的机械钻速、保证井下安全具有重要的作用,而随着深井、超深井的不断增多,垂直钻井技术得到了快速的发展和应用。近年来,随着导向钻井技术的快速发展与应用,垂直钻井技术在传统的防斜打快理论和技术基础上也取得了较大进展。导向钻具防斜打快技术,可以做到开转盘钻直井(稳斜)和定向纠斜。导向钻具是带有单弯或双弯壳体及稳定器的井下动力钻具组合。当转盘转速较小时,钻头的实际转速为螺杆钻具输出转速与转盘转速之和,这时可钻出稳斜井段;一旦发生井斜需要纠斜时,可以定向方式进行作业。反钟摆钻具组合防斜打快技术,偏轴钻具因其机理所限,主要是一种稳斜工具,降斜特性是第二位的,另外它要达到预期变形要求有足够的变形空间,因此在小井眼中其防斜特性大大下降。在这样一种技术需求下,反钟摆钻具组合防斜技术应运而生,它一方面表现出足够强的降斜能力;另一方面在小井眼中应用仍有很好的降斜效果。预弯曲动力学防斜打快技术,在井眼中的动力学行为产生较大的降斜力,同时消除由于钻头指向不均匀造成的增斜力,从而达到防斜打快的目的,初步试验证明了这种技术的有效性,现场也急需这种技术。但是这些防斜打快技术都有其局限性,它们应用的条件很单一,无法做到普遍应用,在一些地形严苛的环境下,效果也不理想。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中所述的在竖直井钻井作业过程中由于地层因素及技术原因造成的井斜情况,从而导致钻井效率低下、钻井成本高、钻 ...
【技术保护点】
1.利用螺杆凸轮实现垂直钻井的机械式井下工具,其特征在于:所述的利用螺杆凸轮实现垂直钻井的机械式井下工具由马达总成、万向轴总成、纠斜总成组成,马达总成前端连接万向轴总成,万向轴总成前端连接纠斜总成;所述马达总成包括上接头(1)、防掉锁母(2)、防掉连杆(3)、定子壳体(4)、橡胶衬套(5)和螺杆转子(6),上接头(1)通过螺纹与定子壳体(4)连接,防掉连杆(3)后端连接防掉锁母(2),前端连接螺杆转子(6),橡胶衬套(5)安装在定子壳体(4)内部组成螺杆定子,螺杆转子(6)和螺杆定子相互齿合;所述的万向轴总成包括活绞(7)、球座(8)、传动球(9)、承压球(10)、密封圈a(11)、锁紧套(12)、密封套(13)、万向轴连杆(14)、万向轴壳体(15)、水帽(16)和传动轴(17),球座(8)安装在活绞(7)内部,承压球(10)安放在球座(8)上,传动球(9)安放在万向轴连杆(14)端部凹槽,利用锁紧套(12)将万向轴连杆(14)和活绞(7)配合,并利用密封圈a(11)和密封套(13)密封活绞(7)内部,万向轴连杆(14)两端安装结构相同,万向轴壳体(15)后端连接定子壳体(4),水帽 ...
【技术特征摘要】
1.利用螺杆凸轮实现垂直钻井的机械式井下工具,其特征在于:所述的利用螺杆凸轮实现垂直钻井的机械式井下工具由马达总成、万向轴总成、纠斜总成组成,马达总成前端连接万向轴总成,万向轴总成前端连接纠斜总成;所述马达总成包括上接头(1)、防掉锁母(2)、防掉连杆(3)、定子壳体(4)、橡胶衬套(5)和螺杆转子(6),上接头(1)通过螺纹与定子壳体(4)连接,防掉连杆(3)后端连接防掉锁母(2),前端连接螺杆转子(6),橡胶衬套(5)安装在定子壳体(4)内部组成螺杆定子,螺杆转子(6)和螺杆定子相互齿合;所述的万向轴总成包括活绞(7)、球座(8)、传动球(9)、承压球(10)、密封圈a(11)、锁紧套(12)、密封套(13)、万向轴连杆(14)、万向轴壳体(15)、水帽(16)和传动轴(17),球座(8)安装在活绞(7)内部,承压球(10)安放在球座(8)上,传动球(9)安放在万向轴连杆(14)端部凹槽,利用锁紧套(12)将万向轴连杆(14)和活绞(7)配合,并利用密封圈a(11)和密封套(13)密封活绞(7)内部,万向轴连杆(14)两端安装结构相同,万向轴壳体(15)后端连接定子壳体(4),水帽(16)后端连接活绞(7),前端连接传动轴(17);所述纠斜总成包括密封环(18)、中心管(19)、密封圈b(20)、轴承a(21)、滚轮座(22)、滚轮(23)、螺钉a(24)、偏重套管(25)、凸轮(26)、凸轮盖外环(27)、螺钉b(28)、凸轮盖内环(29)、弹簧(30)、弹簧座(31)、销钉a(32)、销钉b(33)、连杆座(34)、球铰(35)、连杆a(36)、滚筒(37)、圆柱销(38)、铰链销(39)、连杆b(40)、轴承b(41)、套筒(42)、轴承c(43)和下接头(44),滚轮(23)通过螺钉a(24)安装在滚轮座(22)上,将球铰(35)通过凸轮盖外环(27)、螺钉b(28)以及凸轮盖内环(29)安装于凸轮(26)底部,将连杆座(34)固定在轴承b(41)上,从上到下依次将轴承a(21)、滚轮座(22)、凸轮(26)、弹簧(30)、弹簧座(31)、轴承b(41)、套筒(42)和轴承c(43)安装在中心管(19)上,滚轮座(22)依靠螺纹固定于中心管(19)上,弹簧座(31)依靠销钉b(33)...
【专利技术属性】
技术研发人员:田家林,黎根银,杨琳,熊洁,周仪,周思奇,何虹志,
申请(专利权)人:西南石油大学,
类型:新型
国别省市:四川,51
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