【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油开采工具，具体涉及一种水平井用自定向工具。
技术介绍
1、随着石油工业的发展，低渗透、超低渗透的非常规油气资源逐渐成为油气田的增产主体，其中通过采用定向射孔装置实施水力喷射压裂是集射孔、压裂、隔离一体化的新型增产改造技术，适用于低渗透油藏直井、水平井的增产改造，是低渗透油藏压裂增产的一种有效方法。
2、在直井中进行水力喷射压裂作业时，定向射孔装置的射孔方向可以向任意方向射出，基本上可以保持水平，容易实现射孔方向与最大水平应力方向一致，压裂刺激效果较好。而在大斜度水平井中，由于井眼与地层之间存在倾角，当射孔工具被推入到水平井时，定向射孔装置的射孔可以在目标区域的不同方向，导致射孔方向不能一直朝向地层油藏的方向，当射孔方向与最大水平应力方向存在偏差时，可能导致多裂缝和裂缝弯曲，压裂效率降低，从而降低了油气回收率。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足之处，本专利技术提出了一种能够避免压裂过程中产生的多裂缝和裂缝弯曲等问题，从而提高压裂效率的水平井用自定向工具。
2、根据本专利技术的水平井用自定向工具，包括：管状主体和分别位于管状主体的两端的第一扶正器和第二扶正器，管状主体包括依次相连的射孔枪、第一偏心定向接头、偏心配重杆以及第二偏心定向接头，第二扶正器与射孔枪固定连接，第一偏心定向接头的一端与射孔枪固定连接，另一端与偏心配重杆固定连接，第二偏心定向接头的两端分别与偏心配重杆和第一扶正器转动连接，其中，偏心配重杆的中心轴线与重心水平轴线不同轴，偏
3、进一步地，射孔枪上形成有多个轴向排布的射孔，偏心配重杆上形成有顶部基准面，在初始旋转位置，顶部基准面平行于水平面，射孔的出液方向与顶部基准面平行或呈预设夹角。
4、进一步地，顶部基准面上开设有凹槽。
5、进一步地，第一偏心定向接头包括用于与射孔枪同轴转动连接的第一连接段和用于与偏心配重杆同轴固定相连的第二连接段，在初始连接位置，第二连接段的轴线低于第一连接段的轴线。
6、进一步地，第一连接段包括沿第一连接段的周向间隔排布的多个滚珠沟槽，射孔枪的内壁上形成有与滚珠沟槽相对应的通槽，第一偏心定向接头还包括滚动连接在滚珠沟槽与通槽之间的第一滚珠以及用于封堵通槽的开口的封堵件。
7、进一步地，第二连接段与偏心配重杆螺纹连接。
8、进一步地，第二偏心定向接头包括用于与偏心配重杆同轴转动连接的第三连接段和用于与第一扶正器同轴转动相连的第四连接段，在初始连接位置，第三连接段的轴线低于第四连接段的轴线。
9、进一步地，第三连接段的外周壁上形成有第一环形球槽，第四连接段的外周壁上形成有第二环形球槽，偏心配重杆的内壁上形成有第三环形球槽，第一扶正器的内壁上形成有第四环形球槽，第二偏心定向接头还包括滚动连接在第一环形球槽和第三环形球槽之间的第二滚珠，以及滚动连接在第二环形球槽和第四环形球槽之间的第三滚珠。
10、进一步地，第一扶正器与第二扶正器均包括扶正器本体和形成在扶正器本体的内壁上的内螺纹，内螺纹为通用标准油管内螺纹。
11、进一步地，扶正器本体的外周壁上形成有多个槽道，各槽道与扶正器本体的轴线的夹角呈45°。
12、与现有技术相比，本专利技术的水平井用自定向工具通过预先设置偏心配重杆相对于射孔枪的初始连接位置，可有针对性地选择压裂改造的方位。通过将初始连接位置设置成可以使射孔枪的射孔方向与天然裂缝相交或以最小的地层损坏方向穿透井眼，可避免压裂过程中产生的多裂缝和裂缝弯曲等问题，从而在提高射孔和压裂效率的同时最大程度地防止出砂，有助于提高油井产能。另外，本专利技术的水平井用自定向工具采用第一偏心定向接头与第二偏心定向接头使连接在二者之间的偏心配重杆的重心降低，保证了管状主体整体的重心处于近井水平地带，一方面可提高射孔定向的可靠性，另一方面还可有效规避其它层位的干涉，从而有助于提高驱油面积。此外，偏心配重杆的重力导向作用可自行实现，地面无需进行任何定向操作，现场使用方便，操作简便易行，使得其用于油层增产改造具有更高的可行性。
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1.一种水平井用自定向工具，其特征在于，包括：管状主体和分别位于所述管状主体的两端的第一扶正器和第二扶正器，所述管状主体包括依次相连的射孔枪、第一偏心定向接头、偏心配重杆以及第二偏心定向接头，所述第二扶正器与所述射孔枪固定连接，所述第一偏心定向接头的一端与所述射孔枪固定连接，另一端与所述偏心配重杆固定连接，所述第二偏心定向接头的两端分别与所述偏心配重杆和所述第一扶正器转动连接，其中，所述偏心配重杆的中心轴线与重心水平轴线不同轴，所述偏心配重杆构造为在所述管状主体处于水平悬空状态时通过所述第一偏心定向接头与所述射孔枪形成初始连接位置，而在所述管状主体处于非水平悬空状态时，所述偏心配重杆在自身重力作用下通过所述第二偏心定向接头带动旋转的所述第一扶正器下移，以带动所述管状主体沿竖直方向降低重心的同时带动所述第二扶正器旋转，直至所述偏心配重杆相对于所述射孔枪恢复所述初始连接位置。
2.根据权利要求1所述的水平井用自定向工具，其特征在于，所述射孔枪上形成有多个轴向排布的射孔，所述偏心配重杆上形成有顶部基准面，在所述初始旋转位置，所述顶部基准面平行于水平面，所述射孔的出液方向与所
3.根据权利要求2所述的水平井用自定向工具，其特征在于，所述顶部基准面上开设有凹槽。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的水平井用自定向工具，其特征在于，所述第一偏心定向接头包括用于与所述射孔枪同轴转动连接的第一连接段和用于与所述偏心配重杆同轴固定相连的第二连接段，在所述初始连接位置，所述第二连接段的轴线低于所述第一连接段的轴线。
5.根据权利要求4所述的水平井用自定向工具，其特征在于，所述第一连接段包括沿所述第一连接段的周向间隔排布的多个滚珠沟槽，所述射孔枪的内壁上形成有与所述滚珠沟槽相对应的通槽，所述第一偏心定向接头还包括滚动连接在所述滚珠沟槽与所述通槽之间的第一滚珠以及用于封堵所述通槽的开口的封堵件。
6.根据权利要求5所述的水平井用自定向工具，其特征在于，所述第二连接段与所述偏心配重杆螺纹连接。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的水平井用自定向工具，其特征在于，所述第二偏心定向接头包括用于与所述偏心配重杆同轴转动连接的第三连接段和用于与所述第一扶正器同轴转动相连的第四连接段，在所述初始连接位置，所述第三连接段的轴线低于所述第四连接段的轴线。
8.根据权利要求7所述的水平井用自定向工具，其特征在于，所述第三连接段的外周壁上形成有第一环形球槽，所述第四连接段的外周壁上形成有第二环形球槽，所述偏心配重杆的内壁上形成有第三环形球槽，所述第一扶正器的内壁上形成有第四环形球槽，所述第二偏心定向接头还包括滚动连接在所述第一环形球槽和所述第三环形球槽之间的第二滚珠，以及滚动连接在所述第二环形球槽和所述第四环形球槽之间的第三滚珠。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的水平井用自定向工具，其特征在于，所述第一扶正器与所述第二扶正器均包括扶正器本体和形成在所述扶正器本体的内壁上的内螺纹，所述内螺纹为通用标准油管内螺纹。
10.根据权利要求9所述的水平井用自定向工具，其特征在于，所述扶正器本体的外周壁上形成有多个槽道，各所述槽道与所述扶正器本体的轴线的夹角呈45°。
...【技术特征摘要】
1.一种水平井用自定向工具，其特征在于，包括：管状主体和分别位于所述管状主体的两端的第一扶正器和第二扶正器，所述管状主体包括依次相连的射孔枪、第一偏心定向接头、偏心配重杆以及第二偏心定向接头，所述第二扶正器与所述射孔枪固定连接，所述第一偏心定向接头的一端与所述射孔枪固定连接，另一端与所述偏心配重杆固定连接，所述第二偏心定向接头的两端分别与所述偏心配重杆和所述第一扶正器转动连接，其中，所述偏心配重杆的中心轴线与重心水平轴线不同轴，所述偏心配重杆构造为在所述管状主体处于水平悬空状态时通过所述第一偏心定向接头与所述射孔枪形成初始连接位置，而在所述管状主体处于非水平悬空状态时，所述偏心配重杆在自身重力作用下通过所述第二偏心定向接头带动旋转的所述第一扶正器下移，以带动所述管状主体沿竖直方向降低重心的同时带动所述第二扶正器旋转，直至所述偏心配重杆相对于所述射孔枪恢复所述初始连接位置。
2.根据权利要求1所述的水平井用自定向工具，其特征在于，所述射孔枪上形成有多个轴向排布的射孔，所述偏心配重杆上形成有顶部基准面，在所述初始旋转位置，所述顶部基准面平行于水平面，所述射孔的出液方向与所述顶部基准面平行或呈预设夹角。
3.根据权利要求2所述的水平井用自定向工具，其特征在于，所述顶部基准面上开设有凹槽。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的水平井用自定向工具，其特征在于，所述第一偏心定向接头包括用于与所述射孔枪同轴转动连接的第一连接段和用于与所述偏心配重杆同轴固定相连的第二连接段，在所述初始连接位置，所述第二连接段的轴线低于所述第一连接段的轴线。
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋学玲，王景浩，费春辉，章宝玲，赵永顺，李伟智，
申请(专利权)人：中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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