专利名称：地面可控井下可调弯接头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田定向井钻井施工用的“地面可控井下可调弯接头”。
背景技术：
目前国内油田在定向井钻井施工时要把弯头接入底部钻具中，这样可以钻出不同曲率的轨迹井。早期使用权弯接头是一固定弯度的钻铤短节，一般接在动力钻具与无磁钻铤之间，在无磁钻铤内装有定向随钻测量仪器。这种弯接头在不同曲率轨迹井的施工中，需更换不同弯度的弯接头。因此，需要准备多个不同弯度的弯接头。另外一种是将动力钻具外壳做成一定弯度的弯壳体，这样可省去弯接头，但它同样要准备多个不同弯度弯壳体动力钻具。后来由于科技发展出现了一种地面可调弯接头，这种弯接头同一种规格可调出多种弯度，这样它可用一个弯接头代替多个不同弯接头才能满足施工要求。但是，上述固定弯接头和弯壳体动力钻具以及地面可调弯接头都存在着共同的缺点，要想改变一个弯度，都必须把井下钻具全部起出地面(起钻)，变换弯度后再下入井下(下钻)方可继续施工。这样每次起、下钻就会增加钻井施工周期，浪费人力，材力，还增加了钻井施工的事故隐患。
实用新型内容
为了克服上述弯接头的缺点，本实用新型提供了一种“地面可控井下可调弯接头”，使用它即可调弯度，又不用起钻，是一种地面可控制，井下可调弯度的井下可调弯接头。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是将该弯接头分上、下两体，上、下体工作面制作成斜面相互帖合。当上、下两体在圆周上相对转过一定角度，上、下体在轴向上就会形成弯度。圆周方向转动的动力来自动力钻具的反扭矩。弯接头的上半部由轴向的上齿圈和下齿圈及提升架上在圆周上的径向齿组成一组组合齿，由该组合齿的展开示意图看出，上齿圈与下齿圈的齿相对错开2个齿宽距，在反扭矩作用下，它们同时转过相同的角度。提升架上部通过拉杆与电磁铁的衔铁相连接，电磁线圈工作由随钻测量仪控制。当需要调弯度时，在地面仪器上设置参数，通过电缆传至井下，控制电磁铁动作，使组合齿中的径向齿上提或下放，则在动力钻具的反扭矩作用下，组合齿的上、下齿圈转过一定角度，使弯度发生变化。该可调弯接头各零部件的连接及工作原理是电磁铁由吸含线圈和骨架、铁芯及衔铁组成，托环和防转定位销起到线圈骨架定位作用，定位环键使衔铁定位。衔铁复位由复位弹簧和弹簧定位套组成。当线圈通电时衔铁向上运动，被吸含，同时复位弹簧被压缩，当线圈断电后，复位弹簧使衔铁向下运动复位，电磁铁内部通过充油丝堵充有高温滑油，在充油丝堵上设有O型密封圈B。内部压力通过压力平衡胶筒与井液平衡。压力平衡胶筒用不锈钢丝捆扎；拉杆通过螺丝和半圆键与提升架连接。窗板与窗板螺丝相连形成一个可打开的侧口，用于对拉杆和提升架连接时操作用；支承架上部与充油接头(两侧设有O型密封圈A)相连，下部通过外部轴向齿与上斜筒啮合，通过内部轴向齿与提升架啮合。上齿圈与下齿圈在内部将提升架的径向齿限位，在外部有花键齿与传动齿圈相啮合，而在传动齿圈的下部用轴向齿与传动头相啮合。在传动头内部用定位螺筒拧紧使下斜筒与上斜筒两个斜面紧贴合在一起。下斜筒的内部设有两对母花键，上端母花键与传动头啮合，下端母花键与转换接头啮合，转换接头下部通过钻铤扣与动力钻具丝扣相连，其中转换接头的花键齿较密，为了调整动力传具与弯方向一致而设，并通过紧固螺栓连接在下斜筒上；动力钻具的反扭矩是通过转换接头、下斜筒、传动头、传动齿圈、上齿圈和下齿圈传到提升架上，而提升架又将反扭具传至支承架和上斜筒相平衡。当提升架上提或下放时，上、下齿圈和传动齿圈以下部分都将在反扭矩下转过一定角度，其中压环(内设有O型密封圈)的作用是在组装时定位上、下齿圈用，O型密封圈起磨擦定位密封用。
本实用新型的有益效果是，它具有不需起钻、下钻，可调弯度，是一种地面可控制，井下可调弯度的井下可调弯接头，使用该弯接头，可减少钻具的起、下钻次数，有利于减少钻井事故的发生，缩短完井周期，降低钻井成本。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型整体结构上段示意图。
图2是本实用新型整体结构下段示意图。
图3是弯接头钻具结构示意图。
图中1、吸合线圈、骨架及铁芯，2、托环，3、定位环键，4、弹簧定位套，5、充油接头，6、O型密封圈，7、复位弹簧，8、注油丝堵，9、拉杆，10、不锈钢丝，11、压力平衡胶筒，12、窗板螺丝，13、窗板，14、支承架，15、提升架，16、压环，17、上齿圈，18、下齿圈，19、传动齿圈，20、上斜筒，21、传动头，22、下斜筒，23、定位螺筒，24、转换接头，25、紧固螺栓，26、半圆键，27、螺丝，28、防转定位销，29、衔铁，30、无磁钻铤，31、随钻测量仪，32、弯接头，33、动力钻具，34、钻头。
具体实施方式
在图1、图2中，该可调弯接头是由吸含线圈、骨架及铁芯1、托环2、定位环键3、弹簧定位套4、充油接头5、O型密封圈6、复位弹簧7、注油丝堵8、拉杆9、不锈钢丝10、压力平衡胶筒11、窗板螺丝12、窗板13、支承架14、提升架15、压环16、上齿圈17、下齿圈18、传动齿圈19、上斜筒20、传动头21、下斜筒22、定位螺筒23、转换接头24、紧固螺栓25、半圆键26、螺丝27、防转定位销28、衔铁29、无磁钻铤30、随钻测量仪31、弯接头32、动力钻具33、钻头34组成；该井下可调弯接头由上下两体斜面贴合而成；吸含线圈、骨架及铁芯1与托环2是用防转定位销28连接，拉杆9与衔铁29用定位环键3连接，复位弹簧7支撑弹簧定位套4与拉杆9用在其前端设有O型密封圈6的注油丝堵8拧在充油接头5上，充油接头5与压力平衡胶筒11用不锈钢丝10连接，窗板13用窗板螺丝12拧在支承架14上，用半圆键26将提升架15与拉杆9挂接在一起，并用下端设有O型密封圈6的压环16将螺丝27拧紧，支承架14下端内部用轴向键与提升架15相连；支承架14下端外部用轴向键与上斜筒20相连，支承架14下端面压住压环16，压环16与传动齿圈19丝扣连接，上齿圈17、下齿圈18与传动齿圈19为刚性连接，传动齿圈19与传动头21为齿连接，传动头21上下端均设有O型密封圈6，上斜筒20与下斜筒22为贴合靠传动头21与定位螺筒23拧紧，下斜筒22与转换接头24为轴向齿连接并在径向用紧固螺栓25拧紧。
在图3中，将随钻测量仪31放入无磁钻铤30中，无磁钻铤30与弯接头32丝扣连接，动力钻具33与钻头34丝扣连接。
权利要求1.一种地面可控井下可调弯接头，由吸合线圈、骨架及铁芯(1)、托环(2)、定位环键(3)、弹簧定位套(4)、充油接头(5)、O型密封圈(6)、复位弹簧(7)、注油丝堵(8)、拉杆(9)、不锈钢丝(10)、压力平衡胶筒(11)、窗板螺丝(12)、窗板(13)、支承架(14)、提升架(15)、压环(16)、上齿圈(17)、下齿圈(18)、传动齿圈(19)、上斜筒(20)、传动头(21)、下斜筒(22)、定位螺筒(23)、转换接头(24)、紧固螺栓(25)、半圆键(26)、螺丝(27)、防转定位销(28)、衔铁(29)、无磁钻铤(30)、随钻测量仪(31)、弯接头(32)、动力钻具(33)、钻头(34)组成，其特征在于该井下可调弯接头由上下两体斜面贴合而成；吸含线圈、骨架及铁芯(1)与托环(2)是用防转定位销(28)连接，拉杆(9)与衔铁(29)用定位环键(3)连接，复位弹簧(7)支撑弹簧定位套(4)与拉杆(9)用在其前端设有O型密封圈(6)的注油丝堵(8)拧在充油接头(5)上，充油接头(5)与压力平衡胶筒(11)用不锈钢丝(10)连接，窗板(13)用窗板螺丝(12)拧在支承架(14)上，用半圆键(26)将提升架(15)与拉杆(9)挂接在一起，并用下端设有O型密封圈(6)的压环(16)将螺丝(27)拧紧，支承架(14)下端内部用轴向键与提升架(15)相连；支承架(14)下端外部用轴向键与上斜筒(20)相连，支承架(14)下端面压住压环(16)，压环(16)与传动齿圈(19)丝扣连接，上齿圈(17)、下齿圈(18)与传动齿圈(19)为刚性连接，传动齿圈(19)与传动头(21)为齿连接，传动头(21)上下端均设有O型密封圈(6)，上斜筒(20)与下斜筒(22)为贴合靠传动头(21)与定位螺筒(23)拧紧，下斜筒(22)与转换接头(24)为轴向齿连接并在径向用紧固螺栓(25)拧紧；将随钻测量仪(31)放入无磁钻铤(30)中，无磁钻铤(30)与弯接头(32)丝扣连接，动力钻具(33)与钻头(34)丝扣连接。
专利摘要本实用新型公开了一种油田定向井钻井施工用的“地面可控井下可调弯接头”，它主要是将该弯接头分为上、下体，上、下体制成斜面相互帖合，利用动力钻具的反扭矩使上、下斜面在圆周上相对转过一定角度形成弯度。在弯接头的上半部由轴向的上、下齿圈和提升架上的径向齿组成可控组合齿，提升架通过拉杆与电磁铁的衔铁相连，在电磁铁和动力钻具的反扭矩作用下，组合齿的上、下齿圈转一定角度使弯度发生变化来解决现有技术中要想改变一个弯度，必须把井下钻具全部起出，变换弯度后再下入井下，这样每次起、下会增加钻井施工周期，浪费人、财力，增加钻井施工事故隐患的问题。本实用新型可广泛应用在大位移井、丛式井、分支多底井和水平井等定向井的钻井施工中。
文档编号E21B7/08GK2649765SQ0327777
公开日2004年10月20日 申请日期2003年7月17日 优先权日2003年7月17日
发明者吴智中, 余雷 申请人:中国石油天然气集团公司