专利名称：旋转式翼片导向头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油勘探开发中定向井、侧钻井井下施工作业用导向头， 特别是涉及一种旋转式翼片导向头。
背景技术：
随着钻井技术的不断发展，定向钻井、侧钻井技术得到广泛应用。在水平井 完井作业时，井下工具管柱除了必须通过造斜井段的弯曲套管外，当工具进入水 平裸眼井段时会遇到很大的摩擦阻力，已聚积在井眼内的地层砂和岩石碎±央将使 管柱下入阻力进一步增大，当阻力过大时，管柱下入作业就会被迫停止，通常需 要将管柱起出来进行通井作业，或者縮短完井长度，提前结束施工作业，给水平 井油气开发带来不应有的损失。
井下工具管柱下入时，管柱前端安装有导向头。通常导向头为圆锥体或圆柱 体，前端顶部为半球体圆滑过渡，不可旋转，因此管柱下入时如果遇阻，仅靠上 部的推力^)t以通过的，要完成管柱下入作业计戈嚅要增加通井等作业，使生产 成本增加。
实用新型内容
为了克服现有水平井完井井下工具管柱的导向头不旋转，管柱下入遇阻时难 以进入水平井裸眼井段的不足，本实用新型提供一种旋转式翼片导向头。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是旋转导向头的前端为半球 体、后端为圆柱体，旋转导向头的圆柱体上有螺旋形翼片；导向轴前端位于旋转 导向头内孔中，导向轴后端部为连接螺纹；导向轴外圆与旋转导向头内孔为间隙 配合；导向轴外圆表面有环形槽；与导向轴上环形槽对应位置的旋转导向头上安 装有钢球^立于环形槽内；旋转导向头的后端部位为前大后小的阶梯面，压盖有与旋转导向头的后端部相应的阶梯内孔，压盖与旋转导向头轴向、径向均为间隙配 合，压盖与导向轴固定连接；钢球安装在旋转导向头上的径向通孔中，径向通孔
的外端固定安装有顶栓。
本实用新型的有益效果是，结构合理，加工制造简单，便于组装，密封效果 好，钢球不容易损坏，安装有旋转式翼片导向头的管柱下井遇阻时，在管柱下入 压力的作用下，导向头能够旋转，可有效清除井筒中的杂物，降低管柱下入阻力， 提高一次下入管柱成功率。
图1是本实用新型旋转式翼片导向头结构示意图。
图2是图1的C-C剖面图。 图3是图1的D-D剖面图。
图中l.旋转导向头，2.导向轴，3.顶丝，4.压盖，5顶栓，6.钢球，7.密封圈， 8.螺旋形翼片，9.环形槽。
具体实施方式
以下结合附图1 附图3和实施例对本实用新型作进一步说明。 本实用新型旋转式翼片导向头主要包括旋转导向头l、导向轴2、压盖4，旋 转导向头1前端为半球体，后端部为圆柱体。旋转导向头1的圆柱体上有螺旋形 翼片8，螺旋形翼片8类似井下用扶正器的螺旋翼片；导向轴2前端位于旋转导 向头1内孔中，导向轴2后端部为连接螺纹，用于与上部管柱连接；导向轴2外 圆与旋转导向头1内孔为间隙配合。导向轴2外圆表面有环形槽9，环形槽9底 部可以是圆弧形；环形槽9的数量至少为2个。与导向轴2上环形槽9对应位置 的旋转导向头1上安装有钢球6位于环形槽9内。钢球6安装在旋转导向头1上 的径向通孔中，径向通孔的外端固定安装有顶栓5 (见图3);钢球6还可以安装 在旋转导向头1上螺旋形翼片8的径向通孔中，螺旋形翼片8上径向通孔的外端固定安装有顶栓5 (见图2)。为了便于调整钢球6在通孔中的径向位置，顶栓5 可以与径向通孔螺纹连接进行调整，当将间隙调整到适宜尺寸时可以采用焊接工 艺将顶栓5固定在旋转导向头1上，避免旋转式翼片导向头下入井中钢球6的位 置发生变化。
旋转导向头1的后端部为前大后小的阶梯面，压盖4有与旋转导向头1的后 端部相应的阶梯内？L压盖4与旋转导向头1轴向、径向均有微量间隙，为间隙 配合，压盖4与导向轴2固定连接。通常压盖4与导向轴2采用螺纹连接，便于 压盖4与旋转导向头1之间轴向间隙的调整，间隙调整适宜后，再通过压盖4上 的径向顶丝3将压盖4与导向轴2固定。
为了便于管柱下入井中，旋转导向头1上的螺旋形翼片8轴向为前小后大的锥 形。螺旋形翼片8的数量为2个或2个以上，螺旋形翼片8的数量为3 5个最佳，且 沿旋转导向头l圆周均布。
本实用新型旋转式翼片导向头的导向轴2与旋转导向头1径向安装有密封圈7， 能够有效防止井下液体及异物进入导向轴2与旋转导向头1之间的间隙中，避免钢 球6及环形槽9等损坏引起旋转导向头1不能转动的现象出现。
本实用新型旋转式翼片导向头结构合理，加工制造简单，便于组装，密封效 果好，钢球不容易损坏，除具有普通导向头的功能外，增加了遇阻旋转拨物功能， 在水平井筛管完井施工中，当下入管柱遇阻时，旋转导向头能够旋转，旋转中的 螺旋状翼片将阻碍管柱下入井中的岩石碎屑和松散物拨开，提高管柱下入能力。
本实用新型旋转式翼片导向头不仅适用于水平井完井作业，也适用于其它井 型的管柱下入作业。
权利要求1. 一种旋转式翼片导向头，圆柱体的导向头前端为半球体，其特征是旋转导向头(1)的圆柱体上有螺旋形翼片(8)；导向轴(2)的前端位于旋转导向头(1)内孔中，导向轴(2)后端部为连接螺纹；导向轴(2)外圆与旋转导向头(1)内孔为间隙配合；导向轴(2)外圆表面有环形槽(9)；与导向轴(2)上环形槽(9)对应位置的旋转导向头(1)上安装有钢球(6)位于环形槽(9)内；旋转导向头(1)的后端部位为前大后小的阶梯面，压盖(4)有与旋转导向头(1)后端部相应的阶梯内孔，压盖(4)与旋转导向头(1)轴向、径向均为间隙配合，压盖(4)与导向轴(2)固定连接。
2. 根据权利要求1所述的旋转式翼片导向头，其特征是所述钢球(6)安 装在旋转导向头(1)上的径向通孔中，径向通孔的外端固定安装有顶栓(5)。
3. 根据权禾腰求1所述的旋转式翼片导向头，其特征是所述钢球(6)安装在旋转导向头(1)上螺旋形翼片(8)的径向通孔中，螺旋形翼片(8)上径向 通孔的外端固定安装有顶栓(5)。
4. 根据权利要^2或3所述的旋转式翼片导向头，其特征是所述环形槽(9) 的底部为圆弧形，环形槽(9)的数量至少为2个。
5. 根据权利要求4所述的旋转式翼片导向头，其特征是所述螺旋形翼片(8) 轴向为前小后大的锥形。
6. 根据权利要求5所述的旋转式翼片导向头，其f寺征是所述导向轴(2)与 旋转导向头(1)径向安装有密封圈(7)。
7. 根据权利要求6所述的旋转式翼片导向头，其特征是所述压盖(4)与导 向轴(2)螺纹连接，压盖(4)径向安装有顶丝(3)。
8. 根据权利要求7所述的旋转式翼片导向头，其特征是所述螺旋形翼片(8) 的数量为2个或2个以上，且沿旋转导向头(l)圆周均布。
9. 根据权利要求8所述的旋转式翼片导向头，其特征是所述螺旋形翼片(8) 的数量为3 5个。
专利摘要一种旋转式翼片导向头。为了克服现有水平井完井井下工具管柱的导向头不旋转，管柱下入遇阻时难以进入水平井裸眼井段的不足，本实用新型旋转导向头(1)的圆柱体上有螺旋形翼片(8)；导向轴(2)的前端位于旋转导向头(1)内孔中，导向轴(2)后端部为连接螺纹；导向轴(2)外圆与旋转导向头(1)内孔为间隙配合；导向轴(2)外圆表面有环形槽(9)；与导向轴(2)上环形槽(9)对应位置的旋转导向头(1)上安装有钢球(6)位于环形槽(9)内；压盖(4)与旋转导向头(1)轴向、径向均为间隙配合，压盖(4)与导向轴(2)固定连接。其有益效果是当管柱下井遇阻时，导向头旋转，降低管柱下入阻力，提高一次下入管柱成功率。
文档编号E21B7/04GK201241620SQ20082010957
公开日2009年5月20日 申请日期2008年7月31日 优先权日2008年7月31日
发明者佘丹亚, 李锦红, 王虹宇, 聂上振, 邹治新, 马英政 申请人:大港油田集团有限责任公司