一种利用水力射流的纠斜装置的制作方法

本实用新型涉及石油与天然气钻井工程领域，特别涉及一种利用水力射流的纠斜装置。

背景技术：

在石油与天然气钻井过程中，无论是直井还是定向井、水平井，在钻遇岩性较软、地层倾角大的岩层时，都容易发生井斜。特别是近年来，深井、高深井钻探成为研究热点，而防斜纠斜是深井、超深井最为主要的研究课题之一。因为一旦发生井斜，必然会影响录井测井资料的准确性、影响后期油田开发和布井方案、造成邻井相碰等等一系列复杂事故。因此，不管是何种井型，在钻井过程中都需要严格地、科学地控制井斜；在井斜发生后，要及时监测并纠正井斜。

目前国内使用较多的防斜纠斜方法除了钟摆钻具组合和满眼钻具组合外，还发展了如偏轴钻具、螺杆钻具配合PDC钻头使用等新工艺。但这些工具结构复杂、制造成本高。

因此，本实用新型基于满眼钻具的井斜理论“钻头沿着钻头轴线方向或趋于它的轴线方向钻进”，设计了一种利用水力射流的纠斜装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为解决钻井过程中纠斜问题，设计的一种利用水力射流的纠斜装置，其特点是利用高速的水力射流射向钻柱侧面，为钻柱提供侧向力，从而纠正井斜。

本实用新型的技术方案：

一种利用水力射流的纠斜装置，包括控制系统、高压水流输送系统、射流系统。

所述控制系统包括计算机和电缆；电缆将高压水流输送系统和控制系统相连接，以便计算机根据实时测斜数据调控高压水流输送系统中输水管的阀门；

所述高压水流输送系统包括蓄水池、增压泵、六根输水管以及对应的六个阀门；蓄水池和增压泵提供高压水流；每根输水管由多段钢材组成，每段钢材材质不同，目的是要保证输水管上部钢材能够承受下部钢材重量和水压；输水管最下端与射流系统基座通过螺纹配合，形成高压水射流的流通通道；计算机根据实时测斜数据选择科学的、正确的射流方位，并打开相应方位输水管的阀门，其余阀门保持闭合状态，将高压水流传递到射流系统，为钻柱提供纠斜的横向力；

所述射流系统包括基座和水眼；基座呈空心圆柱状，其上方有六个孔眼，孔眼内壁有内螺纹，以便与输水管最下部钢材的外螺纹配合并输送高压水射流；基座柱体内侧面有六个水眼，分别与六个孔眼连通；高压水射流通过特定方位的那根输水管传递到基座孔眼后，高压水射流通过基座柱体内侧面水眼射出，并作用在预定钻柱一侧，为钻柱提供纠斜的侧向力，以纠正钻进方向，达到纠斜的目的。

本实用新型由于采用上述方案，具有以下优点：

1、设计了一种利用水力射流的纠斜装置，结构简单、成本低廉，能够有效达到纠斜的目的；

2、根据本实用新型的技术方案，用于纠斜的水力射流同时能够增加井筒环空钻井液的紊流程度，从而增强钻井液携岩能力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型一种利用水力射流的纠斜装置使用说明图；

图2是本实用新型一种利用水力射流的纠斜装置中射流系统的剖面图；

图中，1.蓄水池、2.增压泵、3.阀门(闭合状态阀门未画出)、4.输水管(闭合状态输水管未画出)、5.电缆、6.计算机、7.井壁、8.钻柱、9.射流系统(基座)、9A.基座上方孔眼、9B.基座柱体内侧面水眼、10.钻头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本

技术实现要素：
做进一步说明。

所述控制系统包括计算机6和电缆5；电缆5将高压水流输送系统和控制系统相连接，以便计算机6根据实时测斜数据调控高压水流输送系统中输水管4的阀门3；

所述高压水流输送系统包括蓄水池1、增压泵2、六根输水管4以及对应的六个阀门3；蓄水池1和增压泵2提供高压水流，每根输水管4由多段钢材组成，每段钢材材质不同，目的是要保证输水管4上部钢材能够承受下部钢材重量和水压；输水管4最下端与射流系统基座9通过螺纹配合，形成高压水射流的流通通道；计算机6根据实时测斜数据选择科学的、正确的射流方位，并打开相应方位输水管4的阀门3，其余阀门3保持闭合状态，将高压水流传递到射流系统，为钻柱8提供纠斜的横向力；

所述射流系统包括基座柱体9和基座上方孔眼9A、基座柱体内侧面水眼9B；基座柱体9呈空心圆柱状，其上方有六个孔眼9A，孔眼9A内壁有内螺纹，以便与输水管4最下部钢材的外螺纹配合并输送高压水射流；基座柱体9内侧面有六个水眼9B，分别与六个孔眼9A连通；高压水射流通过特定方位的那根输水管4传递到基座孔眼9A后，高压水射流通过基座柱体内侧面水眼9B射出，并作用在预定钻柱8一侧，为钻柱8提供纠斜的侧向力，以纠正钻进方向，达到纠斜的目的。

具体操作步骤为：随钻测井工具测得发生井斜后，计算机6根据实时测斜数据计算出实际的井斜方位，并选择科学的、正确的纠斜方位；根据纠斜方位选择一根输水管4，由计算机6控制其对应的阀门3打开，其余阀门3保持关闭状态；然后打开增压泵2，向输水管4泵入高压水流；高压水流经输水管4传递到射流系统基座孔眼9A内，并从基座柱体内侧面水眼9B射出；由于选定的这根输水管4已经处于正确的方位，所以只要高压水流射出并作用在钻柱8上，就会给钻柱8提供一个横向力，用以纠正钻柱8发生的倾斜；与此同时，从基座柱体内侧面水眼9B横向射出的高压水流还会与上返的钻井液混合，增加钻井液的紊流程度，从而增加钻井液的携岩能力。