一种石油钻井投球式连续转位机构的制作方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及一种石油钻井工具，特别涉及一种石油钻井投球式连续转位机构。
【背景技术】
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[0002]目前，随着石油钻井技术的发展，钻井施工工艺变得高效化和自动化，钻井工具也由原来的简单粗矿变得越发的精细和复杂。
[0003]在石油钻井施工中，经常涉及到改变工具位置从而实现旋转、伸缩、通道打开或者关闭等动作。现有技术中没有可以连续转位实现旋转、伸缩功能的机构。
【发明内容】
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[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种石油钻井投球式连续转位机构，该装置能够通过投球实现连续转动进而完成连续旋转定位、连续伸缩定位、多次打开和关闭侧向通道的功能。克服了现有机构没有可以连续转位实现旋转、伸缩功能的不足。
[0005]本发明所采取的技术方案是:一种石油钻井投球式连续转位机构，包括上壳体、球座、球1、球I1、球II1、侧通壳体和下接头；上壳体、侧通壳体和下接头顺次连接，上壳体内安装有球座，球座下端抵在心轴上，球座和心轴能够上下移动，球座下端的上壳体内壁上顺次开有上凹槽和下凹槽，下凹槽槽深大于上凹槽，心轴周向上开有侧通流道，密封体封堵住侧通流道，密封体连接在上壳体下端内壁上，侧通壳体上端侧壁上开有流道，心轴封堵住流道，心轴外壁上设计有滑道，侧通壳体上安装有柱销，柱销内侧一端伸入心轴外壁滑道内，心轴下部套装有弹簧，弹簧上端顶在心轴外台阶面上，弹簧下端顶在下接头上，球1、球I1、球III均能够坐封在球座上，球I外径大于球II，球II外径大于球III。
[0006]本发明的有益效果是:本发明能够通过投球实现连续转动进而完成连续旋转定位、连续伸缩定位、多次打开和关闭侧向通道的功能，提高钻修井工具的自动化程度，降低操作复杂程度，提高施工时效。
【附图说明】
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[0007]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步详细的说明。
[0008]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
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[0009]如图1所示，一种石油钻井投球式连续转位机构，包括上壳体1、球座2、球I 3、球
II4、球III 5、侧通壳体11和下接头15 ;上壳体1、侧通壳体11和下接头15顺次连接，上壳体I内安装有球座2，球座2下端抵在心轴6上，球座2和心轴6能够上下移动，球座2下端的上壳体I内壁上顺次开有上凹槽7和下凹槽8，下凹槽8槽深大于上凹槽7，心轴6周向上开有侧通流道9，密封体10封堵住侧通流道9，密封体10连接在上壳体I下端内壁上，侧通壳体11上端侧壁上开有流道12，心轴6封堵住流道12，心轴6外壁上设计有滑道，侧通壳体11上安装有柱销13，柱销13内侧一端伸入心轴6外壁滑道内，心轴6下部套装有弹簧14，弹簧14上端顶在心轴6外台阶面上，弹簧14下端顶在下接头15上，球I 3、球II 4、球
III5均能够坐封在球座2上，球I 3外径大于球II 4，球II 4外径大于球III 5。
[0010]本发明是通过投入三种直径规格的钢球来实现机构的旋转、伸缩和侧向通道打开关闭功能:
[0011]—、初始状态:
[0012]如图1所示为工具初始状态，此时柱销13位于心轴6滑道的A位置。
[0013]二、投入球III 5:
[0014]在初始状态下，投入球III 5，球III 5在钻井液推动下落座于球座2，堵塞钻井液流道，压力上升，在钻井液压力的作用下，球座2推动心轴6压缩弹簧14下行，柱销13沿心轴6上的滑道相对运动到位置B (如图1所示)，此时球座2运动到上凹槽7，球座2张开，球III5通过球座2，此时钻井液压力作用解除，弹簧14推动心轴6上行，柱销13相对运动从位置B到位置C，此时心轴6旋转45°并相对向下伸长距离L，心轴6的侧通流道9从密封体10中露出，侧通流道9与流道12连通，侧通道打开。
[0015]三、投入球II 4:
[0016]在投入球III 5后，投入球II 4，球II 4在钻井液推动下落座于球座2，堵塞钻井液流道，压力上升，在钻井液压力的作用下，球座2推动心轴6压缩弹簧14下行，柱销13沿心轴6上的滑道相对运动从位置C到位置D，此时球座2运动到下凹槽8，球座2张开，球II 4通过球座2，此时钻井液压力作用解除，弹簧14推动心轴6上行，柱销13相对运动从位置D到位置C，此过程中，心轴6完成了伸缩的过程，而侧向通道仍打开。
[0017]四、投入球I 3:
[0018]在投入球II 4后，投入球I 3，球I 3在钻井液推动下落座于球座2，堵塞钻井液流道，压力上升，在钻井液压力的作用下，球座2推动心轴6压缩弹簧14下行，柱销13沿心轴6上的滑道相对运动从位置C到位置E，此时球座2运动到下凹槽8，球座2张开，球I 3通过球座2，此时钻井液压力作用解除，弹簧14推动心轴6上行，柱销13相对运动从位置E到位置F，此时心轴6旋转45°并相对向上收缩距离L，侧通流道9收缩回到密封体10中，侧通流道关闭。
[0019]可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种石油钻井投球式连续转位机构，包括上壳体(I)、球座(2)、球I (3)、球II (4)、球III (5)、侧通壳体(11)和下接头(15);其特征在于:上壳体(I)、侧通壳体(11)和下接头(15)顺次连接，上壳体(I)内安装有球座(2)，球座(2)下端抵在心轴(6)上，球座(2)和心轴(6)能够上下移动，球座(2)下端的上壳体(I)内壁上顺次开有上凹槽(7)和下凹槽(8)，下凹槽(8)槽深大于上凹槽(7)，心轴(6)周向上开有侧通流道(9)，密封体(10)封堵住侧通流道(9)，密封体(10)连接在上壳体(I)下端内壁上，侧通壳体(11)上端侧壁上开有流道(12)，心轴(6)封堵住流道(12)，心轴(6)外壁上设计有滑道，侧通壳体(11)上安装有柱销(13)，柱销(13)内侧一端伸入心轴(6)外壁滑道内，心轴(6)下部套装有弹簧(14)，弹簧(14)上端顶在心轴(6)外台阶面上，弹簧(14)下端顶在下接头(15)上，球I (3)、球II(4)、球III (5)均能够坐封在球座(2)上，球I (3)外径大于球II (4)，球II (4)外径大于球III (5)。
【专利摘要】本发明涉及一种石油钻井工具，特别涉及一种石油钻井投球式连续转位机构。该装置的上壳体、侧通壳体和下接头顺次连接，上壳体内安装有球座，球座下端抵在心轴上，球座和心轴能够上下移动，球座下端的上壳体内壁上顺次开有上凹槽和下凹槽，下凹槽槽深大于上凹槽，心轴周向上开有侧通流道，密封体封堵住侧通流道，密封体连接在上壳体下端内壁上，侧通壳体上端侧壁上开有流道，心轴封堵住流道，心轴外壁上设计有滑道，侧通壳体上安装有柱销，柱销内侧一端伸入心轴外壁滑道内。本发明能够通过投球实现连续转动进而完成连续旋转定位、连续伸缩定位、多次打开和关闭侧向通道的功能。克服了现有机构没有可以连续转位实现旋转、伸缩功能的不足。
【IPC分类】E21B34/06
【公开号】CN105221104
【申请号】CN201510661441
【发明人】孙磊, 王皓地, 田博, 李鹏, 刘浩鸿, 宋云鹏, 王鑫, 关士权, 孔庆东, 于盟, 李珺, 宁丹宇, 梁大鹏, 邓利平, 张旭龙
【申请人】中国石油集团长城钻探工程有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月14日