专利名称：井下探杆找孔器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油气井井下探杆找孔器，尤其是高压水射流径向水平钻井工具中的井下找孔工具。
背景技术：
目前石油开采作业中，高压水射流径向水平钻井技术是提高油井产能的重要前沿技术，我国目前正处于工业试用阶段。在美国专利US4497381A、US4763734A和英国专利GB2124278A及中国专利ZL03239019X中介绍了相关技术原理。大致操作是将径向水平钻井工具下入已有的垂直井中，使转向器在前期预备的井深位套管扩孔段处的空腔中竖起，进入工作状态，然后利用高压水射流及液压推动技术实现钻井操作。然而，在涉及前期的套管段铣(或开窗)及扩孔技术如何实现时，这些文献均未阐述其解决方案。事实上，套管段铣(或开窗)及扩孔技术也是高压水射流径向水平钻井技术的重要环节。目前，国内试验采用常规段铣的方法周向全尺寸除去所需长度的井下套管段，接着下入特制的径向水平钻井的井下扩孔器，将套管段铣处地层扩大成所需尺寸的圆柱形扩孔腔，此种套管开窗及扩孔技术存在着时间长、效率低等缺点。因此，目前国内正在探索新的套管开窗及窗口的径向加深形成槽状孔腔的技术，该技术要求套管开窗和窗口径向加深后转向器能找到已开好的槽状窗口，以便使转向器能够下入到这个已扩好的槽状孔腔内，为此，需要研制一种井下找孔工具。
技术内容本实用新型的发明目的是要研制出一种井下探杆找孔器，以解决套管开好窗口和窗口径向加深后，转向器能够顺利找到井下槽状孔腔的技术问题。
本实用新型的发明目的是根据杠杆原理研制一种由圆筒体、探杆和拉簧构成的井下探杆找孔器的技术方案实现的，具体方案如下井下探杆找孔器的圆筒体两端具有内螺纹，其中段两侧具有长槽口，槽口上端部两侧具有对称的安装大销轴的轴孔，槽口下端部两侧具有对称的安装小销轴的轴孔；探杆类似杠杆，具有安装大销轴的轴孔及短臂和长臂，短臂端部具有拉簧的挂钩孔；圆筒体的两端可与油管柱螺纹连接，探杆用大销轴安装在圆筒体的槽口内，拉簧的一端钩挂在探杆短臂的挂钩孔内、另一端钩挂在安装在圆筒体内的小销轴上，长臂未受外力时保持与圆筒体成垂直状态，长臂受外力时可进入圆筒体的槽口内。
本实用新型中圆筒体中段两侧的长槽口的长度可以不同，拉簧一侧的槽口可以长些；探杆短臂与探杆长臂成钝角α，探杆长臂粗段截面可为矩形且具有容纳拉簧的槽形空腔，探杆长臂细段截面可为渐小的偏心棍状；探杆短臂与拉簧的连接处可增加一根连杆；短臂具有安装连杆的槽口，槽口具有对称的安装小销轴的轴孔，连杆的一端具有安装小销轴的轴孔，且用小销轴安装在短臂的槽口内，连杆的另一端具有钩挂拉簧的槽口，槽口具有对称的安装小销轴的轴孔，拉簧钩挂在安装在连杆的槽口内的小销轴上；圆筒体和探杆长臂上具有相互对应的插销的插孔，可用插销插入该插孔，将探杆长臂固定在圆筒体的槽口内。
本实用新型在入井时，拔出固定探杆长臂的插销，长臂在油井套管内壁施加的外力作用下收拢在圆筒体的槽口内，快到预定井深位置时就一边旋转一边下入，到达槽状孔腔时，长臂在拉簧弹力作用下伸出并进入槽状孔腔，长臂完全进入扩孔腔后，继续下入直至长臂下边缘坐在扩孔腔下边缘上，找孔过程完成；本实用新型在上提回收时，探杆长臂在扩孔腔上边缘和套管内壁的作用下收拢在圆筒体的槽口内，一直到从井口取出为止。试验证明，本实用新型设计新颖，结构简单、合理，性能安全、可靠，功效显著，成功地解决了在套管开好槽状窗口和进行径向扩孔后，转向器下入井下过程中，能够顺利找到井下槽状孔腔的技术问题，还可以有效保护转向器，在开窗和径向加深作业参数未达标时，转向器自动处于未竖起状态，给下一步作业提供了指导，圆满地满足了高压水射流径向水平钻井的需要。
本实用新型采用了2幅附图，其中图1是本实用新型在工作状态下的结构示意图；图2是本实用新型在下井状态下的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的发明内容通过下面的实施例及其附图进一步详加说明如下本实用新型由圆筒体(1)、探杆(2)和拉簧(3)构成。参照图1，圆筒体(1)两端具有内螺纹，其中段两侧具有长槽口(4)，槽口(4)上端部两侧具有对称的安装大销轴(5)的轴孔，槽口(4)下端部两侧具有对称的安装小销轴(6)的轴孔；探杆(2)类似杠杆，具有安装大销轴(5)的轴孔及短臂(7)和长臂(8)，短臂(7)端部具有拉簧(3)的挂钩孔(9)；圆筒体(1)的两端可与油管柱螺纹连接，探杆(2)用大销轴(5)安装在圆筒体(1)的槽口(4)内，拉簧(3)的一端钩挂在探杆(2)短臂(7)的挂钩孔(9)内、另一端钩挂在安装在圆筒体(1)内的小销轴(6)上，长臂(8)未受外力时保持与圆筒体(1)成垂直状态，长臂(8)受外力时可进入圆筒体(1)的槽口(4)内。
参照图2，圆筒体(1)中段两侧的长槽口(4)的长度可以不同，为配合拉簧(3)安装位置的需要，拉簧(3)一侧的槽口(4)可以长些；探杆(2)短臂(7)与探杆(2)长臂(8)成钝角α，探杆(2)长臂(8)粗段截面可为矩形且具有容纳拉簧(3)的槽形空腔(10)，探杆(2)长臂(8)细段截面可为渐小的偏心棍状；为更好满足探杆(2)短臂(7)与拉簧(3)连接处的空间位置和力学上的需求，可增加一根连杆(11)，短臂(7)具有安装连杆(11)的槽口，槽口具有对称的安装小销孔(12)的轴孔，连杆(11)的一端具有安装小销轴(12)的轴孔，且用小销轴(12)安装在短臂(7)的槽口内，连杆(11)的另一端具有钩挂拉簧(3)的槽口，槽口具有对称的安装小销轴(13)的轴孔，拉簧(3)钩挂安装在连杆(11)的槽口内的小销轴(13)上；圆筒体(1)和探杆(2)长臂(8)上具有相互对应的插销(14)的插孔，可用插销(14)插入该插孔，将探杆(2)长臂(8)固定在圆筒体(1)的槽口(4)内。
本实用新型通过螺纹连接在油管柱上，在入井时，拔出固定探杆(2)长臂(8)的插销(14)，长臂(8)在油井套管内壁施加的外力作用下收拢在圆筒体(1)的槽口(4)内，快到预定井深位置时就一边旋转一边下入，到达槽状孔腔时，长臂(8)在拉簧(3)弹力作用下伸出并进入槽状孔腔，长臂(8)完全进入扩孔腔后，继续下入直至长臂(8)下边缘坐在扩孔腔下边缘上，找孔过程完成；在上提回收时，探杆(2)长臂(8)在扩孔腔上边缘和套管内壁的作用下收拢在圆筒体(1)的槽口(4)内，一直到从井口取出为止，整个找孔作业过程完成。
权利要求1.一种井下探杆找孔器，其特征在于具有圆筒体(1)、探杆(2)和拉簧(3)；圆筒体(1)两端具有内螺纹，其中段两侧具有长槽口(4)，槽口(4)上端部两侧具有对称的安装大销轴(5)的轴孔，槽口(4)下端部两侧具有对称的安装小销轴(6)的轴孔；探杆(2)类似杠杆，具有安装大销轴(5)的轴孔及短臂(7)和长臂(8)，短臂(7)端部具有拉簧(3)的挂钩孔(9)；圆筒体(1)的两端可与油管柱螺纹连接，探杆(2)用大销轴(5)安装在圆筒体(1)的槽口(4)内，拉簧(3)的一端钩挂在探杆(2)短臂(7)的挂钩孔(9)内、另一端钩挂在安装在圆筒体(1)内的小销轴(6)上，长臂(8)未受外力时保持与圆筒体(1)成垂直状态，长臂(8)受外力时可进入圆筒体(1)的槽口(4)内。
2.按照权利要求1所述的找孔器，其特征在于圆筒体(1)中段两侧的长槽口(4)的长度可以不同，拉簧(3)一侧的槽口(4)可以长些。
3.按照权利要求1所述的找孔器，其特征在于探杆(2)短臂(7)与探杆(2)长臂(8)成钝角α，探杆(2)长臂(8)粗段截面可为矩形且具有容纳拉簧(3)的槽形空腔(10)，探杆(2)长臂(8)细段截面可为渐小的偏心棍状。
4.按照权利要求1所述的找孔器，其特征在于探杆(2)短臂(7)与拉簧(3)的连接处可增加一根连杆(11)；短臂(7)具有安装连杆(11)的槽口，槽口具有对称的安装小销轴(12)的轴孔；连杆(11)的一端具有安装小销轴(12)的轴孔，且用小销轴(12)安装在短臂(7)的槽口内，连杆(11)的另一端具有钩挂拉簧(3)的槽口，槽口具有对称的安装小销轴(13)的轴孔，拉簧(3)钩挂在安装在连杆(11)的槽口内的小销轴(13)上。
5.按照权利要求1所述的找孔器，其特征在于圆筒体(1)和探杆(2)长臂(8)上具有相互对应的插销(14)的插孔，可用插销(14)插入该插孔，将探杆(2)长臂(8)固定在圆筒体(1)的槽口(4)内。
专利摘要一种井下探杆找孔器，由探杆(2)和拉簧(3)等构成，槽口(4)上、下端部有大、小销轴(5、6)的轴孔，探杆(2)有大销轴(5)的轴孔及短臂(7)和长臂(8)，短臂(7)有拉簧(3)的挂钩孔(9)，探杆(2)用大销轴(5)安装在槽口(4)内，拉簧(3)的一端钩挂在挂钩孔(9)内、另一端钩挂在槽口(4)内的小销轴(6)上，入井时长臂(8)在井壁作用下收拢在槽口(4)内，找到扩孔腔时长臂(8)在拉簧(3)弹力作用下伸进扩孔腔，回收时在井壁作用下收拢在槽口(4)内；其满足了高压水射流径向水平井钻井作业中井下找孔的需要。
文档编号E21B47/09GK2705581SQ200420064430
公开日2005年6月22日 申请日期2004年6月7日 优先权日2004年6月7日
发明者易松林, 朱峰, 孙冬梅, 陈立华, 马卫国 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团科学技术研究院江汉机械研究所