专利名称：深度、方位补偿器的制作方法
技术领域：
本发明涉及油田领域，尤其是一种用于油田勘探、开发射孔的深度、方位补偿器。
背景技术：
定方位射孔就是使射孔器在井下穿孔的方向能够人为的控制，射孔模块化电缆定方位射孔，是一项新的射孔技术。目前定方位射孔通常是采用油管输送的形式，通过转动油管带动其底部的射孔器来实现定深度、定方位射孔，但采用油管输送需要经常起下油管，作业效率低，并且易发生井喷。采用电缆输送射孔器的方法具有输送快、不用频繁起下油管、不易发生井喷的优点，但是由于电缆带动射孔器在井下任意转动，使射孔方向是随机的，无法实现定深度、定方位射孔。
发明内容
为了克服现有技术中电缆输送射孔器时无法实现定深度、定方位射孔的不足，本发明提供一种深度、方位补偿器，该补偿器可以实现深度、方位调整，具有精确调长、调向和自动定向对接等功能。本发明的技术方案是一种深度、方位补偿器，包括导向头及其内部的方位轴体，所述的方位轴体外部设有支撑座、扶正器，还包括一级调整杆、二级调整杆、护筒定向器，其中
所述方位轴体为多台阶状圆柱体，其下部的刻度盘上加工有4个锁紧螺栓孔和“O”标志刻度线；
所述的一级调整杆为阶梯圆柱状，下段圆柱外部为调整螺纹，且下段圆柱外部轴向开有键槽，一级调整杆的上段圆柱外表面设有360度的刻度线，内部圆周方向设有滑道，所述的滑道纵剖面为倒T形，且圆柱外表面设有与滑道垂直的螺栓导入孔；
所述的二级调整杆内外均设有螺纹，其轴向设有定位键槽，且定位键槽内部均布若干个垂直与侧壁的锁定螺栓孔；
所述的护筒定向器为圆筒状，上部内侧为护筒内螺纹，且其侧壁上设有若干固定螺栓
孔；
所述的一级调整杆上部的滑道内置有紧固螺栓，通过紧固螺栓与上部的方位轴体相连接，二级调整杆通过螺纹连接于一级调整杆外部，二级调整杆外部螺纹连接护筒定向器，且螺栓穿过护筒定向器上的固定螺栓孔及二级调整杆上的锁定螺栓孔后固定在一级调整杆外壁上的键槽中。所述的护筒定向器下部侧壁上设有排水孔，排水孔下部侧壁连接有定位键，且护筒定向器内筒底部设有倾斜的引鞋。所述导向头为空心笔尖形，其上有椭圆切面，位于该切面的最底端开有一个导向槽；
所述方位轴体上部的上圆柱与导向头为过盈配合，台阶上加工有方位轴体键槽与导向头吻合，外螺纹与支撑座旋合，轴面与扶正器配合，止退台阶用于阻挡扶正器；
所述扶正器四周开有带斜面的鱼眼孔，中心空腔为弹簧安放腔，内置板式环形弹簧与钢滚珠，钢滚珠因板式环形弹簧的弹性力与鱼眼孔的斜面阻挡，小部分滚珠体突出于鱼眼孔外侧。所述支撑座为多台阶圆环状，支撑座轴向固定于方位轴体的外螺纹上，且支撑座外部凸沿的外直径小于扶正器的外径，边缘的内径大于导向头的外径。本发明具有如下有益效果
首先，方位轴体下端有“O”刻度线标志，一级调整杆的上端与方位轴体下端的配合端面有360度刻度线，因而通过紧固螺栓就可以达到调整两者相对角度的 目的，进而实现方位调整；
其次，一级调整杆与二级调整杆的轴向方向均设有键槽，使得调整好方位角度后，能够用螺栓与该键槽配合锁紧，因而保证该方位不变；
再次，通过一级调整杆与二级调整杆之间的螺纹可以实现一级长度调整，通过二级调整杆与护筒定向器之间的螺纹可以实现二级长度调整，用来弥补一级长度调整不足的部分，因此，可以实现深度调整，调整好长度好将螺栓穿过护筒定向器上的固定螺栓孔顶入一、二级调整杆的键槽即可固定，调整方便；
最后，护筒定向器下部侧壁上设有定位键，其在井内使用时通过定位键与预先下入井内的支撑器顶部相配合，并且通过护筒定向器底部的引鞋使支撑器方便地连接。因此，通过上述诸多改进点，使该深度、方位补偿器具有精确调长、调向和自动定向对接等功能。
图I是本发明的总体结构剖视 图2是构成深度、方位补偿器的导向头结构示意 图3是构成深度、方位补偿器的支承座结构示意 图4是构成深度、方位补偿器的扶正器结构示意 图5是构成深度、方位补偿器的扶正器正面结构示意 图6是构成深度、方位补偿器的方位轴体立体 图7是构成深度、方位补偿器的一级调整杆立体 图8是构成深度、方位补偿器的二级调整杆立体 图9是构成深度、方位补偿器的护筒定向器剖视图。图中I-导向头,2-方位轴体,3-支承座,4-扶正器,5-紧固螺栓,6-—级调整杆，7- 二级调整杆，8-护筒定向器，9-定位键，11-导向槽，12-椭圆切面，13-下凸台，15-边缘，16-凸沿，18-弹簧安放腔，19-刚滚珠，20-环形弹簧，21-鱼眼孔，22-上圆柱，23-台阶，24-方位轴体键槽，25-方位轴体外螺纹，26-轴面，27-止退台阶，28-锁紧螺栓孔，29-刻度盘，30- “O”标志刻度线，31-内方圆周孔，32-滑道，33-螺栓导入孔，34-刻度线，35-调整螺纹，36- 二级调整杆内螺纹，37- 二级调整杆外螺纹，38-定位键槽，39-锁定螺栓孔，40-固定螺栓孔，41-护筒定向器内螺纹，42-排水孔，43-引鞋。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明
由图I至图9所示，一种深度、方位补偿器，包括导向头I及其内部的方位轴体2，所述的方位轴体2外部设有支撑座3、扶正器4，还包括一级调整杆6、二级调整杆7、护筒定向器8，其中
所述导向头I为空心笔尖形，其上有椭圆切面12，位于该切面的最底端开有一个导向槽11，与导向槽11相对应的导向头I底部设有剩出的下凸台13 ;所述方位轴体2为多台阶状圆柱体，上圆柱22与导向头I为过盈配合，台阶23上加工有方位轴体键槽24，键槽24与导向头I底部的下凸台13配合，以防止导向头I旋转，外螺纹25与支撑座3旋合，轴面26与扶正器4配合，止退台阶27用于阻挡扶正器4上下窜动，刻度盘29上轴向加工有4个锁 紧螺栓孔28，刻度盘29外表面设有“O”标志刻度线30 ;所述扶正器4四周开有带斜面的鱼眼孔21，中心空腔为弹簧安放腔18，内置板式环形弹簧20与钢滚珠19，钢滚珠19因板式环形弹簧20的弹性力与鱼眼孔21的斜面阻挡，小部分滚珠体突出于鱼眼孔21外侧，在射孔器下行时，利用钢滚珠19和环形弹簧20的弹性来自动调节进入斜井套管中时射孔器的角度，使其可以在斜井中正常下行；所述支撑座3为多台阶圆环状，支撑座3轴向固定于方位轴体2的外螺纹25上，且支撑座3外部凸沿16的外直径小于扶正器4的外径，边缘15的内径大于导向头I的外径，这样以保证可以顺利组装。所述的一级调整杆6为阶梯圆柱状，下段圆柱外部为调整螺纹35，且下段圆柱外部轴向开有键槽，一级调整杆6的上段圆柱外表面设有360度的刻度线34，内部圆周方向设有滑道32，所述的滑道32纵剖面为倒T形，其顶部与一级调整杆6上表面相通，且圆柱外表面设有与滑道32垂直的螺栓导入孔33，螺栓可通过螺栓导入孔33进入到滑道32内并沿滑道32圆周方向滑行。所述的二级调整杆7内部为二级调整杆内螺纹36，其与一级调整杆6外部的调整螺纹35相配合，二级调整杆7外部设有二级调整杆外螺纹37，其轴向设有定位键槽38，定位键槽38的宽度与一级调整杆6上的键槽相同，且定位键槽38内部均布若干个垂直与侧壁的锁定螺栓孔39 ；
所述的护筒定向器8为圆筒状，上部内侧为护筒内螺纹41，且其侧壁上设有若干固定螺栓孔40 ;护筒定向器8下部侧壁上设有排水孔42，排水孔42下部侧壁连接有定位键9，且护筒定向器8内筒底部设有倾斜的引鞋43，引鞋43即内筒壁上的倒角，可以在连接时起到导向的作用。所述的一级调整杆6上部的滑道32内置有紧固螺栓5，紧固螺栓5通过螺栓导入孔33进入到滑道32内，通过紧固螺栓5将一级调整杆5与上部的方位轴体2相连接，通过紧固螺栓5上的螺母的旋入或旋出来调整补偿的长度，并使一级调整杆6上的刻度线34与方位轴体2上的“O”刻度线30相对应来实现圆周方向的角度调整。二级调整杆7通过螺纹连接于一级调整杆6外部，通过调整相配合的螺纹的旋紧长度，可以进行一级长度调整；二级调整杆7外部螺纹连接护筒定向器8，通过二者之间的螺纹旋紧长度来实现二级长度调整，调整好长度、方位后，由螺栓穿过护筒定向器8上的固定螺栓孔40及二级调整杆7上的锁定螺栓孔39后顶紧在一级调整杆6外壁上的键槽中，即实现固定。因为护筒定向器8下部内侧有一定位键9，而其在井内应用时是与支撑器相配合，该支撑器上部有一与与深度、方位补偿器上部的导向头I相同的导向接头，该导向接头上有一个椭圆切面，且位于该切面的最底端开有一个导向槽，当深度、方位补偿器下井时，会在重力作用下沿导向接头上 的椭圆切面在内壁定位销的阻挡作用下自动旋转下行，直至定位键9滑入导向槽内，由此实现了自动定向对接过程。
权利要求
1.一种深度、方位补偿器，包括导向头(I)及其内部的方位轴体(2)，所述的方位轴体(2)外部设有支撑座(3)、扶正器(4)，其特征在于还包括一级调整杆(6)、二级调整杆(7)、护筒定向器(8),其中 所述方位轴体(2)为多台阶状圆柱体，其下部的刻度盘(29)上加工有4个锁紧螺栓孔(28)和“O”标志刻度线(30)； 所述的一级调整杆(6)为阶梯圆柱状，下段圆柱外部为调整螺纹(35)，且下段圆柱外部轴向开有键槽，一级调整杆(6)的上段圆柱的外表面设有350度的刻度线(34)，内部圆周方向设有滑道(32)，所述的滑道(32)纵剖面为倒T形，且圆柱外表面设有与滑道(32)垂直的螺栓导入孔(33); 所述的二级调整杆(7 )内外均设有螺纹，其轴向设有定位键槽(38 )，且定位键槽(38 )内部均布若干个垂直与侧壁的锁定螺栓孔(39)； 所述的护筒定向器(8)为圆筒状，上部内侧为护筒内螺纹(41)，且其侧壁上设有若干固定螺栓孔(40)； 所述的一级调整杆(6)上部的滑道(32)内置有紧固螺栓(5)，通过紧固螺栓(5)与上部的方位轴体(2)相连接，二级调整杆(7)通过螺纹连接于一级调整杆(6)外部，二级调整杆(7)外部螺纹连接护筒定向器(8)，且螺栓穿过护筒定向器(8)上的固定螺栓孔(40)及二级调整杆(7)上的锁定螺栓孔(39)后固定在一级调整杆(6)外壁上的键槽中。
2.根据权利要求I所述的深度、方位补偿器，其特征在于所述的护筒定向器(8)下部侧壁上设有排水孔(42)，排水孔(42)下部侧壁连接有方位键(9)，且护筒定向器(8)内筒底部设有倾斜的引鞋(43)。
3.根据权利要求2所述的深度、方位补偿器，其特征在于 所述导向头(I)为空心笔尖形，其上有椭圆切面(12)，位于该切面的最底端开有一个导向槽(11); 所述方位轴体(2)上部的上圆柱(22)与导向头(I)为过盈配合，台阶(23)上加工有方位轴体键槽(24)与导向头(22)吻合，外螺纹(25)与支撑座(3)旋合，轴面(26)与扶正器(4)配合，止退台阶(27)用于阻挡扶正器(4)； 所述扶正器(4)四周开有带斜面的鱼眼孔(21)，中心空腔为弹簧安放腔(18)，内置板式环形弹簧(20)与钢滚珠(19)，钢滚珠(19)因板式环形弹簧(20)的弹性力与鱼眼孔(21)的斜面阻挡，小部分滚珠体突出于鱼眼孔(21)外侧。
4.根据权利要求3所述的深度、方位补偿器，其特征在于所述支撑座(3)为多台阶圆环状，支撑座(3 )轴向固定于方位轴体(2 )的外螺纹(25 )上，且支撑座(3 )外部凸沿(16 )的外直径小于扶正器(4)的外径,边缘(15)的内径大于导向头(I)的外径。
全文摘要
一种深度、方位补偿器，主要解决现有技术中电缆输送射孔器时无法实现定深度、定方位射孔的问题。其特征在于包括方位轴体(2)、一级调整杆(6)、二级调整杆(7)、护筒定向器(8)，所述方位轴体(2)通过紧固螺栓(5)与一级调整杆(6)连接，并且通过“0”标志刻度线(30)与一级调整杆(6)的刻度线(34)对应来调整方向；一级调整杆(6)与二级调整杆(7)、二级调整杆(7)与护筒定位器(8)之间均通过螺纹来调整长度，并由螺栓穿过护筒定向器(8)上的固定螺栓孔(40)及一级、二级调整杆上的键槽来固定。该补偿器可以实现深度、方位调整，具有精确调长、调向和自动定向对接等功能。
文档编号E21B43/119GK102704899SQ20121014348
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日
发明者刘桥, 姜晓燕, 蔡山, 郑长建, 郭景学, 高旭升 申请人:中国石油天然气股份有限公司, 大庆油田有限责任公司