超短半径钻完井专用柔性单元的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种超短半径钻完井专用柔性单元，包括球头连杆（2）、壳体（3）、内套（4）、球形轴承（8）和球座（9），球头连杆（2）置于壳体（3）内，外侧还套装有内套（4），球头连杆（2）的顶端坐装在球形轴承（8）内，球形轴承（8）装在球座（9）上，球头连杆（2）的底端为花键轴（10）。本实用新型通过首尾相连的一节节柔性单元结构，实现了可自由弯曲同时传递钻压和扭矩的功能，且各部件都装有O型密封圈，又可实现密封不漏压，不影响内腔中循环钻井液，使用该装置不仅钻井曲率半径得到大幅减小，而且机器运转平稳，应用效果良好。
【专利说明】 超短半径钻完井专用柔性单元
【技术领域】
[0001]本实用新型属于石油机械领域，涉及钻井工具，特别涉及一种超短半径钻完井专用柔性单元。
【背景技术】
[0002]目前，在油田的开采中，水平井钻井得到大规模高速度的发展，对于一些特殊油藏用直井的方法无法开发或者效益很低时使用水平井往往收益明显，特别是在一些垂直裂缝井、陡峭的成油层和稠油层更是如此。而水平井开采主要是利用钻具本身的柔性，因此形成的曲率半径比较大，增加了作业时的工作难度。为此，如何缩小水平井的曲率半径是我们要解决的问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种超短半径钻完井专用柔性单元，解决现在的水平井钻井工具利用钻具造斜形成的井眼曲率半径较大的问题。
[0004]本实用新型通过以下技术方案来实现:一种超短半径钻完井专用柔性单元，包括球头连杆、壳体、内套、球形轴承和球座，球头连杆置于壳体内，外侧还套装有内套，球头连杆的顶端坐装在球形轴承内，球形轴承装在球座上，球头连杆的底端为花键轴。
[0005]所述的球头连杆顶端还装有O型密封圈。
[0006]该装置还包括顶丝，顶丝装在球座上并且向内顶住内套。
[0007]所述的壳体上还套装有扶正套，扶正套与壳体之间装有滚子轴承。
[0008]采用上述技术方案的积极效果:本实用新型通过首尾相连的一节节柔性单元结构，实现了可自由弯曲同时传递钻压和扭矩的功能，且各部件都装有O型密封圈，又可实现密封不漏压，不影响内腔中循环钻井液，使用该装置不仅钻井曲率半径得到大幅减小，而且机器运转平稳，应用效果良好。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的结构示意图。
[0010]图中，I O型密封圈，2球头连杆，3壳体，4内套，5扶正套，6滚子轴承，7顶丝，8球形轴承，9球座，10花键轴。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的说明，但不应理解为对本实用新型的限制:
[0012]图1是本实用新型的结构示意图，如图所示，一种超短半径钻完井专用柔性单元，主要功能是在柔性弯曲的状态下传递扭矩和钻压，该装置包括球头连杆2、壳体3、内套4、球形轴承8和球座9，球头连杆2置于壳体3内，外侧还套装有内套4，球头连杆2的顶端坐装在球形轴承8内，球形轴承8装在球座9上，球头连杆2的底端为花键轴10，每一节的花键轴都和下一节的球头连杆顶端正好对正连接，这样各个柔性单元首尾相连便可形成任意长度柔性钻具的轴芯部分，而且球头连杆装在球形轴承上，形成一个万向肘节球铰结构，使得转动方便，整个柔性钻具可以自由弯曲，大大缩小了曲率半径。
[0013]所述的球头连杆2顶端还装有O型密封圈I，主要起到在工作状态下保证内外密封不漏压的效果。
[0014]为了能锁定不倒扣，而实现万向传递动力，防止各个短接发生扭转窜位，顺利传递钻压和扭矩，该装置还设计了顶丝7，顶丝7装在球座9上并且向内顶住内套4。
[0015]另外，所述的壳体3上还套装有扶正套5，扶正套5与壳体3之间装有滚子轴承6，通过扶正套和滚子轴承的作用来达到工具在旋转作业中扶正以及最大限度的减小转动摩擦力的目的。
[0016]本实用新型在使用时通过上方传递的动力，给柔性单元施压，各个柔性单元首尾相接，既可产生弯曲，又接受传递扭矩，且各部件都有O型密封圈，可实现密封，不影响内腔中循环钻井液，外部又有带轴承的扶正套，旋转摩擦阻力小。该装置本身可形成4度以上的弯曲角度，曲率半径只有2.8米，是实现在传扭状态下具有自由弯曲特性且减小曲率半径的关键结构。该装置已经经过现场的应用验证，在北1-3-丁 76，北3-1-丁 42井中的使用过程里稳定可靠、运转平稳、传动及密封效果均良好、摩擦阻力小，取得了良好的应用效果。
【权利要求】
1.一种超短半径钻完井专用柔性单元，其特征在于:包括球头连杆(2)、壳体(3)、内套(4)、球形轴承(8 )和球座(9 )，球头连杆(2 )置于壳体(3 )内，外侧还套装有内套(4)，球头连杆(2)的顶端坐装在球形轴承(8)内，球形轴承(8)装在球座(9)上，球头连杆(2)的底端为花键轴(10)。
2.根据权利要求1所述的超短半径钻完井专用柔性单元，其特征在于:所述的球头连杆(2 )顶端还装有O型密封圈(I)。
3.根据权利要求1所述的超短半径钻完井专用柔性单元，其特征在于:还包括顶丝(7)，顶丝(7)装在球座(9)上并且向内顶住内套(4)。
4.根据权利要求1所述的超短半径钻完井专用柔性单元，其特征在于:所述的壳体(3)上还套装有扶正套(5 )，扶正套(5 )与壳体(3 )之间装有滚子轴承(6 )。
【文档编号】E21B17/20GK203594379SQ201320838675
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】宋玉泉, 计万仁 申请人:大庆井泰石油工程技术股份有限公司