便于无线测井仪定向的液压导斜器的制作方法

本发明属于修井工具，特别涉及一种便于无线测井仪定向的液压导斜器。

背景技术：

1、导斜器是用于在井内进行开窗侧钻的工具，现有的液压导斜器是由内设通孔的接头，连接在接头出口处的送入器，固定在送入器上的导斜器斜铁，固接在导斜器斜铁下端的缸套，设在缸套内的上、下锥形体和横向卡瓦、纵向卡瓦，插入到上、下锥形体内的限位管，连接在送入器出口处的挂钩体以及插装在挂钩体内的弯头体构成。

2、由于绝大多数侧钻井都需要定向，而对于需要定向的侧钻井，导斜器在下井前必须在其接头上安装一个定位接头，借助该定位接头和陀螺仪来确定导斜器斜铁斜面在井内的方位。该定位接头是由用于连接钻具和导斜器的接头主体，同轴嵌套在接头主体内的空心活塞体，沿径向插入到活塞体内的定位键，安装在空心活塞体上的两组密封圈，垂直分布在接头主体上的两个用于固定活塞体的固定螺栓，以及用于调整活塞体角度的专用套筒组成。

3、作业时，需要将定位接头接在导斜器上并用人力旋紧后，再用专用套筒调整活塞体角度使定位键正对导斜器斜铁的斜面中心线，然后旋紧固定螺栓使活塞体固定在接头主体内从而固定定位键，由于受到现场施工条件和人力限制，上述操作不仅费工费力，而且定向误差较大；此外在导斜器下井前在井口还要用液压大钳将导斜器与定位接头加力旋紧，这样又使定位键与导斜器斜面的相对位置发生了改变，因此还需要矫正，既增加了作业成本，也降低了作业效率。

4、为解决上述问题，cn206845096u公开了一种自定向液压实心导斜器，包括依次连接的空心接头、管状送入器、导斜器斜铁和坐封锚定装置，在导斜器斜铁内设有连通送入器内孔与坐封锚定装置内腔的导液管，其特殊之处是：在接头上沿径向设有一个定位键，该定位键凸出接头内壁且与导斜器斜铁的斜面中心线对正；所述定位键与用于确定导斜器斜铁斜面方位的陀螺仪上的键槽相匹配。这样导斜器下井到位后可以直接用测井车下陀螺仪定向，无需定位接头，工作可靠，既节省了材料又降低了作业成本，也提高了作业效率。

5、由于陀螺仪为有线测井，不仅需要专用的测井车用电缆起下，而且测井准备和作业时间比较长，给侧钻施工带来诸多不便，随着技术进步，无线测井即随钻测井技术日臻完善，用有线测井系统为导斜器定向逐步被无线测井系统如mwd和lwd所取代，而无线测井系统需要循环钻井液将测井参数输送到地面，因此用无线测井系统为导斜器定向的前提条件是必须能循环钻井液。

6、目前国内外普遍使用的是液压固定式导斜器有三种：第一种是预置球的导斜器，此种导斜器根本无法循环钻井液，如cn206845096u公开的自定向液压实心导斜器，由于该导斜器一旦循环钻井液就会坐封，因此无法用无线测井系统定向；第二种是后投球的导斜器可以循环钻井液，但必须投入一个坐封球将球座堵死才能使导斜器实现憋压坐封，这种导斜器在钻具内放置了无线测井仪如mwd或lwd时，由于无线测井仪和钻具内孔之间的环空间隙小，投球不能通过该环空到达球座，所以这种导斜器就不能坐封；第三种是不投球的导斜器，该导斜器既允许钻井液循环又可以实现液压坐封，如cn210918882 u公开的无线自定向液压导斜器。由于现有的前两种液压导斜器的结构问题，使得无线测井仪在这两种液压导斜器定向中无法应用。而第三种导斜器虽然可以用mwd或lwd定向，但由于其结构复杂，加工难度大且对井队控制钻井液排量的操作要求较高，因此其应用受到一定限制。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是要提供一种能够采用无线测井仪mwd或lwd定向时循环钻井液，又可以在完成定向后实现憋压坐封，工作可靠的便于无线测井仪定向的液压导斜器。

2、为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

3、一种便于无线测井仪定向的液压导斜器，包括依次连接的空心接头、送入器、导斜器斜铁和坐封锚定装置，在空心接头上沿径向设有一个定位键，在坐封锚定装置的下锥形体内孔下端设有封头，其特殊之处是：在封头上设有多个通水孔，所述通水孔为阶梯孔并在阶梯处形成环形的坐封卡沿，用于实现钻井液循环并在投入多个坐封球后实现坐封；在空心接头内对应定位键另一侧沿其轴向设有过球沟槽，以便于使用无线测井仪定向后投入坐封球进入该导斜器实现坐封。

4、作为进一步优选，在封头内端设有圆形凹槽，所述通水孔沿圆周方向均布在圆形凹槽内底部，以便于顺利坐封。

5、作为进一步优选，所述坐封球的直径大于通水孔的小孔内径2mm，以便于从无线测井仪与钻具内孔之间的环形空间通过。

6、作为进一步优选，多个通水孔的小孔截面积之和大于直径为15毫米的圆面积，从而避免循环钻井液时憋压。

7、作为进一步优选，所述的定位键凸出空心接头内壁3毫米并与导斜器斜铁的斜面中心线对正；且定位键与用于确定导斜器斜铁斜面方位的无线测井仪上的键槽相匹配。

8、作为进一步优选，所述空心接头内孔对应定位键处的一段孔径大于所述无线测井仪引子直径2毫米。

9、本发明的有益效果是：

10、1、由于该导斜器在封头上设有多个通水孔，所述通水孔为阶梯孔并在阶梯处形成环形的坐封卡沿，通过通水孔便可实现钻井液循环并在投入多个坐封球后实现坐封；因此当该导斜器定向完成后，从井口将多个坐封球投入钻具内并开泵循环，多个坐封球落到坐封卡沿上便可实现憋压，当憋压达到预定值时便可完成导斜器坐封。这样既能满足采用无线测井仪mwd或lwd为导斜器定向时循环钻井液的要求，又能满足在完成定向后导斜器的坐封憋压要求；工作可靠，大大简化定向作业，缩短了定向时间，节约了可观的定向费用。

11、2、由于在空心接头内对应定位键另一侧沿其轴向设有过球沟槽，以便于使用无线测井仪定向后投入坐封球进入该导斜器实现坐封；因此该导斜器可实现与无线测井仪同时下井，到达井内预定位置时便可直接循环钻井液开始定向和坐封导斜器，不仅省去了用测井车起下测井仪的作业，也避免了因起下测井仪造成附着在钻具内壁上的杂质脱落堆积形成堵塞，导致导斜器无法坐封；大大缩短了定向作业时间和建井周期，提高了导斜器坐封成功率。

12、3、由于在封头上设有多个通水孔，从而使钻具内外钻井液连通，因此可以避免在起下导斜器作业中由于压力激动或抽吸引起的误坐封，还可以避免钻井液杂质沉淀堵塞钻具而导致的导斜器无法坐封。

技术特征：

1.一种便于无线测井仪定向的液压导斜器，包括依次连接的空心接头、送入器、导斜器斜铁和坐封锚定装置，在空心接头上沿径向设有一个定位键，在坐封锚定装置的下锥形体内孔下端设有封头，其特征是：在封头上设有多个通水孔，所述通水孔为阶梯孔并在阶梯处形成环形的坐封卡沿，用于实现钻井液循环并在投入多个坐封球后实现坐封；在空心接头内对应定位键另一侧沿其轴向设有过球沟槽，以便于使用无线测井仪定向后投入坐封球进入该导斜器实现坐封。

2.根据权利要求1所述的便于无线测井仪定向的液压导斜器，其特征是：在封头内端设有圆形凹槽，所述通水孔沿圆周方向均布在圆形凹槽内底部，以便于顺利坐封。

3.根据权利要求1所述的便于无线测井仪定向的液压导斜器，其特征是：所述坐封球的直径大于通水孔的小孔内径2mm，以便于从无线测井仪与钻具内孔之间的环形空间通过。

4.根据权利要求1-3任一项所述的便于无线测井仪定向的液压导斜器，其特征是：多个通水孔的小孔截面积之和大于直径为15毫米的圆面积，从而避免循环钻井液时憋压。

5.根据权利要求1所述的便于无线测井仪定向的液压导斜器，其特征是：所述的定位键凸出空心接头内壁3毫米并与导斜器斜铁的斜面中心线对正；且定位键与用于确定导斜器斜铁斜面方位的无线测井仪上的键槽相匹配。

6.根据权利要求1或5所述的便于无线测井仪定向的液压导斜器，其特征是：所述空心接头内孔对应定位键处的一段孔径大于所述无线测井仪引子直径2毫米。

技术总结
一种便于无线测井仪定向的液压导斜器，包括依次连接的空心接头、送入器、导斜器斜铁和坐封锚定装置，在空心接头上沿径向设有一个定位键，在坐封锚定装置的下锥形体内孔下端设有封头，其特征是：在封头上设有多个通水孔，所述通水孔为阶梯孔并在阶梯处形成环形的坐封卡沿，用于实现钻井液循环并在投入多个坐封球后实现坐封；在空心接头内对应定位键另一侧沿其轴向设有过球沟槽，以便于使用无线测井仪定向后投入坐封球进入该导斜器实现坐封。有益效果是：既能满足采用无线测井仪MWD或LWD为导斜器定向时循环钻井液的要求，又能满足在完成定向后导斜器的坐封憋压要求；工作可靠，大大简化定向作业，缩短了定向时间，节约了可观的定向费用。

技术研发人员：张欣悦,张凯峰,张岚
受保护的技术使用者：锦州清华机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13