可回收靠井壁一体式液压侧钻工具的制作方法

本发明属于修井工具，特别涉及一种可回收靠井壁一体式液压侧钻工具。

背景技术：

1、侧钻工具是用于在井内进行开窗侧钻的修井工具。现有侧钻工具可分为分体式和一体式侧钻工具两种，其中分体式侧钻工具由导斜器和铣锥构成，导斜器和铣锥彼此独立，工作时需要分别下井，工作效率低；一体式侧钻工具是将导斜器和铣锥组合在一起的侧钻工具，工作时同时下井，工作效率高。而一体式侧钻工具又分为不可回收和可回收工具二种结构形式，其中不可回收结构如公开号为cn102364029a公开的一体式开窗侧钻工具，其开窗侧钻后不可回收，使用成本高。

2、可回收工具如公开号为cn216446880u公开的一种可回收一体式开窗侧钻工具。该侧钻工具包括依次连接的空心铣锥、导斜器斜铁和坐封锚定装置，所述坐封锚定装置包括缸套，设在缸套内的锥形体、限位管和卡瓦；其特征是：所述锥形体外径上小下大，在缸套内下端固定有内设坐封卡沿的球座，在球座内设有坐封钢球，所述限位管下端与球座固定连接，限位管上部与锥形体通过细牙螺纹活动连接，使钻井液进入缸套内位于锥形体下方的环腔后能够推动锥形体上移；所述卡瓦分为多个纵向卡瓦和径向卡瓦，纵向卡瓦和径向卡瓦交替布置且分别通过剪切螺钉沿圆周方向均布连接在锥形体外缘上部。

3、这种可回收一体式侧钻工具虽然工作效率高，能够在侧钻完井后实现全部回收，适用范围广，回收后经简单处理后便可重复使用，使用成本低。但由于该侧钻工具坐封后在井眼内居中，因此导斜器斜铁的顶部外缘与井壁之间有间隙，也就是在井眼内导斜器斜铁顶部位置会形成一个突兀的卡沿，在侧钻后续作业过程中钻头、钻具、测井仪器及完井套管等在经过该部位时会碰撞导斜器斜铁顶部甚至遇阻。特别是需要用筒状打捞工具处理井下复杂情况或用取芯工具取芯时，容易发生筒状打捞工具或取芯工具无法通过该卡沿部位，因此该可回收导斜器的应用受到一定限制。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种既有利于铣锥开窗作业，又能够避免侧钻后续作业过程中钻头、钻具、测井仪器及完井套管等工具经过导斜器斜铁顶部出现碰撞和遇阻问题，提高侧钻效率的可回收靠井壁一体式液压侧钻工具。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种可回收靠井壁一体式液压侧钻工具，包括依次连接的空心铣锥、导斜器斜铁和坐封锚定装置，其特殊之处是：在导斜器斜铁和坐封锚定装置之间连接有靠井壁装置，所述靠井壁装置包括柱塞套和支撑卡瓦，在柱塞套内设有相互连接的柱塞和上限位管，所述柱塞套上端与导斜器斜铁固定连接、下端与坐封锚定装置的缸套通过核心接头固定连接，核心接头的中心孔两端分别与上限位管下端和坐封锚定装置的中心管上端固定连接，在上限位管外壁上均布有多个条形孔，用于将钻井液导入柱塞套内推动柱塞上行；所述支撑卡瓦为楔形并通过剪切螺钉固定在导斜器斜铁下端的楔形凹槽内，支撑卡瓦与导斜器斜铁的斜面中心线对正且下端插入柱塞套内并靠在柱塞顶面，在柱塞与导斜器斜铁的中心孔之间插接有射流管。

4、作为进一步优选，所述柱塞与上限位管通过细牙锯齿形螺纹连接，且上限位管上端的细牙锯齿形螺纹牙尖朝上，以便于实现柱塞在钻井液的推动下跳扣上行后不会回退，从而确保支撑卡瓦支撑牢固。

5、作为进一步优选，在柱塞套上端对应支撑卡瓦处设有矩形豁口，所述支撑卡瓦下端通过矩形豁口插入柱塞套内且外缘设有卡牙。

6、作为进一步优选，所述柱塞外缘与柱塞套滑动间隙配合，在柱塞外缘与柱塞套之间设有密封圈。

7、作为进一步优选，在导斜器斜铁上设有t形开口，以便于实现用钩子钩住并回收该导斜器。

8、作为进一步优选，所述坐封锚定装置包括缸套，在缸套内设有锥形体、中心管、下限位管和坐封卡瓦；在缸套内下端设有内设坐封卡沿的球座，在球座内设有坐封钢球，所述下限位管下端与球座固定连接，下限位管上部与锥形体通过细牙螺纹活动连接，使钻井液进入缸套内位于锥形体下方的环腔后能够推动锥形体上移。

9、作为进一步优选，所述坐封卡瓦分为多个交替布置的纵向卡瓦和径向卡瓦，且分别通过剪切螺钉沿圆周方向均布连接在锥形体外缘上部，用于在锥形体的推动下由缸套外壁伸出实现该导斜器的纵向和径向定位。

10、作为进一步优选，所述的中心管下端与锥形体密封插接。

11、作为进一步优选，所述锥形体的外径上小下大。

12、本发明的有益效果是：

13、1、该侧钻工具打压坐封时通过钻井液经上限位管上的条形孔导入柱塞套内推动柱塞上行，便可推动支撑卡瓦将剪切螺钉剪断，使支撑卡瓦沿楔形凹槽上行至接触井壁后，便可将该侧钻工具整体推向井壁另一侧，使导斜器斜铁的斜面背部紧靠井壁，从而能够消除导斜器斜铁与井壁之间的间隙，避免了导斜器斜铁的顶部位置在井眼内形成突兀的卡沿；这样不仅能够在铣锥开窗作业时降低导斜器斜铁的斜面振幅，使开窗作业更加平稳，避免导斜器斜铁坐封失效和铣锥打齿，提高开窗速度和效率；而且能够避免侧钻后续作业过程中钻头、钻具、测井仪器及完井套管等经过导斜器斜铁顶部出现碰撞和遇阻问题，尤其是需要用筒状打捞工具处理井下复杂情况或用取芯工具取芯时，能够保证筒状打捞工具或取芯工具顺利通过导斜器斜铁顶部进入窗口和侧钻新井眼，不会发生遇阻问题，无需进行通井、修窗口等额外作业，可以显著降低侧钻成本。

14、2、由于支撑卡瓦在柱塞推动下挤压在导斜器斜铁下端的楔形凹槽与井壁之间，因此当开窗侧钻完成后，通过打捞工具上提导斜器斜铁时支撑卡瓦相对于楔形凹槽为下坡，所以支撑卡瓦容易解卡；且由于在坐封锚定装置的缸套内只有一个锥形体，因此在开窗侧钻完成后，通过打捞工具上提导斜器斜铁，便可通过柱塞套、核心接头带动坐封锚定装置的纵向卡瓦和径向卡瓦上行，同时带动下限位管向锥形体内滑动，从而使卡在井壁上的纵向卡瓦和径向卡瓦松动解卡，进而将该侧钻工具全部提出，可实现在完成侧钻作业后的全部回收，且回收后经简单处理后便可重复使用，使用成本低。

技术特征：

1.一种可回收靠井壁一体式液压侧钻工具，包括依次连接的空心铣锥、导斜器斜铁和坐封锚定装置，其特征是：在导斜器斜铁和坐封锚定装置之间连接有靠井壁装置，所述靠井壁装置包括柱塞套和支撑卡瓦，在柱塞套内设有相互连接的柱塞和上限位管，所述柱塞套上端与导斜器斜铁固定连接、下端与坐封锚定装置的缸套通过核心接头固定连接，核心接头的中心孔两端分别与上限位管下端和坐封锚定装置的中心管上端固定连接，在上限位管外壁上均布有多个条形孔，用于将钻井液导入柱塞套内推动柱塞上行；所述支撑卡瓦为楔形并通过剪切螺钉固定在导斜器斜铁下端的楔形凹槽内，支撑卡瓦与导斜器斜铁的斜面中心线对正且下端插入柱塞套内并靠在柱塞顶面，在柱塞与导斜器斜铁的中心孔之间插接有射流管。

2.根据权利要求1所述的可回收靠井壁一体式液压侧钻工具，其特征是：所述柱塞与上限位管通过细牙锯齿形螺纹连接，且上限位管上端的细牙锯齿形螺纹牙尖朝上，以便于实现柱塞在钻井液的推动下跳扣上行后不会回退，从而确保支撑卡瓦支撑牢固。

3.根据权利要求1或2所述的可回收靠井壁一体式液压侧钻工具，其特征是：在柱塞套上端对应支撑卡瓦处设有矩形豁口，所述支撑卡瓦下端通过矩形豁口插入柱塞套内且外缘设有卡牙。

4.根据权利要求3所述的可回收靠井壁一体式液压侧钻工具，其特征是：所述柱塞外缘与柱塞套滑动间隙配合，在柱塞外缘与柱塞套之间设有密封圈。

5.根据权利要求1或4所述的可回收靠井壁一体式液压侧钻工具，其特征是：在导斜器斜铁上设有t形开口，以便于实现用钩子钩住并回收该导斜器。

6.根据权利要求5所述的可回收靠井壁一体式液压侧钻工具，其特征是：所述坐封锚定装置包括缸套，在缸套内设有锥形体、中心管、下限位管和坐封卡瓦；在缸套内下端设有内设坐封卡沿的球座，在球座内设有坐封钢球，所述下限位管下端与球座固定连接，下限位管上部与锥形体通过细牙螺纹活动连接，使钻井液进入缸套内位于锥形体下方的环腔后能够推动锥形体上移。

7.根据权利要求6所述的可回收靠井壁一体式液压侧钻工具，其特征是：所述坐封卡瓦分为多个交替布置的纵向卡瓦和径向卡瓦，且分别通过剪切螺钉沿圆周方向均布连接在锥形体外缘上部，用于在锥形体的推动下由缸套外壁伸出实现该导斜器的纵向和径向定位。

8.根据权利要求6所述的可回收靠井壁一体式液压侧钻工具，其特征是：所述的中心管下端与锥形体密封插接。

9.根据权利要求6-8任一项所述的可回收靠井壁一体式液压侧钻工具，其特征是：所述锥形体的外径上小下大。

技术总结
一种可回收靠井壁一体式液压侧钻工具，包括依次连接的空心铣锥、导斜器斜铁和坐封锚定装置，在导斜器斜铁和坐封锚定装置之间设有靠井壁装置，该装置包括柱塞套、支撑卡瓦、柱塞和上限位管，柱塞套上端与导斜器斜铁连接、下端与坐封锚定装置的缸套通过核心接头连接，核心接头中心孔两端分别与上限位管和坐封锚定装置的中心管连接，在上限位管上均布有条形孔；支撑卡瓦为楔形并通过剪切螺钉固定在导斜器斜铁下端的楔形凹槽内，且下端插入柱塞套内并靠在柱塞顶面，在柱塞与导斜器斜铁之间设有射流管。该工具有利于铣锥开窗作业，避免侧钻后续作业过程中钻头、钻具、测井仪器及完井套管等工具经过导斜器斜铁顶部出现碰撞和遇阻问题，提高侧钻效率。

技术研发人员：张岚,张欣悦,董家辛,时文,何松泽,张凯峰
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