一种控制斜向器定向锚定的启动阀制造技术

本实用新型专利技术属于石油水平分支井定向技术领域，具体提供了一种控制斜向器定向锚定的启动阀，包括接头，所述接头包括中空圆筒结构的a接头、b接头、c接头、d接头，且a接头、b接头、c接头、d接头自上而下顺次通过螺纹连接，a接头和b接头的内部装有旋转啮合机构，所述旋转啮合机构的下部旋接旋转筒。解决了陀螺仪很难下放到预定位置，无法有效控制斜向器定向角度，定向偏差较大，工艺复杂，耗时费力，过程控制困难和斜向器定向未成功便完成座封的误动作的问题；具有无需投球、无需控制排量变化，一趟钻实现斜向器的定向、座封，过程可通过远程遥控控制；作业完成后可回收，并能拆卸、重装后重复使用的效果。

【技术实现步骤摘要】
—种控制斜向器定向锚定的启动阀
本技术属于石油水平分支井定向
，具体涉及一种控制斜向器定向锚定的启动阀。
技术介绍
目前水平分支井钻井中，斜向器的定向锚定是作业的关键一环。常用的定向方式有两种:第一种是采用陀螺仪定向；第二种是采用预置定向工具(如MWD)进行定向。水平分支井井况复杂，特别是裸眼段易出现沉沙、井壁坍塌等情况，因此要求斜向器具有循环井眼通道的功能，保证井眼畅通与井壁的稳定性，使斜向器顺利下入。 采用第一种方式对斜向器定向，下入陀螺仪定向后，并起出陀螺仪，再投球堵住斜向器水眼，进行斜向器的座封锚定。该种方式存在以下问题:1、陀螺仪很难下放到预定位置；2、无法有效控制斜向器定向角度,造成定向偏差较大；3、工艺复杂,耗时费力。 采用第二种方式对斜向器定向，MWD串联在斜向器上部。该种方式存在以下问题:1、如果采用斜向器中心孔循环钻井液，因MWD挡住了斜向器的投球通道，斜向器在循环、定向后无法采用投球方式完成锚定座封；2、如果采用旁通孔循环钻井液，不投球，控制排量剪断销钉实现斜向器的定向、座封，该种方式会出现斜向器定向未成功便完成座封的误动作。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中斜向器的定向锚定时:陀螺仪很难下放到预定位置；无法有效控制斜向器定向角度，定向偏差较大，工艺复杂，耗时费力，过程控制困难和斜向器定向未成功便完成座封的误动作的问题。 为此，本技术提供了一种控制斜向器定向锚定的启动阀，包括接头，所述接头包括中--圆结构的a接头、b接头、c接头、d接头，且a接头、b接头、c接头、d接头自上而下顺次通过螺纹连接； a接头和b接头的内部装有旋转啮合机构，所述旋转啮合机构的下部旋接旋转筒； c接头和d接头的内部下端均有环形凸台，旋转筒分别与c接头、d接头形成相通的空腔一和空腔二，所述空腔一中装有竖直方向的下弹簧； d接头内部下端的环形凸台上开设有竖直贯穿该环形凸台的通气孔。 a接头、b接头、c接头、d接头上部内侧均有一带有螺纹的内斜锥面，下部外侧均有与上部相对应的带有螺纹的外斜锥面，a接头、b接头、c接头、d接头均通过内斜锥面和外斜锥面的螺纹连接。 旋转啮合机构由管状的推力爪、定爪、旋转爪组成，所述推力爪、旋转爪一同安装在定爪内；定爪通过紧定螺钉和a接头下部相固定；所述推力抓外侧上端固定有活塞，旋转爪的下端与旋转筒连接。 定爪内孔下端为内花键结构,该内花键结构端部为锯齿状斜面结构；推力爪下端为外花键结构，该外花键结构端部为三角形齿形结构；旋转爪上端为外花键结构，外花键端部为锯齿状斜面结构；所述推力爪下端的外花键结构固定在定爪的内花键内，旋转爪上端的外花键结构固定在定爪内花键内。 定爪内花键与推力爪、旋转爪的外花键数量一致；定爪锯齿状斜面结构与旋转爪锯齿状斜面结构相同。 a接头中部有一连通孔；连通孔贯穿a接头的管壁，与a接头中空连通；(:接头上部内斜锥面下部设置有一个旁通孔，旁通孔贯穿c接头管壁。 b接头下部设置有一个贯穿b接头管壁的注油螺钉；所述b接头与旋转爪形成密封腔；所述密封腔中装有竖直方向的上弹簧；所述密密封腔、空腔一、空腔二内充满液压油。 c接头内侧中部有一环形凸台，该环形凸台下部设置有贯穿c接头管壁的限位螺钉，所述旋转筒的中部外壁上设置有与所述限位螺钉相适配的限位槽。 上弹簧、下弹簧均处于压缩状态。 旋转筒中部设置有左旋螺旋槽，且左旋螺旋槽的螺旋升角小于其自锁角；旋转筒下端部外圆与d接头配合处设置有密封件，旋转筒和旋转爪之间、旋转筒和c接头之间以及旋转筒下部与d接头之间均设置有密封件。 本技术的有益效果: 1、本技术配合MWD使用，与陀螺仪定向相比，无需投球、一趟钻可实现斜向器的定向与座封，工艺更简单，钻井效率更高。 2、本技术连接在MWD与斜向器之间，斜向器定向前，钻井液可通过本技术所述的旁通孔进行循环；斜向器定向后，本技术在关闭所述旁通孔的同时，会打开所述的传压孔，保证斜向器的座封。 3、本技术通过开、停泵实现遥控动作，当开、停泵次数达到设定的数值时才实现所述旁通阀的关闭、所述传压孔的打开，开、停泵次数的设定数值可调，充分满足MWD定向时所需的开、停次数要求。 4、本技术中的所述旋转啮合机构，包括定爪、推力爪、旋转爪，每开、停泵一次，所述旋转爪、旋转筒旋转一个齿数的角度，设定一圈啮合齿数为6?10齿，即开、停泵6?10次，所述旋转爪、旋转筒旋转一周，该结构在开、停泵次数一定的情况下，可缩短所述旋转筒的左旋螺旋圈数，保证结构紧凑、动作的可靠性。 5、本技术中的所述旋转筒与所述旋转爪采用花键副连接，保证动作的一致性。 6、本技术中的所述密封腔内装有所述平衡活塞、轴承、弹簧，并注满液压油，保证所述旋转爪、旋转筒的良好的轴向移动和径向旋转。 7、本技术中的所述上弹簧与所述下弹簧均处于压缩状态，所述上弹簧使所述旋转爪在停泵时及时复位，保证旋转啮合机构的正常动作，所述下弹簧使所述旋转筒在脱离所述限位螺钉后能及时关闭所述旁通孔、并同时开启所述传压孔，保证斜向器的顺利座封。 8、本技术在斜向器定向后，无需通过记录开、停泵次数，只需通过立管压力的骤升来判断所述传压孔开启、旁通孔关闭，实现斜向器座封， 9、本技术在斜向器完成座封后，可随MWD—同起出，可重复使用。 以下将结合附图对本技术做进一步详细说明。 【附图说明】 图1为本技术工具串连接示意图。 图2为本技术总体结构示意图。 图3为本技术定爪立体示意图。 图4为本技术推力爪立体示意图。 图5为本技术旋转爪立体示意图。 图6为本技术旋转啮合机构安装示意图。 图7为本技术旋转啮合机构开泵旋转示意图。 图8为本技术旋转啮合机构停泵复位示意图。 图中标记为:1.1—MWD ；1.2—控制斜向器定向锚定的启动阀；1.3 —传压管；1.4一斜向器；1 一a接头；2—上活塞；3—连通孔；4一推力爪；5—定爪；6—紧定螺钉；7—旋转哨合机构；8—旋转爪；9 —a平衡活塞；10 —a轴承；11—a弹簧座；12 —b接头；13—密封腔；14一上弹簧；15—注油螺钉；16—芳通孔；17 —c接头；18—花键副；19—旋转筒；20—螺旋槽；21—限位螺钉；22—空腔一 ；23 — b轴承；24 — b弹簧座；25—下弹簧；26—空腔二 ；27 — b平衡活塞；28 — d接头；29—传压孔。 【具体实施方式】 实施例1: 目前水平分支井钻井中，斜向器的定向锚定是作业的关键一环，目前陀螺仪很难下放到预定位置；无法有效控制斜向器定向角度，造成定向偏差较大；工艺复杂，耗时费力，存在斜向器定向未成功便完成座封。为此，本技术提供了一种控制斜向器定向锚定的启动阀。从整体结构而言，该启动阀分为接头、旋转啮合机构7、旋转筒17组成。 如附图2，接头包括中空圆筒结构的a接头l、b接头12、c接头17、d接头28，且a接头1、b接头12、c接头17、d接头28自上而下顺次通过螺纹连接。 a接头I和b接头12的内部装有旋转啮合机构7，旋转啮合机构7的下部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制斜向器定向锚定的启动阀，包括接头，其特征在于：所述接头包括中空圆筒结构的a接头（1）、b接头（12）、c接头（17）、d接头（28），且a接头（1）、b接头（12）、c接头（17）、d接头（28）自上而下顺次通过螺纹连接；所述a接头（1）和b接头（12）的内部装有旋转啮合机构（7），所述旋转啮合机构（7）的下部旋接旋转筒（19）；所述c接头（17）和d接头（28）的内部下端均有环形凸台，旋转筒（19）分别与c接头（17）、d接头（28）形成相通的空腔一（22）和空腔二（26），所述空腔一（22）中装有竖直方向的下弹簧（25）；所述d接头（28）内部下端的环形凸台上开设有竖直贯穿该环形凸台的传压孔（29）。

【技术特征摘要】
1.一种控制斜向器定向锚定的启动阀，包括接头，其特征在于:所述接头包括中空圆筒结构的a接头(l)、b接头(12)、c接头(17)、d接头(28)，且a接头(l)、b接头(12)、c接头(17)、d接头(28)自上而下顺次通过螺纹连接； 所述a接头(I)和b接头(12 )的内部装有旋转啮合机构(7 )，所述旋转啮合机构(7 )的下部旋接旋转筒(19); 所述c接头(17)和d接头(28)的内部下端均有环形凸台，旋转筒(19)分别与c接头(17)、d接头(28)形成相通的空腔一(22)和空腔二(26)，所述空腔一(22)中装有竖直方向的下弹簧(25)； 所述d接头(28)内部下端的环形凸台上开设有竖直贯穿该环形凸台的传压孔(29)。2.根据权利要求1所述的一种控制斜向器定向锚定的启动阀，其特征在于:所述的a接头(I )、b接头(12)、c接头(17)、d接头(28)上部内侧均有一带有螺纹的内斜锥面，下部外侧均有与上部相对应的带有螺纹的外斜锥面。3.根据权利要求1所述的一种控制斜向器定向锚定的启动阀，其特征在于:所述的旋转啮合机构(7)由管状的推力爪(4)、定爪(5)、旋转爪(8)组成，所述推力爪(4)、旋转爪(8) —同安装在定爪(5)内；定爪(5)通过紧定螺钉(6)和a接头(I)下部相固定；所述推力抓(4)外侧上端固定有活塞(2)，旋转爪(8)的下端与旋转筒(19)连接。4.根据权利要求3所述一种控制斜向器定向锚定的启动阀，其特征在于:所述定爪(5)内孔下端为内花键结构，该内花键结构端部为锯齿状斜面结构；推力爪(4)下端为外花键结构，该外花键结构端部为三角形齿形结构；旋转爪(8)...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶文勇，胡东锋，魏小房，王玉，章东哲，杨延增，权银虎，宋晓梅，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司工程技术研究院，
类型：新型
国别省市：陕西;61