[发明专利]一种自动防斜钻井装置

说明书

本发明是一种自动防斜钻井装置。整个装置是由钻头部分、旋转部分、传动舱、防斜翼装置四部分组成。在钻头部分装有监测装置，监测装置内置井深测量仪，便于施工人员观测钻头所处位置；旋转轴部分安装有扶正装置，可对旋转轴进行支撑扶正作用；传动舱内置传动齿轮组，为防斜翼装置提供动力；防斜翼装置内部安装有控制球，发生井斜时，控制球触发进回油阀开关，使液压柱伸出，与井壁作用，让钻柱回归竖直状态。

技术领域

本发明涉属于石油工程领域，具体地涉及一种自动防斜钻井装置。

背景技术

直井是一种油田钻井工程术语，它与定向井相对应，是指设计轨道是一条铅垂线的井。在打直井时，如果井斜过大，会使井眼偏离地下设计目标，打乱油气田开发的布局；在斜井内，钻柱易靠在井壁一侧，旋转时发生严重摩擦，易使钻柱磨损和折断，也可能造成井壁坍塌及键槽卡钻等事故；井斜超标也会影响固井质量，对抽油井也常引起抽油杆的磨损和折断；由于地层倾角等地质因素及钻具结构的原因，在某些地方，直井的防斜问题十分突出，以至直井的轨迹控制难度甚至超过了定向井。因此，直井的防斜打直技术成为现代钻井技术中一项既十分重要又急需发展的钻井技术。

目前直井的防斜打直技术主要是通过改进钻具的结构组合来实现的。常用的防斜打直钻具有：刚性满眼钻具、钟摆钻具、塔式钻具、方钻铤防斜钻具、偏重钻铤钻具、柔性钟摆钻具、井下动力钻具。刚性满眼钻具、塔式钻具、方钻铤防斜钻具主要用于防斜；钟摆钻具、柔性钟摆钻具、偏重钻铤钻具、井下动力钻具主要用于纠斜。但是存在的问题是：都不能从根本上解决直井井斜的问题，也不能满足高陡构造、深井等复杂情况下钻直井的需要。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种自动防斜钻井装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

这种自动防斜钻井装置包括钻头部分、监测装置、旋转轴、密封板、环状钻柱、扶正装置、防斜翼装置；旋转轴带动着钻头旋转，监测装置通过轴承固定在旋转轴上，舱室内含有井深测量仪；密封板通过弹性芯柱与环状钻柱相连；扶正装置由弹簧固定块，扶正弹簧，轴承组成，通过轴承固定在旋转轴上；防斜翼装置由液压柱、控制球、滑动通道、液压油泵、发电机、储油箱等组成，通过轴承与环状钻柱连接在一块。

上述自动防斜钻井装置的防斜方法是：井深测量仪监测钻头钻进的深度，传送给终端电脑，便于工作人员得知钻井深度；防斜翼装置通过轴承与旋转钻柱连接，可实现钻柱转动而防斜翼装置保持静置状态，当旋转钻柱发生不同方向且在一定角度内的倾斜时，不同方位的控制球会从原来固定槽内滑出，控制进回油阀门的开关，进而控制液压柱的伸缩，与井壁发生作用，形成的合力，使旋转钻柱恢复至竖直状态，此时控制球自动滑回原来的位置，使钻柱保持竖直状态继续钻进。

有益效果

1.本发明是一种自动防斜钻井装置，防斜翼装置反应快速灵活，能自供电。

2.本发明是一种自动防斜钻井装置，环状钻柱增加了钻柱的弹性。

3.本发明采用四个缓冲装置可有效支撑旋转轴的变向及稳定钻头。

4.本发明采用扶正装置，通过扶正弹簧可使旋转轴工作状态更加灵活。

5.本发明采用防斜翼装置，可自动实现钻井过程中的防斜、纠斜功能。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明中监测装置内腔示意图。

图3为本发明中缓冲固定装置内部示意图。

图4为本发明中扶正装置内部示意图。

图5为本发明中传动舱内部示意图。

图6、7、8为本发明中防斜翼装置内部示意图。