一種圓周方向減阻定心裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種圓周方向減阻定心裝置，該裝置包括通過(guò)螺紋相互連接的公接頭和母接頭，公接頭與母接頭的外端分別與射孔槍連接，公接頭與母接頭的中心設(shè)有貫通的通孔，公接頭與母接頭之間裝有可繞公接頭和母接頭的軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)體通過(guò)與公接頭軸線同心的第一軸承套裝在公接頭上，旋轉(zhuǎn)體上裝有六個(gè)滾動(dòng)軸承，滾動(dòng)軸承通過(guò)銷軸安裝在旋轉(zhuǎn)體上，滾動(dòng)軸承的外緣凸出于公接頭和母接頭的外緣。該圓周方向減阻定心裝置的應(yīng)用使得射孔管柱在油井套管內(nèi)下放至目的層的過(guò)程中，有效解決了傳統(tǒng)工藝中的射孔管柱下放與套管間的摩擦阻力問(wèn)題；解決了射孔管柱無(wú)法做自身繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的問(wèn)題；解決了射孔管柱無(wú)法始終保持處于套管中心位置的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】—種圓周方向減阻定心裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣井射孔完井【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種圓周方向減阻定心裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前油氣井射孔完井常規(guī)作業(yè)過(guò)程中，首先將由一支或多支射孔槍連接而成的射孔管柱下放到油井套管內(nèi)，并達(dá)目的層進(jìn)行射孔。在管柱下放過(guò)程中，存在以下問(wèn)題:
[0003]1、由于套管傾斜或變形，造成管柱在套管內(nèi)的偏靠，與套管內(nèi)壁產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦阻力，套管傾斜度越大，下放時(shí)的滑動(dòng)阻力也隨之加大。
[0004]2、在水平井和大斜度定向井射孔作業(yè)過(guò)程中，管柱在套管內(nèi)不但要滑動(dòng)，還需要自身繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，用以調(diào)整射孔方位角度?，F(xiàn)階段還沒(méi)有更有效的方法減小管柱繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與套管產(chǎn)生的較大摩擦阻力。
[0005]3、由于套管傾斜或變形等原因，射孔管柱沒(méi)有處在套管中心位置射孔，每發(fā)射孔彈的最大潛能得不到充分發(fā)揮，射孔的深度及孔徑不一致，進(jìn)而影響后期生產(chǎn)效果。
[0006]中國(guó)專利CN201874542U公開(kāi)了一種射孔用滾輪槍尾，包括在本體上的相鄰兩個(gè)圓周截面上各設(shè)置有三組滾輪滑動(dòng)軸承單元，三組滾輪滑動(dòng)軸承單元沿圓周方向均勻分布，相鄰兩個(gè)圓周截面上的相鄰滾輪在本體上交錯(cuò)分布，所述的滾輪滑動(dòng)軸承單元結(jié)構(gòu)是，包括沿本體圓周截面與半徑方向垂直設(shè)置的滾輪軸，滾輪軸上套裝有一軸套，軸套上套裝有一滾輪；滾輪軸的平頭端與本體通過(guò)自鎖型螺紋連接；在本體上設(shè)置有止退螺釘，止退螺釘與滾輪軸的軸線相互垂直，止退螺釘擰入本體并與滾輪軸端面貼緊，止退螺釘大外徑緊靠滾輪軸端面。該裝置實(shí)現(xiàn)了整個(gè)射孔管串在斜度段或水平段套管內(nèi)壁的滾動(dòng)輸送。然而這種裝置沒(méi)有中心孔，且不能實(shí)現(xiàn)繞軸線旋轉(zhuǎn)的功能。因此，上述有效地解決。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)上的缺陷，提供一種保證將射孔管柱在套管內(nèi)下放至目的層的過(guò)程中，在水平井和大斜度定向井射孔作業(yè)過(guò)程中，使管柱在套管內(nèi)軸向下放滾動(dòng)的同時(shí)，還可自身做繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)，射孔管柱與套管的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，最大程度的減小了摩擦阻力。易于射孔管柱定方位，并使射孔管柱始終保持處于套管的中心位置，使得射孔槍進(jìn)行圓周射孔時(shí)，實(shí)現(xiàn)射孔的深度和效果相對(duì)一致的目的，為油田進(jìn)一步提高采油效果，提供了技術(shù)支撐。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:提供一種圓周方向減阻定心裝置，其特征在于，該裝置包括通過(guò)螺紋相互連接的公接頭和母接頭，公接頭與母接頭的外端分別與射孔槍連接，在公接頭與母接頭的中心設(shè)有貫通的通孔，在公接頭與母接頭之間裝有可繞公接頭和母接頭的軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)體通過(guò)與公接頭軸線同心的第一軸承套裝在公接頭上，旋轉(zhuǎn)體上至少設(shè)有三個(gè)滾動(dòng)軸承，滾動(dòng)軸承通過(guò)銷軸安裝在旋轉(zhuǎn)體上，滾動(dòng)軸承的軸線垂直于公接頭的軸線和徑向線，且滾動(dòng)軸承的外緣凸出于公接頭和母接頭的外緣。[0009]其中優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述母接頭為外表面被設(shè)置成階梯軸內(nèi)表面被設(shè)置成階梯孔狀的軸體，階梯孔內(nèi)設(shè)有用于與公接頭連接的螺紋段，與公接頭之間構(gòu)成密封配合的密封段及通孔段；階梯軸的一端設(shè)有與射孔槍連接的螺紋段，與射孔槍之間密封配合的密封段及凸臺(tái)段，凸臺(tái)段的端部分別與公接頭、第一軸承及旋轉(zhuǎn)體的一側(cè)配合。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，在所述母接頭的階梯軸與射孔槍之間密封配合的密封段上設(shè)有環(huán)形密封槽，在環(huán)形密封槽與射孔槍的內(nèi)壁之間裝有密封環(huán)，在在環(huán)形密封槽與凸臺(tái)段之間設(shè)有緊固環(huán)形槽，在緊固環(huán)形槽上設(shè)有徑向螺孔，在徑向螺孔裝有用于鎖緊公接頭的頂緊螺釘。
[0011]優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述公接頭為外表面被設(shè)計(jì)成階梯軸內(nèi)表面設(shè)有通孔的軸體，階梯軸上設(shè)有凸臺(tái)段，凸臺(tái)段的一側(cè)設(shè)有用于與第一軸承及旋轉(zhuǎn)體配合的旋轉(zhuǎn)配合段，用于與母接頭螺紋連接的螺紋段，用于與母接頭之間構(gòu)成密封配合的密封段，在密封段上設(shè)有環(huán)形密封槽，在環(huán)形密封槽裝有密封環(huán)；凸臺(tái)段的另一側(cè)設(shè)有用于與射孔槍連接的螺紋段，用于與射孔槍構(gòu)成密封配合的密封段，在密封段上設(shè)有環(huán)形密封槽，在環(huán)形密封槽裝有密封環(huán)。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述第一軸承有兩個(gè)分別設(shè)置在公接頭的旋轉(zhuǎn)配合段兩端。
[0013]優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述滾動(dòng)軸承設(shè)有六個(gè)，且沿圓周均布。
[0014]優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述旋轉(zhuǎn)體呈環(huán)形體，在環(huán)形體的內(nèi)環(huán)的兩側(cè)分別設(shè)有用以鑲嵌第一軸承的凹槽，在外環(huán)的中部設(shè)有梯形凸環(huán)，在梯形凸環(huán)上均布有徑向凹槽，在徑向凹槽內(nèi)裝有滾動(dòng)軸承，在徑向凹槽的一側(cè)設(shè)有沿切線方向的銷軸安裝臺(tái)階和銷軸安裝孔。
[0015]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述母接頭上的凸臺(tái)段與公接頭上的凸臺(tái)段直徑相同，所述母接頭上的與射孔槍連接的螺紋段與公接頭上的與射孔槍連接的螺紋段長(zhǎng)度相同、直徑相同。
[0016]進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述凸臺(tái)段的直徑大于射孔槍的外徑。
[0017]優(yōu)選的技術(shù)方案還有，所述滾動(dòng)軸承構(gòu)成的圓環(huán)用于與套管內(nèi)壁配合。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是:該圓周方向減阻定心裝置的應(yīng)用使得射孔管柱在油井套管內(nèi)下放至目的層的過(guò)程中，有效解決了傳統(tǒng)工藝中的射孔管柱下放與套管間的摩擦阻力問(wèn)題；解決了射孔管柱無(wú)法做自身繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的問(wèn)題；解決了射孔管柱無(wú)法始終保持處于套管中心位置的問(wèn)題。尤其對(duì)斜直井、水平井、大斜度定向井的射孔完井工藝提供了全新的經(jīng)緯向減阻定心方式。此裝置無(wú)需特殊操作，就能實(shí)現(xiàn)射孔管柱經(jīng)、緯向的聯(lián)和滾動(dòng)、定心的目的。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明圓周方向減阻定心裝置的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明圓周方向減阻定心裝置的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ] 圖3是圖2的A-A剖視圖。
[0022]圖中:1-公接頭，1.1-凸臺(tái)段，1.2-旋轉(zhuǎn)配合段，1.3-螺紋段，1.4_密封段，
1.5-環(huán)形密封槽，1.6-螺紋段，1.7-密封段，1.8-環(huán)形密封槽，2-母接頭，2.1-螺紋段，2.2-密封段，2.3-螺紋段，2.4-密封段，2.5-凸臺(tái)段，2.6-環(huán)形密封槽，2.7-緊固環(huán)形槽，3-射孔槍,4-通孔,5-旋轉(zhuǎn)體,5.1-梯形凸環(huán),5.2-徑向凹槽,5.3-安裝臺(tái)階,6-第一軸承，7-滾動(dòng)軸承，8-銷軸，9-頂緊螺釘，10-密封環(huán)，11-套筒。
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1至圖3所示，本發(fā)明是一種圓周方向減阻定心裝置，該裝置包括通過(guò)螺紋相互連接的公接頭I和母接頭2，公接頭I與母接頭2的外端分別與射孔槍3連接，在公接頭
I與母接頭2的中心設(shè)有貫通的通孔4，在公接頭I與母接頭2之間裝有可繞公接頭I和母接頭I的軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體5，旋轉(zhuǎn)體5通過(guò)與公接頭I軸線同心的第一軸承6套裝在公接頭I上，旋轉(zhuǎn)體5上至少設(shè)有三個(gè)滾動(dòng)軸承7，滾動(dòng)軸承7通過(guò)銷軸8安裝在旋轉(zhuǎn)體5上，滾動(dòng)軸承7的軸線垂直于公接頭I的軸線和徑向線，且滾動(dòng)軸承7的外緣凸出于公接頭I和母接頭2的外緣。
[0024]本發(fā)明中優(yōu)選的實(shí)施方案是，所述母接頭2為外表面被設(shè)置成階梯軸內(nèi)表面被設(shè)置成階梯孔狀的軸體，階梯孔內(nèi)設(shè)有用于與公接頭I連接的螺紋段2.1，與公接頭之間構(gòu)成密封配合的密封段2.2.及通孔段；階梯軸的一端設(shè)有與射孔槍3連接的螺紋段2.3，與射孔槍3之間密封配合的密封段2.4及凸臺(tái)段2.5，凸臺(tái)段2.5的端部分別與公接頭1、第一軸承6及旋轉(zhuǎn)體5的一側(cè)配合。
[0025]本發(fā)明中進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案是，在所述母接頭2的階梯軸與射孔槍3之間密封配合的密封段2.4上設(shè)有環(huán)形密封槽2.6，在環(huán)形密封槽2.6與射孔槍3的內(nèi)壁之間裝有密封環(huán)(圖中未畫(huà))，在在環(huán)形密封槽2.6與凸臺(tái)段2.5之間設(shè)有緊固環(huán)形槽2.7，在緊固環(huán)形槽2.7上設(shè)有徑向螺孔，在徑向螺孔裝有用于鎖緊公接頭的頂緊螺釘9。
[0026]本發(fā)明中優(yōu)選的實(shí)施方案還有，所述公接頭I為外表面被設(shè)計(jì)成階梯軸內(nèi)表面設(shè)有通孔的軸體，階梯軸上設(shè)有凸臺(tái)段1.1，凸臺(tái)段1.1的一側(cè)設(shè)有用于與第一軸承6及旋轉(zhuǎn)體5配合的旋轉(zhuǎn)配合段1.2，用于與母接頭2螺紋連接的螺紋段1.3，用于與母接頭2之間構(gòu)成密封配合的密封段1.4，在密封段1.4上設(shè)有環(huán)形密封槽1.5，在環(huán)形密封槽裝1.5內(nèi)有密封環(huán)10 ;凸臺(tái)段1.1的另一側(cè)設(shè)有用于與射孔槍3連接的螺紋段1.6，用于與射孔槍3構(gòu)成密封配合的密封段1.7，在密封段1.7上設(shè)有環(huán)形密封槽1.8，在環(huán)形密封槽1.8內(nèi)裝有密封環(huán)(圖中未畫(huà))。
[0027]本發(fā)明中進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案還有，所述第一軸承6有兩個(gè)分別設(shè)置在公接頭I的旋轉(zhuǎn)配合段1.2兩端。
[0028]本發(fā)明中優(yōu)選的實(shí)施方案還有，所述滾動(dòng)軸承7設(shè)有六個(gè)，且沿圓周均布。
[0029]本發(fā)明中優(yōu)選的實(shí)施方案還有，所述旋轉(zhuǎn)體5呈環(huán)形體，在環(huán)形體的內(nèi)環(huán)的兩側(cè)分別設(shè)有用以鑲嵌第一軸承6的凹槽，在外環(huán)的中部設(shè)有梯形凸環(huán)5.1，在梯形凸環(huán)5.1上均布有徑向凹槽5.2，在徑向凹槽5.2內(nèi)裝有滾動(dòng)軸承7，在徑向凹槽5.2的一側(cè)設(shè)有沿切線方向的銷軸8安裝臺(tái)階5.3和銷軸安裝孔。
[0030]本發(fā)明中進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案還有，所述母接頭2上的凸臺(tái)段2.5與公接頭I上的凸臺(tái)段1.1直徑相同，所述母接頭2上的與射孔槍3連接的螺紋段2.3與公接頭I上的與射孔槍3連接的螺紋段1.6長(zhǎng)度相同、直徑相同。
[0031]本發(fā)明中進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案還有，所述凸臺(tái)段1.1,2.5的直徑大于射孔槍3的外徑。
[0032]本發(fā)明中優(yōu)選的實(shí)施方案還有，所述滾動(dòng)軸承7構(gòu)成的圓環(huán)用于與套管11內(nèi)壁配
口 ο
[0033]該圓周方向減阻定心裝置的裝配過(guò)程為:首先將密封圈10安裝在公接頭I的密封槽1.5內(nèi)，再將滾動(dòng)軸承7通過(guò)銷軸8安放在旋轉(zhuǎn)體5上，依次將第一軸承6、旋轉(zhuǎn)體5安裝在公接頭I上，然后將公接頭I旋入至母接頭2的螺紋段2.1內(nèi)，在母接頭2上旋入頂緊螺釘9，由此圓周向減阻定心裝置組裝完成。組裝好的圓周向減阻定心裝置與射孔槍3的上下兩端螺紋連接成射孔管柱，工作時(shí)將其隨管柱下入油井套管11內(nèi)。
[0034]本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員所做出的對(duì)上述實(shí)施方式任何顯而易見(jiàn)的改進(jìn)或變更，都不會(huì)超出本發(fā)明的構(gòu)思和所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種圓周方向減阻定心裝置，其特征在于，該裝置包括通過(guò)螺紋相互連接的公接頭和母接頭，公接頭與母接頭的外端分別與射孔槍連接，在公接頭與母接頭的中心設(shè)有貫通的通孔，在公接頭與母接頭之間裝有可繞公接頭和母接頭的軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體，旋轉(zhuǎn)體通過(guò)與公接頭軸線同心的第一軸承套裝在公接頭上，旋轉(zhuǎn)體上至少設(shè)有三個(gè)滾動(dòng)軸承，滾動(dòng)軸承通過(guò)銷軸安裝在旋轉(zhuǎn)體上，滾動(dòng)軸承的軸線垂直于公接頭的軸線和徑向線，且滾動(dòng)軸承的外緣凸出于公接頭和母接頭的外緣。
2.如權(quán)利要求1所述的圓周方向減阻定心裝置，其特征在于，所述母接頭為外表面被設(shè)置成階梯軸內(nèi)表面被設(shè)置成階梯孔狀的軸體，階梯孔內(nèi)設(shè)有用于與公接頭連接的螺紋段，與公接頭之間構(gòu)成密封配合的密封段及通孔段；階梯軸的一端設(shè)有與射孔槍連接的螺紋段，與射孔槍之間密封配合的密封段及凸臺(tái)段，凸臺(tái)段的端部分別與公接頭、第一軸承及旋轉(zhuǎn)體的一側(cè)配合。
3.如權(quán)利要求2所述的圓周方向減阻定心裝置，其特征在于，在所述母接頭的階梯軸與射孔槍之間密封配合的密封段上設(shè)有環(huán)形密封槽，在環(huán)形密封槽與射孔槍的內(nèi)壁之間裝有密封環(huán)，在在環(huán)形密封槽與凸臺(tái)段之間設(shè)有緊固環(huán)形槽，在緊固環(huán)形槽上設(shè)有徑向螺孔，在徑向螺孔裝有用于鎖緊公接頭的頂緊螺釘。
4.如權(quán)利要求1所述的圓周方向減阻定心裝置，其特征在于，所述公接頭為外表面被設(shè)計(jì)成階梯軸內(nèi)表面設(shè)有通孔的軸體，階梯軸上設(shè)有凸臺(tái)段，凸臺(tái)段的一側(cè)設(shè)有用于與第一軸承及旋轉(zhuǎn)體配合的旋轉(zhuǎn)配合段，用于與母接頭螺紋連接的螺紋段，用于與母接頭之間構(gòu)成密封配合的密封段，在密封段上設(shè)有環(huán)形密封槽，在環(huán)形密封槽裝有密封環(huán)；凸臺(tái)段的另一側(cè)設(shè)有用于與射孔槍連接的螺紋段，用于與射孔槍構(gòu)成密封配合的密封段，在密封段上設(shè)有環(huán)形密封槽，在環(huán)形密封槽裝有密封環(huán)。
5.如權(quán)利要求4所述的圓周方向減阻定心裝置，其特征在于，所述第一軸承有兩個(gè)分別設(shè)置在公接頭的旋轉(zhuǎn)配合段兩端。
6.如權(quán)利要求1所述的圓周方向減阻定心裝置，其特征在于，所述滾動(dòng)軸承設(shè)有六個(gè)，且沿圓周均布。
7.如權(quán)利要求1所述的圓周方向減阻定心裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)體呈環(huán)形體，在環(huán)形體的內(nèi)環(huán)的兩側(cè)分別設(shè)有用以鑲嵌第一軸承的凹槽，在外環(huán)的中部設(shè)有梯形凸環(huán)，在梯形凸環(huán)上均布有徑向凹槽，在徑向凹槽內(nèi)裝有滾動(dòng)軸承，在徑向凹槽的一側(cè)設(shè)有沿切線方向的銷軸安裝臺(tái)階和銷軸安裝孔。
8.如權(quán)利要求2或4所述的圓周方向減阻定心裝置，其特征在于，所述母接頭上的凸臺(tái)段與公接頭上的凸臺(tái)段直徑相同，所述母接頭上的與射孔槍連接的螺紋段與公接頭上的與射孔槍連接的螺紋段長(zhǎng)度相同、直徑相同。
9.如權(quán)利要求2或4所述的圓周方向減阻定心裝置，其特征在于，所述凸臺(tái)段的直徑大于射孔槍的外徑。
10.如權(quán)利要求1所述的圓周方向減阻定心裝置，其特征在于，所述滾動(dòng)軸承構(gòu)成的圓環(huán)用于與套管內(nèi)壁配合。
【文檔編號(hào)】E21B43/119GK103993861SQ201410230702
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】馬新民, 馬子賀, 雷躍生 申請(qǐng)人:大慶華翰邦石油裝備制造有限公司