本發明涉及石油開采的技術領域,特別涉及一種徑向水平井軟管輔助送進裝置。
背景技術:
隨著我國中東部油氣田開發已進入中后期,老井、廢棄井的數量不斷增加,加強老井改造和剩余油的挖潛刻不容緩;老油田的開發還面臨著注水壓力高、邊緣井采收率低等難題。同時,新探明儲量依然不足,而未動用的儲量大多數屬于低滲透、稠油、薄油層以及裂縫性油氣藏等復雜油氣藏。
超短半徑側鉆水平井鉆井技術(又稱徑向水平井鉆井技術)是近幾十年來發展起來的一項新型油田增產技術,是指在垂直井眼內沿徑向鉆出呈輻射狀分布的一口或多口水平井眼。徑向水平井鉆井技術將數十米的高壓軟管在套管內通過轉向器在小轉彎半徑內實現由垂直向水平方向轉向,再由水射流鉆頭旋轉噴射實現連續破巖鉆孔,最終形成微小井眼。
利用徑向水平井鉆井技術可使死井復活,大幅度提高油井產量和原油采收率,且能降低鉆井成本,是油田老井改造、油藏挖潛和穩產增產的有效手段,尤其適合于薄油層,垂直裂縫、稠油、低滲透、注水后的“死油區”以及巖性圈閉油藏的開發。徑向水平鉆孔技術已在開采復雜油氣藏中逐漸顯示出諸多優勢,逐步成為老油田挖潛、穩產的有效手段,同時也成為增加煤層氣單井產量的發展方向。
徑向水平井鉆井技術在保護油氣層的同時,還可以對鉆井、固井、壓裂近井地帶進行解堵,溝通微裂隙及裂縫系統,降低流體流動阻力,提高油氣產量。另外,還可以有效防止氣錐或水錐效應。
徑向水平井鉆井技術需要在300毫米的轉彎半徑內實現由垂直方向向水平方向轉向。經過近幾十年的發展,該技術已從最初的大直徑擴孔為超短半徑徑向水平井技術,發展為現在的在套管內轉向徑向水平井技術。套管內轉向器轉彎半徑小,定向準確,裝置結構簡單,體積小,無需鍛銑套管和擴孔。
但套管內轉向徑向水平井技術僅能使用高壓軟管作為作業管線,難以向下持續送進。且高壓軟管在井下受力狀態復雜,轉向器的軌道狹窄,井下鉆進時高壓軟管在小轉彎半徑內通過轉向器時,容易產生很大的彎曲、屈曲變形,與狹窄的軌道之間的阻力相應增加,也會導致不能連續送進。
現有技術中,依靠設置在高壓軟管末端的自進式多孔射流噴嘴產生的自進力實現高壓軟管連續鉆進。在井下,自進式射流噴嘴不僅需要產生自進力,牽引鉆進管柱前進,同時還要滿足高效破巖。由于鉆井液的沿程壓耗與高壓軟管內徑成反比,與其長度成正比。而由于受到轉向尺寸的限制,高壓軟管內徑外徑均較小;且常需要幾十米的高壓軟管進行徑向水平井鉆進,這就導致能夠傳到井下的水力能量十分有限,高壓軟管牽引管柱與破巖的水力能量不足,最終限制了水平鉆進距離,因此限制了徑向水平井技術的整體發展。
技術實現要素:
為解決在徑向水平井中,無法持續、有效地送進軟管的技術問題,本發明提出一種徑向水平井軟管輔助送進裝置,能夠有效克服摩擦阻力,使軟管穩定送進,同時能有效調節軟管的送進速度,從而實現使軟管連續送進,并高效破巖,最終達到提高油氣資源開采效率的目的。
本發明提出一種徑向水平井軟管輔助送進裝置,所述徑向水平井軟管輔助送進裝置包括油管、連接在所述油管的下開口處的轉向器和兩個葉輪;
在所述轉向器的上端面上開設容納槽;在所述轉向器內沿其軸向設置貫通的轉向通道,所述轉向通道允許外界的軟管通過;所述轉向通道的入口位于所述容納槽的底壁上,所述轉向通道的出口位于所述轉向器的側壁的下部;
兩個所述葉輪均位于所述容納槽的底部,且對稱設置于所述入口的兩側;各所述葉輪分別包括固定在所述容納槽內的葉輪軸、能轉動地套在所述葉輪軸外的筒體和至少三個固定在所述筒體外的葉片,兩個所述葉輪軸相互平行,各所述葉片的頂部分別開設缺口;
在兩個所述葉輪相對且同步轉動的過程中,兩個所述葉輪的所述缺口在所述入口處一一對應,形成能夾緊所述軟管的抱緊通道;所述軟管的下端從上至下依次通過所述油管的內腔、所述抱緊通道和所述入口進入所述轉向通道內,并從所述出口處伸出;通過所述油管的上開口注入的流體驅動所述葉輪沿所述軟管的軸向向下轉動,并帶動所述抱緊通道中夾緊的所述軟管向下送進。
進一步地,所述徑向水平井軟管輔助送進裝置還包括兩個導流限流體,兩個所述導流限流體對稱設置于所述入口的兩側,在兩個所述導流限流體之間形成過流間隙;
各所述導流限流體分別固定在所述容納槽內,且各所述導流限流體分別對應設置在各所述葉輪的上方,所述油管的上開口注入的流體通過所述過流間隙施力于形成所述抱緊通道的兩個所述葉片,并驅動所述葉輪沿所述軟管的軸向向下轉動。
更進一步地,各所述導流限流體分別至少包括導流體,所述導流體的一側頂靠在所述容納槽的側壁上,其相對的另一側上設置斜面;所述過流間隙位于兩個所述斜面之間,所述過流間隙呈從上至下減縮的截錐狀。
更進一步地,各所述導流限流體分別還包括限流塊,所述限流塊固定在所述導流體的底部;
所述限流塊沿各所述葉片的轉動方向延伸設置,且所述限流塊的截面形狀與所述缺口的形狀相配合。
更進一步地,各所述導流限流體分別還包括至少一個固定塊,所述固定塊固定在所述導流體的側壁上;
在所述容納槽的側壁上開設分別與各所述固定塊滑動配合的裝配滑槽,所述固定塊能固定在所述裝配滑槽內。
更進一步地,兩個所述斜面的下端的間距小于兩個所述葉輪軸之間的間距。
更進一步地,各所述葉輪軸均為水平設置,各所述葉輪軸的兩端分別固定在所述裝配滑槽內。
更進一步地,所述裝配滑槽包括從上至下依次設置的滑入段和卡緊段,所述卡緊段的寬度小于所述滑入段的寬度,各所述葉輪軸的兩端分別固定在對應的所述卡緊段內。
進一步地,各所述葉片均呈平板狀,各所述葉片分別沿各自對應的所述葉輪軸的軸向延伸設置,且沿各自對應的所述葉輪軸的周向均勻布置。
進一步地,所述缺口呈半圓形,所述抱緊通道呈圓形,所述抱緊通道的內徑小于所述軟管的外徑。
進一步地,所述轉向器包括第一轉向本體和第二轉向本體;
所述容納槽設置在所述第一轉向本體的上端面上,所述第一轉向本體的下部具有豎直設置的第一加工面;所述第二轉向本體上具有豎直設置的第二加工面,所述第二加工面固定貼合在所述第一加工面上;
在所述第一加工面上開設第一凹槽,在所述第二加工面上開設第二凹槽,所述第一凹槽與所述第二凹槽對位扣合,形成所述轉向通道。
進一步地,所述轉向通道包括從上至下依次連接的豎直設置的直線段、傾斜設置的斜線段和弧線段;
所述入口位于所述直線段的上端,所述出口位于所述弧線段的末端,所述弧線段的末端的切線方向為水平方向。
本發明相比于現有技術的有益效果在于:本發明的徑向水平井軟管輔助送進裝置,能為超短半徑徑向水平井中的軟管過轉向器鉆進時,提供克服摩擦阻力的送進動力,同時通過調節流體的速度,有效調節軟管的送進速度,從而實現軟管連續、穩定的送進,實現高效破巖,縮短了鉆井周期,提高了鉆進效率,最終達到提高油氣資源開采效率的目的。
本發明不僅可以通過油管內注入液體驅動葉輪轉動,使抱緊通道與軟管之間的靜摩擦力為軟管送進提供動力、克服摩擦力,送進高壓軟管。軟管下端連接的多孔射流噴嘴,在軟管內注入流體后,多孔射流噴嘴會產生拖曳軟管前進的自進力,這種自進力也能輔助地向下拖動軟管。
流體從油管的上開口泵入,流經斜面時,斜面在引導流體沖擊葉輪的同時,使得過流間隙上寬下窄,鉆井液的過流面積收縮,鉆井液在短時間內迅速增壓,沖擊葉輪使其迅速、靈敏地轉動。調節流體沖擊葉輪的角度,以獲得較大的沖擊力,最終對軟管產生較大的送進動力。使兩個斜面的下端的間距小于兩個葉輪軸之間的間距,有效地遮擋或限制了流體會沖擊到遠離軟管的葉片,因此,也避免了使葉輪的旋轉方向紊亂。
當葉輪轉動時,靠近軟管(位于中間)的缺口形成夾緊軟管的抱緊通道,位于葉輪軸的上方的其他缺口與限流塊緊密配合,限制了流體從葉輪轉動的反方向從其他缺口流走,對流體起到擋止作用,從而避免了水力能量的損失。
附圖說明
圖1為本發明的徑向水平井軟管輔助送進裝置的主視剖面示意圖;
圖2為本發明的徑向水平井軟管輔助送進裝置的主視示意圖;
圖3為本發明的徑向水平井軟管輔助送進裝置的右視示意圖;
圖4為本發明的徑向水平井軟管輔助送進裝置的俯視示意圖;
圖5為本發明的徑向水平井軟管輔助送進裝置在容納槽處的局部示意圖;
圖6為本發明的徑向水平井軟管輔助送進裝置的第一轉向本體的剖視示意圖;
圖7為本發明的徑向水平井軟管輔助送進裝置的第一轉向本體的右視示意圖;
圖8為本發明的徑向水平井軟管輔助送進裝置的葉輪的主視示意圖;
圖9為本發明的徑向水平井軟管輔助送進裝置的葉輪的左視示意圖;
圖10為圖8的A-A的截面示意圖;
圖11為本發明的徑向水平井軟管輔助送進裝置的葉輪的俯視示意圖;
圖12為本發明的徑向水平井軟管輔助送進裝置的導流限流體的立體示意圖;
圖13為本發明的徑向水平井軟管輔助送進裝置的導流限流體的主視示意圖;
圖14為本發明的徑向水平井軟管輔助送進裝置的導流限流體的右視示意圖。
附圖標記:
100-軟管;110-多孔射流噴嘴;
10-油管;
20-轉向器;21-容納槽;
22-轉向通道;
222-直線段;224-斜線段;226-弧線段;
24-裝配滑槽;
242-滑入段;244-卡緊段;
25-第一轉向本體;26-第二轉向本體;
30-葉輪;32-葉輪軸;34-筒體;
36-葉片;362-缺口;
40-導流限流體;41-過流間隙;
42-導流體;422-斜面;
44-限流塊;46-固定塊。
具體實施方式
以下結合附圖,對本發明上述的技術特征和優點進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明的部分實施例,而不是全部實施例。
請參閱圖1、圖2、圖3和圖4所示,本發明提出一種徑向水平井軟管輔助送進裝置,徑向水平井軟管輔助送進裝置包括油管10、連接在油管10的下開口處的轉向器20和兩個葉輪30。
請結合圖1、圖5、圖6和圖7所示,在轉向器20的上端面上開設容納槽21;在轉向器20內沿其軸向設置貫通的轉向通道22,轉向通道22允許外界的軟管100通過;轉向通道22的入口位于容納槽21的底壁上,轉向通道22的出口位于轉向器20的側壁的下部。
如圖5所示,兩個葉輪30均位于容納槽21的底部,且對稱設置于入口的兩側。請結合圖5和圖8所示,各葉輪30分別包括固定在容納槽21內的葉輪軸32、筒體34和至少三個葉片36,筒體34能轉動地套在葉輪軸32外,各葉片36分別固定在筒體34外,兩個葉輪軸32相互平行。請參閱圖9、圖10和圖11所示,各葉片36的頂部(即外側邊緣)分別開設缺口362。
如圖1所示,在兩個葉輪30相對且同步轉動的過程中,兩個葉輪30的缺口362在入口處一一對應(即位于入口兩側的缺口362一一對位),形成能夾緊軟管100的抱緊通道。軟管100的下端從上至下依次通過油管10的內腔、抱緊通道和入口進入轉向通道22內,并從出口處伸出。通過油管10的上開口注入的流體驅動葉輪30沿軟管100的軸向向下轉動,并帶動抱緊通道中夾緊的軟管100向下送進。
如圖5所示,受到流體的驅動后,左側的葉輪30持續沿順時針方向旋轉,右側的葉輪30持續沿逆時針方向旋轉,靠近軟管的左右兩側的缺口362形成抱緊通道,并從左右兩側分別夾緊軟管100,在葉輪30的轉動過程中,通過摩擦阻力帶動其中夾緊的軟管100向下送進。
較優地,兩個葉輪30的尺寸相同,即葉輪軸32的直徑和長度、筒體34的直徑和長度、各葉片36的寬度和長度均相同,當油管10的上開口注入的流體時,由于兩個葉輪30的結構和尺寸相同,受到流體的沖擊力也均等,保證了兩個葉輪30能同步轉動。
較優地,由于油管10的上開口注入的流體的速度較高,兩個葉輪30的尺寸相對較小,葉輪30在受到流體的沖擊后,轉動的速度較快,通常流體會持續注入,保證了兩個葉輪30能同步地高速轉動,進而保證了軟管左右兩側的缺口362能夠一一對應,左右相合以形成抱緊通道。
本發明的徑向水平井軟管輔助送進裝置,能為超短半徑徑向水平井中的軟管過轉向器20鉆進時,提供克服摩擦阻力的送進動力。本發明克服了在超短半徑徑向水平井技術施工時,難以有效克服摩擦阻力、送進高壓軟管的缺陷。通過本發明能機械式在徑向水平井中送進軟管100,有效克服摩擦阻力,使軟管100穩定送進,同時通過調節流體的速度,有效調節軟管100的送進速度,從而實現軟管100連續、穩定的送進,實現高效破巖,最終達到提高油氣資源開采效率的目的。
本實施例中,流體為鉆井液,軟管100為高壓軟管,能承受較高的壓力。通過油管10的上開口注入的流體的壓力不足以從外側使軟管100變形,且在作業時軟管100的內部充滿高壓流體,通常軟管100內高壓流體的壓力大于或等于25兆帕,且小于或等于50兆帕,因此軟管100也會向外側施力,不會發生擠壓變形。
本發明的徑向水平井軟管輔助送進裝置,不僅可以通過油管10內注入液體,用于驅動葉輪30轉動,使抱緊通道與軟管100之間的靜摩擦力為軟管100送進提供動力、克服摩擦力,送進高壓軟管。較優地,在軟管100的下端(即末端)連接多孔射流噴嘴110,在軟管100內注入流體后,多孔射流噴嘴110會產生拖曳軟管100前進的自進力,這種自進力也能輔助地向下拖動軟管100。
較優地,轉向通道22的內徑大于軟管100的外徑。為了防止高壓軟管在轉向通道22中屈曲變形,轉向通道22的尺寸不能太大。鉆井液流經轉向通道22與軟管100之間的環形空間,潤滑了軟管100,減小了軟管100向下送進的摩擦阻力。本發明的徑向水平井軟管輔助送進裝置的結構簡單可靠,操作簡單,容易控制。
本發明通過機械方法使柔性軟管100克服通過轉向器20的阻力,為軟管100向下送進提供穩定動力,保證連續高效鉆進,縮短了鉆井周期,提高了鉆進效率。當地面鉆井液的排量增加或減小時,葉輪30繞葉輪軸32的轉速相應地增加或減小,由于抱緊通道對軟管100的夾緊作用,在靜摩擦力的作用下軟管100的送進速度相應的增加或減小。除此之外,連接在軟管100下端的多孔射流噴嘴110的破巖能力也隨著鉆井液的排量變化而變化,從而實現了軟管100送進速度與多孔射流噴嘴110破巖速度的一致性。
進一步地,如圖4和圖5所示,徑向水平井軟管輔助送進裝置還包括兩個導流限流體40,兩個導流限流體40對稱設置于入口的兩側,在兩個導流限流體40之間形成過流間隙41。
各導流限流體40分別固定在容納槽21內,且各導流限流體40分別對應設置在各葉輪30的上方,油管10的上開口注入的流體通過過流間隙41施力于形成抱緊通道的兩個葉片36,并驅動葉輪30沿軟管100的軸向向下轉動。
流體經導流限流體40引流后,沖擊葉輪30,使之轉動,葉輪30轉動的同時,抱緊通道與軟管100之間產生的靜摩擦力將作為動力,克服軟管100在轉向器20內的摩擦阻力,將軟管100逐漸向下送進。
更進一步地,請參閱圖12、圖13和圖14所示,各導流限流體40分別至少包括導流體42,導流體42的一側頂靠在容納槽21的側壁上,其相對的另一側上設置斜面422。如圖5所示,過流間隙41位于兩個斜面422之間,過流間隙41呈從上至下減縮的截錐狀。
地面開泵后,流體(如鉆井液)從油管10的上開口泵入,流經斜面422時,由于斜面422與豎直方向呈一定的角度,斜面422在引導流體沖擊葉輪30的同時,使得過流間隙41上寬下窄,鉆井液的過流面積收縮,鉆井液在短時間內迅速增壓,沖擊葉輪30使其迅速、靈敏地轉動。
較優地,斜面422與豎直方向的夾角可根據實際需要進行調整,從而調節流體沖擊葉輪30的角度,以獲得較大的沖擊力,進而提高葉輪30的旋轉速度,最終對軟管100產生較大的送進動力。
更進一步地,各導流限流體40分別還包括限流塊44,限流塊44固定在導流體42的底部。限流塊44沿各葉片36的轉動方向延伸設置,且限流塊44的截面形狀與缺口362的形狀相配合。
為了避免流體通過過流間隙41后,流體沿葉輪30轉動的反方向流走,通過模擬缺口362的轉動軌跡,設計了與缺口362的形狀和大小相匹配的限流塊44。如圖5所示,當葉輪30轉動時,靠近軟管100(位于中間)的缺口362形成夾緊軟管100的抱緊通道,位于葉輪軸32的上方的其他缺口362與限流塊44緊密配合,也就是說,限流塊44緊密嵌合到位于葉輪軸32的上方的其他缺口362中,限制了流體從葉輪30轉動的反方向從其他缺口362流走,對流體起到擋止作用,從而避免了水力能量的損失。
更進一步地,如圖5所示,兩個斜面422的下端的間距小于兩個葉輪軸32之間的間距。
如圖5所示,以左側的葉輪30為例,當流體沖擊位于葉輪軸32右側的葉片36時,一部分流體會使葉輪36順時針旋轉,形成機械驅動力驅動軟管100送進。由于斜面422的存在,特別是使兩個斜面422的下端的間距小于兩個葉輪軸32之間的間距,有效地遮擋或限制了流體會沖擊到位于葉輪軸32左側的(遠離軟管100的)葉片36,因此,也避免了使葉輪30的旋轉方向紊亂。
但是,因為各葉片36上均開有缺口362,流體沖擊位于葉輪軸32右側的葉片36時,另一部分流體可能會從位于葉輪軸32左側的葉輪30的缺口362處流走,造成水力能量的損失。為了避免水力能量的損失,應該要限制另一部分流體從葉輪30的上方(沿逆時針方向)流走。因此,在導流限流體40設計了限流塊44。
限流塊44的設計過程如下:缺口362旋轉一定角度會形成一個曲面,該曲面與導流體42的底部圍成的空間即為限流塊44的形狀。缺口362旋轉的角度不限定,只要形成的限流塊44的形狀能夠充分限制流體從位于葉輪軸32左側的葉片36的缺口362處流走即可。
本實施例中,缺口362旋轉的角度為90度。由于限流塊44的曲面是由缺口362旋轉得到,故其能與缺口362緊密配合,旋轉到限流塊44處的缺口362與限流塊44的曲面緊密嵌合,從而有效地限制流體的從葉輪30轉動的反方向流走。
以左側導流限流體40的斜面422為例,在斜面422高度不變的條件下,斜面422與豎直方向的夾角為銳角,夾角應保證:流體不會直接沖擊到其下部對應的葉輪30位于葉輪軸32左側的葉片36,導致葉輪旋轉紊亂。使得流體直接沖擊下部對應的葉輪30位于葉輪軸32右側的葉片36,形成驅動力,驅動軟管100向下送進。較優地,斜面422與豎直方向的夾角為30度~45度。
更進一步地,各導流限流體40分別還包括至少一個固定塊46,固定塊46固定在導流體42的側壁上。如圖6所示,在容納槽21的側壁上開設分別與各固定塊46滑動配合的裝配滑槽24,固定塊46能固定在裝配滑槽24內。
如圖13所示,導流體42為一梯形柱,其縱截面呈梯形,左側的直側壁頂靠在容納槽21的側壁上,相對的右側的斜側壁為斜面422。本實施例中,在導流體42的前側和后側的直側壁分別設置固定塊46,對應地,在容納槽21的側壁上開設四個裝配滑槽24。
更進一步地,各葉輪軸32均為水平設置,各葉輪軸32的兩端分別固定在裝配滑槽24內。
將葉輪軸32穿入筒體34的中心孔中完成裝配后,把葉輪30置于容納槽21中,再將葉輪軸32的兩端滑入裝配滑槽24內,限制葉輪30的位置。然后把導流限流體40的兩個固定塊46滑入到裝配滑槽24內,使導流限流體40固定在容納槽21中。較優地,固定塊46與裝配滑槽24為過盈配合,以形成可靠的連接。
更進一步地,如圖6所示,裝配滑槽24包括從上至下依次設置的滑入段242和卡緊段244,卡緊段244的寬度(即在水平方向的尺寸)小于滑入段242的寬度(即在水平方向的尺寸),各葉輪軸32的兩端分別固定在對應的卡緊段244內。
也就是說,裝配滑槽24上寬下窄,各葉輪軸32從上端較寬處(即滑入段242)插入裝配滑槽24,并沿裝配滑槽24滑入后,進入下端較窄處(即卡緊段244)靠重力固定卡緊。本實施例中,固定塊46的寬度大于葉輪軸32的直徑,使固定塊46卡緊在滑入段242內。
進一步地,如圖8和圖9所示,各葉片36均呈平板狀,各葉片36分別沿各自對應的葉輪軸32的軸向延伸設置,且沿各自對應的葉輪軸32的周向均勻布置。
較優地,各葉輪30的葉片36的數量可以根據實際需要進行調整,使注入的鉆井液沖擊葉片36時,能夠獲得最大的送進動力。本實施例中,各葉輪30中的葉片36數量均為六個。
較優地,各葉輪30的葉片36的數量至少為六個,也就是說,將葉片36設置得較為密集;在兩個葉輪30相對轉動的過程中,使葉片36接觸到軟管100的頻率增加,從而能入口處的左右兩側的缺口362能較為準確地一一對應,從而可靠地形成抱緊通道。
進一步地,如圖10所示,缺口362呈半圓形,相應地,形成的抱緊通道呈圓形,抱緊通道的內徑小于軟管100的外徑。較優地,抱緊通道的內徑比軟管100的外徑小1毫米~2毫米,從而能有效地卡緊軟管100。
根據軟管100的外徑尺寸,設計合適尺寸的筒體34和缺口362,以保證作業時缺口362能夠抱緊軟管100,從而在葉輪30轉動時,能與軟管100之間產生足夠的靜摩擦力,最終穩定、連續地送進軟管100。
進一步地,如圖2和圖3所示,轉向器20包括第一轉向本體25和第二轉向本體26。如圖6和圖7所示,容納槽21設置在第一轉向本體25的上端面上,第一轉向本體25的下部具有豎直設置的第一加工面;第二轉向本體26上具有豎直設置的第二加工面,第二加工面固定貼合在第一加工面上。在第一加工面上開設第一凹槽,在第二加工面上開設第二凹槽,第一凹槽與第二凹槽對位扣合,形成轉向通道22。
將轉向器20設置為左右對扣的兩部分:即第一轉向本體25和第二轉向本體26,在加工轉向通道22時,可以在第一加工面和第二加工面上分別進行開槽(即第一凹槽與第二凹槽),然后通過螺栓將第一轉向本體25與第二轉向本體26固定連接,在保證整體結構簡單可靠的前提下,使轉向器20的加工和裝配更加方便精確。
作為另一種可實施的方式,可以將轉向器20設計為三部分:柱體、第一下分體和第二下分體,柱體上開設向上開口的容納槽21,第一下分體和第二下分體并排連接在柱體的下方,第一下分體的一側面和第二下分體的一側面上分別開設第一凹槽和第二凹槽,第一凹槽與第二凹槽對位扣合,形成轉向通道22。在容納槽21的底部開設通孔,該通孔與轉向通道22的入口連通。
轉向器20的內部結構較為復雜,還需要安裝其他的零件。轉向器20還可以為其他的組合安裝方式,在此不再一一列舉。
較優地,第一凹槽和第二凹槽的橫截面都是半圓形,第一轉向本體25與第二轉向本體26配合固定后,轉向通道22的橫截面呈圓形。完成第一轉向本體25與第二轉向本體26的裝配后,第一轉向本體25連接在油管10的下端,并使第一轉向本體25的容納槽21與油管10的下開口相連通,轉向器20由油管10送入井下預定深度后錨定。
本實施例中,裝配好轉向器20的其他內部零件后,第二轉向本體26通過九個螺栓與第一轉向本體25上的螺栓孔的配合,完成第一轉向本體25與第二轉向本體26的緊密連接,完成裝配。
進一步地,如圖6所示,轉向通道22包括從上至下依次連接的豎直設置的直線段222、傾斜設置的斜線段224和弧線段226。入口位于直線段222的上端,出口位于弧線段226的末端,弧線段226的末端的切線方向為水平方向,使軟管100沿轉向器20的徑向從轉向通道22的出口處水平地向外伸出。通過合理的軌道設計,充分減小軟管100由于轉向通道22的形狀而產生的摩擦阻力。
本發明的徑向水平井軟管輔助送進裝置的使用過程如下:各葉輪軸32分別插入筒體34的中心孔內,并與之能轉動地配合后,各葉輪軸32滑入對應的裝配滑槽24的卡緊段244后固定。然后,各導流限流體40的兩個固定塊46滑入對應的裝配滑槽24后固定。通過螺栓將第一轉向本體25與第二轉向本體26固定連接,再將第一轉向本體25連接在油管10的下端,整個工具管柱送入井下。
達到井下的預定深度后錨定轉向器20,然后,通過油管10的上開口下入軟管100,待油管10送達預定深度后,多孔射流噴嘴110和軟管100通過抱緊通道進入轉向通道22;此時,抱緊通道抱緊高壓軟管100。
在地面開泵,泵入流體(如鉆井液),鉆井液流經油管10與軟管100之間的環形空間后,經導流限流體40處的過流間隙41時,通過兩個斜面422是過流面積收縮,從而增壓,沖擊并驅動葉輪30轉動。在葉輪30處形成的抱緊通道產生對軟管100的機械送進力,和多孔射流噴嘴110產生的自進力的雙重作用下,軟管100克服摩擦阻力,順利通過轉向通道22進行穩定、連續的破巖鉆進。
以上所述的具體實施例,對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步的詳細說明,應當理解,以上所述僅為本發明的具體實施例而已,并不用于限定本發明的保護范圍。特別指出,對于本領域技術人員來說,凡在本發明的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。