阅读说明：本技术 一种多分支增产钻井增程爬行工具 (Multi-branch yield-increasing drilling stroke-increasing crawling tool ) 是由 徐家年 刘虹利 赵迪 焦国盈 王均 王郑库 李凤霞 于 2020-08-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种多分支增产钻井增程爬行工具,依次包括上接头、动力螺杆和下接头；上接头中心位置设置有凸轮,凸轮的中心位置固定设置有传动杆,传动杆和动力螺杆连接；上接头周向设置有若干组与凸轮相适配的爬行齿推进机构。本发明中的动力螺杆通过万向节带动传动杆旋转,与传动杆固定连接的凸轮也开始旋转,从而使弹簧内连接块和驱动块开始径向向外运动,由于驱动块上的倾斜滑动面与爬行齿倾斜面相适配,故推着爬行齿向后运动,进而推动工具整体向钻进方向运动。解决了多分支增产工具下井过程中由于摩阻增大,装置无法提供足够钻压继续钻井的问题,能够极大地提高多分支增产工具钻井半径。(The invention discloses a multi-branch yield-increasing drilling stroke-increasing crawling tool which sequentially comprises an upper connector, a power screw and a lower connector; a cam is arranged at the central position of the upper joint, a transmission rod is fixedly arranged at the central position of the cam, and the transmission rod is connected with the power screw rod; the upper joint is circumferentially provided with a plurality of groups of crawling tooth propelling mechanisms matched with the cams. The power screw rod drives the transmission rod to rotate through the universal joint, the cam fixedly connected with the transmission rod also starts to rotate, so that the connecting block and the driving block in the spring start to move outwards in the radial direction, and the crawling teeth are pushed to move backwards due to the fact that the inclined sliding surface on the driving block is matched with the inclined surface of the crawling teeth, and the tool is pushed to move towards the drilling direction integrally. The problem of the multi-branch production increasing tool in-process of going into the well because the friction increases, the device can't provide enough weight on bit and continue to bore a well is solved, can greatly improve multi-branch production increasing tool well drilling radius.)

一种多分支增产钻井增程爬行工具

技术领域

本发明涉及石油、天然气钻井工具技术领域，特别是涉及一种多分支增产钻井增程爬行工具。

背景技术

多分支增产钻井技术作为替代射孔和压裂两项作业的新兴技术，有效地提高了油、气井的生产半径，进而提高了油、气井的产量，同时多分支增产钻井技术采用原有钻井泥浆作为携岩介质，钻井完成后使用清水进行替换，地层中不存在介质残留，有效避免了钻进液、压裂液等残液对地层产生的污染。但是，在多分支增产钻井过程中，由于使用的钻杆为柔性钻杆，因此所钻井眼具有轨迹不规则的情况，钻杆高边紧贴在所钻井眼井壁上，产生摩擦阻力，多分支增产工具在钻井过程中由于摩阻增大无法提供足够钻压而导致无法继续钻进，甚至造成工具卡死的情况发生，严重影响多分支增产作业和作业效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种多分支增产钻井增程爬行工具，以解决上述现有技术存在的问题，有效地解决了多分支增产工具钻井过程中由于摩阻增大而无法继续钻进的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种多分支增产钻井增程爬行工具，依次包括上接头、动力螺杆和下接头；所述上接头中心位置设置有凸轮，所述凸轮的中心位置固定设置有传动杆，所述传动杆和动力螺杆连接。

所述上接头周向设置有若干组与凸轮相适配的爬行齿推进机构；所述爬行齿推进机构包括与凸轮相适配的滚轮，所述滚轮轴接有滚轮轴，所述滚轮轴的两侧轴接有同一个弹簧内连接块，所述弹簧内连接块可拆卸连接有驱动块，所述驱动块的外侧设置有固定块，所述固定块与上接头固定连接；所述弹簧内连接块的外侧套接有驱动块复位弹簧，所述驱动块复位弹簧的两端分别与固定块和弹簧内连接块固定连接。

所述驱动块的一端为倾斜滑动面，所述倾斜滑动面朝向一侧设置有爬行齿，所述爬行齿滑动设置在上接头的内壁中，所述爬行齿的一侧设置有与倾斜滑动面相适配的倾斜面，所述爬行齿的另一侧连接有爬行齿复位弹簧的一端，所述爬行齿复位弹簧的另一端与上接头固定连接；所述固定块上开设有供爬行齿运动的通孔。

优选的，所述上接头和动力螺杆之间设置有过渡接头，所述过渡接头内部设置有万向节，所述传动杆与动力螺杆通过万向节连接。

优选的，所述动力螺杆外侧设置有动力螺杆外壳，所述动力螺杆外壳的外径与上接头外径、下接头外径相同。

优选的，所述弹簧内连接块为H形，所述弹簧内连接块的一端与滚轮通过滚轮轴连接，所述弹簧内连接块的另一端外侧开设有容纳驱动块复位弹簧的凹槽，所述弹簧内连接块的外侧套接有外连接筒，所述外连接筒与弹簧内连接块之间设置有密封圈，所述外连接筒与固定块通过螺纹连接。

优选的，所述上接头上开设有容纳固定块的通孔，所述固定块远离弹簧内连接块的一侧外套接有固定螺母，所述固定螺母与固定块螺纹连接，所述固定螺母外侧与上接头外侧位于同一水平线。

优选的，所述驱动块的下方固定设置有螺杆，所述弹簧内连接块上开设有与驱动块的螺杆相适配的螺纹孔。

优选的，所述爬行齿包括爬行齿部和滑动部，所述上接头开设有容纳爬行齿运动的空腔，所述爬行齿复位弹簧的两端分别与滑动部和空腔内壁固定连接；所述固定块上开设有供滑动部运动的通孔。

优选的，所述爬行齿推进机构设置有四组，相邻的两组所述爬行齿推进机构之间的夹角为90度，所述凸轮具有四个凸起。

本发明公开了以下技术效果：

在钻井过程中由于摩阻增大爬行工具无法提供足够钻压而继续钻井时，本发明中的动力螺杆通过万向节带动传动杆旋转，与传动杆固定连接的凸轮也开始旋转，从而使弹簧内连接块和驱动块开始径向向外运动，由于驱动块上的倾斜滑动面与爬行齿倾斜面相适配，故推着爬行齿向后运动，进而推动工具整体向钻进方向运动。解决了多分支增产工具下井过程中由于摩阻增大，装置无法提供足够钻压继续钻井的问题，能够极大地提高多分支增产工具钻井半径，解决多分支增产工具增产半径小、增产效果不明显的问题，避免因柔性钻杆压力传递能力不足导致钻压不够的问题，提高钻进速度，降低钻井的作业时间，进而缩短建井周期、降低建井成本；具有较高推广价值的油气井作业工具。

本发明适用范围广，操作简单，对钻井作业设备和井下作业环境要求小，对作业人员要求小，只需要按照原来的多分支增产钻井要求进行作业即可，是一种具有非常大推广价值的多分支增产钻井工具。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明爬行工具结构示意图；

图2为本发明上接头结构示意图；

图3为本发明爬行齿推进机构结构示意图；

图4为本发明滚轮与凸轮配合结构示意图；

图5为本发明过渡接头结构示意图。

其中，1为上接头，2为固定块，3为驱动块，4为传动杆，5为凸轮，6为爬行齿，61为爬行齿部，62为滑动部，7为弹簧内连接块，8为驱动块复位弹簧，9为外连接筒，10为密封圈，11为滚轮，12为滚轮轴，13为爬行齿复位弹簧，14为动力螺杆，15为下接头，16为动力螺杆外壳，17为万向节，18为固定螺母，19为过渡接头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1-5，本发明提供一种多分支增产钻井增程爬行工具，依次包括上接头1、动力螺杆14和下接头15。动力螺杆14和下接头15通过螺纹连接。上接头1中心位置设置有凸轮5，凸轮5的中心位置固定设置有传动杆4。上接头1和动力螺杆14之间设置有过渡接头19，过渡接头19内部设置有万向节17，传动杆4与动力螺杆14通过万向节17连接，万向节17实现了变角度动力传递，改变传动轴线方向的位置。动力螺杆14外侧设置有动力螺杆外壳16，动力螺杆外壳16的外径与上接头1外径、下接头15外径相同，使爬行工具的外表面是平滑的表面。

上接头1周向设置有四组与凸轮5相适配的爬行齿推进机构；爬行齿推进机构包括与凸轮5相适配的滚轮11，相邻的两组爬行齿推进机构之间的夹角为90度，即爬行齿推进机构均匀分布在上接头1的周向，凸轮5具有四个凸起，即可以实现四组爬行齿推进机构的同步工作。

滚轮11轴接有滚轮轴12，滚轮轴12的两侧轴接有同一个弹簧内连接块7，弹簧内连接块7可拆卸连接有驱动块3，驱动块3的下方固定设置有螺杆，弹簧内连接块7上开设有与驱动块3的螺杆相适配的螺纹孔，从而实现弹簧内连接块7和驱动块3的固定连接。

驱动块3的外侧设置有固定块2，固定块2与上接头1固定连接；上接头1上开设有容纳固定块2的通孔，固定块2远离弹簧内连接块7的一侧外套接有固定螺母18，固定螺母18与固定块2螺纹连接，固定螺母18外侧与上接头1外侧位于同一水平线。

弹簧内连接块7的外侧套接有驱动块复位弹簧8，驱动块复位弹簧8的两端分别与固定块2和弹簧内连接块7固定连接。弹簧内连接块7为H形，弹簧内连接块7的一端与滚轮11通过滚轮轴12连接，弹簧内连接块7的另一端外侧开设有容纳驱动块复位弹簧8的凹槽，弹簧内连接块7的外侧套接有外连接筒9，外连接筒9与固定块2通过螺纹连接。外连接筒9与弹簧内连接块7之间设置有密封圈10，密封圈10是橡胶件，密封圈10安装处设计有钻井液流通通道，能够起到降温的作用，保证橡胶件不会因高温而失效。

驱动块3的一端为倾斜滑动面，倾斜滑动面朝向一侧设置有爬行齿6，爬行齿6包括爬行齿部61和滑动部62，上接头1开设有容纳爬行齿6运动的空腔，爬行齿6可以在空腔内滑动；爬行齿6中滑动部62的一侧设置有与倾斜滑动面相适配的倾斜面，爬行齿6中滑动部62的另一侧连接有爬行齿复位弹簧13的一端，爬行齿复位弹簧13的另一端与上接头1空腔内壁固定连接；固定块2上开设有供爬行齿6中的滑动部62运动的通孔。

工作过程：将分支增产钻井增程爬行工具安装于柔性钻杆和钻头之间，在井底分支增产钻井增程爬行工具钻井过程中，由于摩阻增大爬行工具无法提供足够钻压而继续钻井时，动力螺杆14通过万向节17带动传动杆4旋转，与传动杆4固定连接的凸轮5也开始旋转，从而使弹簧内连接块7和驱动块3开始径向向外运动，由于驱动块3上的倾斜滑动面与爬行齿6倾斜面相适配，故推着爬行齿6向后运动，进而推动工具整体向钻进方向运动。在该过程中驱动块复位弹簧8和爬行齿复位弹簧13均处于压缩状态，当凸轮5的凹槽部分与滚轮11相接触的时候，在驱动块复位弹簧8和爬行齿复位弹簧13的作用下，驱动块3和爬行齿6归位，完成一个周期的运动。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。