[发明专利]螺旋起钻扩眼器

说明书

螺旋起钻扩眼器应用于石油与天然气钻井。

一．螺旋起钻扩眼器的用途和特点

在钻井过程中，常常因井眼缩径而发生卡钻。一旦发生缩径，一般都采用大负荷提拉的手段试图凭运气把钻柱起出来，但多数是越提越紧，最后卡死。只有通过套铣才能把钻柱起出来。每处理一次事故，少则花费几十万元，多则花费几百甚至上千万元。

螺旋起钻扩眼器用在发生缩径后，利用力在螺旋面上的分解，把轴向运动和轴向拉力转变成旋转运动和扭矩，带动切削齿破碎岩石，把井眼重新扩大为设计井眼大小，从而解除缩径卡钻，顺利起出钻具。该方法经济、方便、风险小。

二．螺旋起钻扩眼器的结构和使用方法

螺旋起钻扩眼器的结构如图1所示。在钻柱中，它作为一个短节，上端连接钻杆或加重钻杆，下端连接钻铤。它由内筒、外筒、螺纹、弹簧、切削齿、轴承、限位环、溢流孔和导流槽等组成。

图1标记含义：1-丝扣，2-限位环，3-切削齿，4-外筒，5-轴承，6-弹簧，7-螺纹，8-导流槽，9-溢流孔，10-流道，11-内筒，12-丝扣。

在正常钻进时，外筒处于图1所示状态。当起钻遇到缩径时，切削齿压入岩石。同时，轴向压力在螺纹面上进行分解，把轴向运动和轴向拉力转变成旋转运动和扭矩，带动切削齿破碎岩石。当外筒旋转到下死点时，一个切削过程结束。此时，下放钻具一段距离，使得外筒在弹簧力的作用下回到上死点位置。再进行提拉，进入下一个破岩过程。

往复上提、下放钻具，逐渐扩眼，就会把钻具起出来。

螺纹螺旋面的升角必须大于摩擦角。

螺旋起钻扩眼器的外经与稳定器外径一致。外表面可进行抗磨损处理。