[实用新型]一种装有多层次切削刀片的井眼扩孔器

说明书

技术领域

本实用新型属于石油钻井用的井下工具，特别是一种装有多层次切削刀片的井眼扩孔器，用来扩大钻井井眼的孔径。

背景技术

在石油钻井过程中，考虑地层等因素，一般井眼都分好几个层次。基本程序是先钻大井眼、下套管固井，再钻小一点的井眼、下套管固井，再钻更小的几个井眼、下套管固井。这样，下部小井眼钻完之后套管与井眼的间隙太小，下套管时不容易下入，而且固井打水泥时循环压力太高，因此需要对小井眼进行扩孔。由于上部套管内径的限制，扩孔工具刀片外径必须是可变的，即扩孔工具下入井中，通过套管时必须是小直径，即刀片可收回，过了套管之后必须是大直径，即刀片可张开。 

目前生产现场的常用扩孔器一般都设有六个刀片，三个长的，三个短的，主要是让刀片销的位置错开，以保持工具壳体的强度。即使这样，壳体在短刀片销的位置也经常出现疲劳断裂等问题，成为壳体上的危险断面。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种装有多层次切削刀片的井眼扩孔器，减少刀片的个数，增加刀片上切削齿的数量，保持原有的切削能力，提高扩孔器壳体的强度，提高扩孔器的使用寿命。

本实用新型是这样实现的：一种装有多层次切削刀片的井眼扩孔器包括刀片和壳体，在壳体上至少安装2个刀片，在刀片的外侧刀体上至少焊接两排切削齿。

所述刀片的外侧刀体轴向上至少设有两级切削齿焊接台阶，将切削齿焊接在切削齿焊接台阶上，切削齿焊接后每排的高度差设定在5～10毫米之间。

与现有技术相比，本实用新型具有下述有益的效果。本实用新型结构简单、可靠性好，切削地层扭矩小，工作平稳，解决了同类产品的诸多缺点和不足。把原有的6个刀片改为3个刀片，但是每个刀片上的切削齿与原来工具的切削齿数量一样，但刀片只有3个，用来固定刀片的连接销也只有3个，壳体上安装刀片的刀槽也只有3道，在切削齿不变的情况下，具有更好的可靠性和安全性，显著增加了壳体的强度，消除了危险断面，延长了使用寿命，降低了使用成本。本工具的刀片安装之后，每个刀片的切削齿的高度是不一样的，这样在扩井眼的过程中，形成的井眼孔径也是不一样的，切削齿可以分层次切削地层，使扩孔器的旋转扭矩减小了，工作更平稳。同时简化了刀片的安装结构，用一个带锥形边的安全螺栓代替了原有的固定块固定方式，结构简单可靠。本实用新型具有较好的使用效果和经济效益。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的外观结构示意图。

图3是图2的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图详述本实用新型，并非限制本实用新型所涉及的范围。参见附图，由图1和2所示，一种装有多层次切削刀片的井眼扩孔器包括刀片9和壳体2，在壳体2上至少安装2个刀片9，在刀片9的外侧刀体上至少焊接两排切削齿。刀片9的外侧刀体轴向上至少设有两级切削齿焊接台阶，将切削齿焊接在切削齿焊接台阶上，切削齿焊接后每排的高度差设定在5～10毫米之间。下例是本实用新型的最佳实施例：壳体2上安装3个刀片9，每个刀片9上设有两排切削齿，焊接后每排切削齿的高度差是6毫米。使刀片9上的两排切削齿一排将井径切削扩大一圈、另一排再切削扩大一圈，这样分层次切削，减少扩孔器的旋转扭矩，增加工具的工作平稳性，见图3。刀片9的上部是安装柄，上部装有连接销8，其顶部是弧形结构。连接销8将刀片9固定在壳体2的体壁上，使刀片9可以沿连接销8转动。壳体2上位于刀片9安装柄的上方设有螺栓孔，内装安全螺栓7。安全螺栓7的外侧带有锥形边，该锥形边与刀片9安装柄顶部的弧形结构配合，保护连接销8不被剪断。本实用新型中的中心轴5、水嘴3和回位弹簧6放在壳体2内，上接头1与壳体2上端丝扣连接，刀片9通过连接销8安装在壳体2上。心轴5设有中心孔，其上端装有水嘴3，心轴5与壳体2通过密封圈4密封。壳体2的下部装有限位块10，对刀片9限位。限位块10通过限位块螺栓11固定在壳体2上。刀片9是通过钻井液循环压力推动心轴5压缩回位弹簧6，心轴5下端将刀片9挤出的，停泵后回位弹簧6将心轴5弹回，刀片9自动收回。

使用时，在本扩孔器下端接一个旧钻头，上端连接钻铤、钻杆。 钻井结束后循环起钻，下入本扩孔器，当下入深度超过上层套管鞋时，开泵循环并转动钻具，这时由于循环钻井液通过水嘴3产生一个压力降，所以推动心轴5下行压缩回位弹簧6，心轴5下行推动刀片9慢慢张开切削地层，根据地层的可钻性慢慢加钻压，完成扩孔工作。