[发明专利]一种扩眼外径可调的液压式随钻扩眼装置

说明书

本发明涉及一种扩眼外径可调的液压式随钻扩眼装置，属石油钻井扩眼工具技术领域。它由上接头、下接头、中间管、芯轴、中心管和割刀构成，中间管内通过限位套和压块安装有芯轴，芯轴上设置有楔形凸块，与楔形凸块对应的中间管上设置有割刀口，割刀口内通过压盖和回位弹簧装有割刀，割刀与凸起连接。该扩眼装置结构简单，使用方便。解决了现有工具受力不平衡，存在扩眼器扭矩大、工作状态不稳定、对地层适应能力差等问题；以及结构复杂，无水眼喷嘴或水眼喷嘴不可调导致割刀的切削性能和切割效率差进而影响割刀使用寿命的问题。特别适用于油气井随钻扩眼使用。

技术领域

本发明涉及一种扩眼外径可调的液压式随钻扩眼装置，属石油钻井扩眼工具技术领域。

背景技术

随着对油气成藏机制认识的深化和油气田开发的深入，钻井遇到的问题越来越复杂, 解决这些复杂问题也越来越依赖于钻井工具的发展，随钻扩眼技术正是基于这种背景提出和发展的。所谓随钻扩眼技术就是采用随钻扩眼工具和常规钻头程序，在全面钻进的同时扩大井眼的一种钻井技术。实践表明，随钻扩眼技术在处理井下复杂情况、降低钻井综合成本、提高钻井速度、提高建井质量和安全性等方面具有显著的优势，随钻扩眼工具也正逐渐成为一种重要的石油钻井配套工具。目前国外对随钻扩眼装置的研究已经比较成熟，而国内在技术上还存在一些问题有待解决。通过对国内随钻扩眼装置的调研发现传统的固定翼随钻扩眼器采用单边切削，导致工具受力不平衡，且切削时存在扩眼器扭矩大、工作状态不稳定、对地层适应能力差等问题；而可动翼随钻扩眼器则存在工具结构复杂，无水眼喷嘴或水眼喷嘴不可调等问题，将导致割刀的切削性能和切割效率差进而影响割刀的使用寿命，且该工具切割时无自锁装置也将对井眼质量产生影响。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种结构简单，使用方便，能快速、安全的完成随钻扩眼工作的扩眼外径可调的液压式随钻扩眼装置。

本发明的技术方案是：

一种扩眼外径可调的液压式随钻扩眼装置，它由上接头、下接头、中间管、芯轴、中心管和割刀构成，其特征在于：中间管的一端螺纹安装有上接头，中间管的另一端螺纹安装有下接头，中间管内通过限位套和压块安装有芯轴，芯轴上设置有楔形凸块，与楔形凸块对应的中间管上设置有割刀口，割刀口内通过压盖和回位弹簧装有割刀，割刀与楔形凸块活动连接，芯轴下端的下接头内通过复位弹簧安装有中心管，中心管与芯轴螺纹连接。

所述的限位套与下接头之间设置有剪切销钉。

所述的楔形凸块上设置有滑槽，割刀的底部为坡面，割刀底部的坡面上设置有与滑槽对应的滑键，割刀与楔形凸块之间通过滑槽与滑键之间的配合滑动连接。

所述的压块上通过小弹簧和螺纹压帽安装有卡头，卡头后端的压块上设置有液流孔，卡头通过液流孔与芯轴的中心孔连通。

所述的卡头对应的限位套上呈上下状设置有上卡口和下卡口，卡头分别与上卡口和下卡口活动卡接。

所述的割刀下方的压盖上设置有液流道，楔形凸块下方的芯轴上设置有连通孔，与液流道上端口对应的压盖上螺纹安装有喷嘴，喷嘴通过液流道在芯轴下移时与连通孔连通。

本发明的有益效果在于：

该扩眼外径可调的液压式随钻扩眼装置在钻进过程中因剪切销钉的限位作用，割刀不会伸出中间管外。液流道与心轴上的连通孔在钻进过程不接通，而在扩眼过程中因心轴下移从而使钻井液通过连通孔和液流道孔流入喷嘴，且喷嘴可根据不同工况进行更换，以达到最优水力参数，提高破岩效率。在扩眼过程中，卡头在钻井液作用下伸出下移进入卡口内并最终锁死，达到限位和自锁效果，当扩眼完毕后泄压，卡头在小弹簧作用下回位即解锁。解决了现有工具受力不平衡，存在扩眼器扭矩大、工作状态不稳定、对地层适应能力差等问题；以及结构复杂，无水眼喷嘴或水眼喷嘴不可调导致割刀的切削性能和切割效率差进而影响割刀使用寿命的问题。特别适用于油气井随钻扩眼使用。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；