[发明专利]一种新型随钻扩眼工具

权利要求书

1.一种新型随钻扩眼工具，由上接头、螺旋转轴、上壳体、推力轴承、下壳体、刀翼、齿轮轴、密封圈、钻头、转动支撑体、压帽、弹簧、定位球和PDC齿组成，其特征是：上接头（1）下端与上壳体（3）上端用螺纹连接，上壳体（3）内腔上部设置有轴承支撑座（3a），推力轴承（4）放置于轴承支撑座（3a）上表面，螺旋转轴（2）置于上壳体（3）内，螺旋转轴（2）中部外表面设置有螺旋翼（2c），螺旋翼（2c）与上壳体（3）内壁采用间隙配合，螺旋转轴（2）中上部外表面设置有圆形悬挂凸台（2b），悬挂凸台（2b）置于推力轴承（4）上表面，内腔中上部设置有过流孔Ⅰ（2a），过流孔Ⅰ（2a）连通螺旋转轴（2）的上腔与下腔，螺旋转轴（2）的悬挂凸台（2b）设置有过流孔Ⅱ（2d），上接头（1）与螺旋转轴（2）构成的环空和上壳体（3）与螺旋转轴（2）构成的环空通过过流孔Ⅱ（2d）连通；

上壳体（3）下端与下壳体（5）上端螺纹连接，下壳体（5）下端与钻头（9）螺纹连接，螺旋转轴（2）下端与齿轮轴（7）上端螺纹连接，齿轮轴（7）下端插入钻头（9）内腔，齿轮轴（7）下端与钻头（9）内腔之间设置有密封装置（8）；

齿轮轴（7）中心设置有通孔，齿轮轴（7）中部设置有圆柱形定位凸台，在圆柱形定位凸台的外表面设置有一个半球形凹槽；下壳体（5）中部设置有沉头座孔，压帽（11）与沉头座孔外侧螺纹连接，弹簧（12）置于沉头座孔内，弹簧（12）左端与压帽（11）接触，弹簧（12）右端与定位球（13）接触，弹簧（12）处于压缩状态，定位球（13）与齿轮轴（7）的定位凸台外表面接触；齿轮轴（7）上部和下部分别设置有两个渐开线齿轮，其中齿轮轴（7）上部设置上齿轮（7a），齿轮轴（7）下部设置下齿轮（7b）；

下壳体（5）上部和下部分别设置有扶正筋，扶正筋上设置有通槽连通下壳体（5）的内外腔，扶正筋上的通槽内侧两端设置有滑槽，刀翼（6）外侧设置为圆弧形，刀翼（6）外侧分布有PDC齿（14），刀翼（6）用销轴固定在下壳体（5）扶正筋上的通槽外侧，刀翼（6）内侧安装有扭簧，使刀翼（6）始终受到径向收拢的弹力，刀翼（6）内侧与凸轮（10b）接触；转动支撑体（10）两端设置有转轴，转动支撑体（10）的转轴安装在下壳体（5）扶正筋通槽内侧两端的滑槽内，转动支撑体（10）上端设置有完整的小齿轮（10a），转动支撑体（10）下端外侧设置有凸轮（10b），转动支撑体（10）下端内侧设置有半圈小齿轮（10a），转动支撑体（10）的小齿轮（10a）分别与齿轮轴（7）的上齿轮（7a）和下齿轮（7b）正确外啮合；

工作时，本发明的上接头（1）上端接钻柱，本发明随钻柱一起旋转并带动下部的钻头（9）进行钻进，高压钻井液进入本发明的内腔，其中一部分钻井液流入螺旋转轴（2）内腔，经过流孔Ⅰ（2a）到达钻头（9）内腔，并经钻头水眼流出，另一部分钻井液流入上接头（1）与螺旋转轴（2）构成的环空，并经过流孔Ⅱ（2d）作用于螺旋翼（2c），进而推动螺旋转轴（2）产生顺时针旋转，并带动齿轮轴（7）一起顺时针旋转，此时齿轮轴（7）的上齿轮（7a）和下齿轮（7b）带动小齿轮（10a）发生逆时针转动，同时凸轮（10b）也伴随小齿轮（10a）同步逆时针转动，最终在凸轮（10b）的推动下使刀翼（6）产生顺时针旋转并使刀翼（6）外侧逐渐径向伸出，使PDC齿（14）接触前方钻头（9）所形成的井壁；同时下壳体（5）带动刀翼（6）整体做顺时针旋转钻进，刀翼（6）外侧的PDC齿（14）逐步将前方钻头（9）所钻井眼进行扩径。

2.根据权利要求1所述的一种新型随钻扩眼工具，其特征是：所述下壳体（5）上部和下部分别周向均匀各设置有三条扶正筋；所述转动支撑体（10）设置有六个，分为上下两组，每组各三个；所述刀翼（6）设置有六个，分为上下两组，每组各三个。

3.根据权利要求1所述的一种新型随钻扩眼工具，其特征是：所述密封装置（8）由O型内密封圈和密封挡圈构成。