一种具有自扶正引导功能的扩孔器的制造方法技术

本发明专利技术提供了一种具有自扶正引导功能的扩孔器的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：首先，形成主轴、多个牙轮、多个扶正筋、一个或多个牙轮加强筋、扶正桶和基座；然后，在主轴上按位置焊接安装基座，扶正桶和牙轮加强筋；其中，先将所述基座与主轴轴身焊接固定，所述扶正桶的右端和基座的左侧焊接固定、左端和主轴的部分轴身焊接固定形成密封的气体腔；所述牙轮加强筋的一端与基座的右侧焊接，另一端与主轴的轴身焊接；接下来，将多个扶正筋焊接安装在扶正桶上，将多个牙轮焊接安装在牙轮座上。本发明专利技术的具有自扶正引导功能的扩孔器的制造方法具有结构简单，加工方便，扩孔器的强度高等优点。

A manufacturing method of reamer with self righting and guiding function

【技术实现步骤摘要】
一种具有自扶正引导功能的扩孔器的制造方法
本专利技术涉及油气田油气管道地面建设中的大型长输管道定向钻穿越施工，属于钻井或钻探工程
具体来讲，涉及一种具有自扶正引导功能的扩孔器的制造方法。
技术介绍
目前，水平定向钻由于其主要在距地面30m以内的地层中穿越，穿越地层破碎复杂，特别是接近地面的入土及出土段多为风化或全风化地层，给定向钻及扩孔带来困难。然而，现有水平定向钻施工要求不断提升，直径1000mm及以上的定向钻工程越来越多，对扩孔器的结构及其加工制造要求也不断增加。常见的大型定向钻扩孔时，现有大直径扩孔器因自身重量较大，扩孔时有下坠趋势，特别是进行多级扩孔时对孔道的形状带来更大影响，成孔形状多为上小下大的梨形孔，成孔质量不利于管道回拖，严重影响到回拖成功率及管道防腐层，尤其是对砂层、泥岩等软性地质，形成梨形孔趋势就更为明显。同时，这种扩孔器也不具备自扶正引导功能，需要外加扶正器来对扩孔器沿孔道轴心线方向进行扶正引导。然而，外加扶正器又会增加连接结构和孔内钻杆的重量，增加了钻杆断裂风险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种解决大直径扩孔器在成孔过程中因下坠等原因易形不规则孔洞(例如，梨形孔)的具有自扶正引导功能的扩孔器的制造方法。本专利技术的另一目的在于提供一种不必外加扶正器和连接结构、钻杆不易发生断裂风险的具有自扶正引导功能的扩孔器的制造方法。本专利技术的进一步目的在于提供一种能够适用于地层深度在30m以内，目标孔道直径在1050mm甚至1200mm以上的具有自扶正引导功能的扩孔器的制造方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种具有自扶正引导功能的扩孔器的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：首先，形成主轴、多个牙轮、多个扶正筋、一个或多个牙轮加强筋、扶正桶和基座。其中，所述主轴包括第一介质流道、第二介质流道和轴身，轴身具有用于与上游钻杆连接的左端、以及用于与下游钻具连接的右端，所述第一介质流道沿轴向贯穿设置在轴身中，所述第二介质流道贯穿设置在轴身中并与所述第一介质流道交叉且连通。所述基座具有内腔、多个牙轮座、以及与所述多个牙轮座的数量相等的第三介质流道，所述内腔与每个第三介质流道分别连通，每个第三介质流道对应设置在所述多个牙轮座中的一个牙轮座处。所述扶正桶具有与基座的左侧连接的右端以及与主轴的轴身连接的左端。所述一个或多个牙轮加强筋具有与基座的右侧连接的一端以及与主轴的轴身连接的另一端。所述牙轮加强筋具有与主轴连接的一端以及与基座右边连接的另一端。然后，在主轴上按位置焊接安装基座，扶正桶和牙轮加强筋。其中，先将所述基座与主轴轴身焊接固定，使得基座的内腔与主轴轴身上的第二介质流道连通。所述扶正桶的右端和基座的左侧焊接固定、左端和主轴的部分轴身焊接固定，使主轴轴身、基座左侧面以及扶正桶内部形成密封的气体腔。所述一个或多个牙轮加强筋的一端与基座的右侧焊接，另一端与主轴的轴身焊接。接下来，将多个扶正筋焊接安装在扶正桶上，将多个牙轮焊接安装在牙轮座上。其中，所述多个扶正筋的长度延伸方向不与扶正桶的轴心线平行；所述多个牙轮中的每个牙轮固定设置在对应的牙轮座上，使得对应的第三介质流道提供的扩孔介质能够作用在牙轮上。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述扶正桶的气体腔中为空气或氮气。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述一个或多个牙轮加强筋呈类锥桶状结构，并且所述类锥桶状结构的小端和大端分别依次与主轴的轴身和基座的右侧密封固定连接，以形成可充气并产生浮力的气腔。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述类锥桶状结构的气腔中为空气或氮气。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述扶正桶的气体腔大小根据所扩孔的直径和需要的浮力来确定。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述扶正桶直径为300～1500mm，所述主轴直径为150～240mm，所述基座直径等效为300～1400mm，所述扩孔器形成孔的直径为400～1800mm。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述扶正桶长度为500～1200mm，所述主轴长度为1300～2500mm，所述基座厚度等效为100～300mm。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述扩孔器能够利用扶正桶外桶壁和/或所述多个扶正筋与孔道内壁的接触来引导扩孔器沿前方待扩孔的孔道前进。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述基座的多个牙轮座沿周向均匀布设。在本专利技术的一个示例性实施例中，所述多个牙轮加强筋沿周向均匀布设。附图说明图1示出了根据本专利技术的具有自扶正引导功能的扩孔器的制造方法的工艺流程图；图2示出了采用现有扩孔器形成的梨形孔道图；图3示出了图2中具有自扶正引导功能的扩孔器的制造方法制造的扩孔器的结构示意图；图4示出了图3中扶正桶腔体的结构示意图；图5示出了根据本专利技术的具有自扶正引导功能的扩孔器的制造方法制造扩孔器的实物图；图6示出了采用图5中扩孔器形成的圆形孔道图。附图标记：1-主轴、2-扶正桶、3-扶正筋、4-牙轮、5-基座、6-牙轮加强筋、A-自浮定位导向部分、B-成孔切削部分、C-钻杆连接部分。具体实施方式在下文中，将结合示例性实施例和附图来详细说明本专利技术的具有自扶正引导功能的扩孔器的制造方法。需要说明的是，“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是为了方便描述和便于区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“左”、“右”、“内”、“外”仅仅为为了便于描述和构成相对的方位或位置关系，而并非指示或暗示所指的部件必须具有该特定方位或位置。图1示出了根据本专利技术的具有自扶正引导功能的扩孔器的制造方法一个示例性实施例中的工艺流程图。在本实施例中，如图1所示，所述制造方法包括以下步骤：首先，分别形成主轴、多个牙轮、多个扶正筋、一个或多个牙轮加强筋、扶正桶和基座。其中，主轴包括沿其轴向贯穿的第一介质流道和设置在轴身上的第二介质流道，第二介质流道与第一介质流道连通，主轴左端用于与上游钻杆连接、主轴右端用于与下游钻具连接。来自上部钻杆的扩孔介质可以通过第一介质流道进入第二介质流道。这里，主轴的形成可以采用铸造成型，也可以通过冲压加工成型。然而，本专利技术不限于此，只要能够形成具有上述功能的主轴即可。基座为具有内腔的类圆饼状结构，基座上沿周向均匀分布有多个牙轮座，每个牙轮座相应位置设置有第三介质流道，基座的内腔与每个第三介质流道分别连通。这里，基座的成型可以采用铸造，也可以通过焊接加工成型。然而，本专利技术不限于此，只要能够形成具有上述功能的基座即可。扶正桶具有与基座的左侧连接的右端以及与主轴的轴身连接的左端。这里，扶正桶的成型可以通过铸造成型，也可以通过焊接加工成型。一个或多个牙轮加强筋具有与基座的右侧连接的一端以及与主轴的轴身连接的另一端。这里，牙轮加强筋的形成可以采用铸造成型、冲压加工成型或焊接加工成型。然而，本专利技术不限于此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有自扶正引导功能的扩孔器的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：/n首先，形成主轴、多个牙轮、多个扶正筋、一个或多个牙轮加强筋、扶正桶和基座，其中，/n所述主轴包括第一介质流道、第二介质流道和轴身，轴身具有用于与上游钻杆连接的左端、以及用于与下游钻具连接的右端，所述第一介质流道沿轴向贯穿设置在轴身中，所述第二介质流道贯穿设置在轴身中并与所述第一介质流道交叉且连通；所述基座具有内腔、多个牙轮座、以及与所述多个牙轮座的数量相等的第三介质流道，所述内腔与每个第三介质流道分别连通，每个第三介质流道对应设置在所述多个牙轮座中的一个牙轮座处；所述扶正桶具有与基座的左侧连接的右端以及与主轴的轴身连接的左端；所述一个或多个牙轮加强筋具有与基座的右侧连接的一端以及与主轴的轴身连接的另一端；所述牙轮加强筋具有与主轴连接的一端以及与基座右边连接的另一端；/n然后，在主轴上按位置焊接安装基座，扶正桶和牙轮加强筋，其中，/n先将所述基座与主轴轴身焊接固定，使得基座的内腔与主轴轴身上的第二介质流道连通；所述扶正桶的右端和基座的左侧焊接固定、左端和主轴的部分轴身焊接固定，使主轴轴身、基座左侧面以及扶正桶内部形成密封的气体腔；所述一个或多个牙轮加强筋的一端与基座的右侧焊接，另一端与主轴的轴身焊接；/n接下来，将多个扶正筋焊接安装在扶正桶上，将多个牙轮焊接安装在牙轮座上，其中，/n所述多个扶正筋的长度延伸方向不与扶正桶的轴心线平行；所述多个牙轮中的每个牙轮固定设置在对应的牙轮座上，使得对应的第三介质流道提供的扩孔介质能够作用在牙轮上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种具有自扶正引导功能的扩孔器的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：
首先，形成主轴、多个牙轮、多个扶正筋、一个或多个牙轮加强筋、扶正桶和基座，其中，
所述主轴包括第一介质流道、第二介质流道和轴身，轴身具有用于与上游钻杆连接的左端、以及用于与下游钻具连接的右端，所述第一介质流道沿轴向贯穿设置在轴身中，所述第二介质流道贯穿设置在轴身中并与所述第一介质流道交叉且连通；所述基座具有内腔、多个牙轮座、以及与所述多个牙轮座的数量相等的第三介质流道，所述内腔与每个第三介质流道分别连通，每个第三介质流道对应设置在所述多个牙轮座中的一个牙轮座处；所述扶正桶具有与基座的左侧连接的右端以及与主轴的轴身连接的左端；所述一个或多个牙轮加强筋具有与基座的右侧连接的一端以及与主轴的轴身连接的另一端；所述牙轮加强筋具有与主轴连接的一端以及与基座右边连接的另一端；
然后，在主轴上按位置焊接安装基座，扶正桶和牙轮加强筋，其中，
先将所述基座与主轴轴身焊接固定，使得基座的内腔与主轴轴身上的第二介质流道连通；所述扶正桶的右端和基座的左侧焊接固定、左端和主轴的部分轴身焊接固定，使主轴轴身、基座左侧面以及扶正桶内部形成密封的气体腔；所述一个或多个牙轮加强筋的一端与基座的右侧焊接，另一端与主轴的轴身焊接；
接下来，将多个扶正筋焊接安装在扶正桶上，将多个牙轮焊接安装在牙轮座上，其中，
所述多个扶正筋的长度延伸方向不与扶正桶的轴心线平行；所述多个牙轮中的每个牙轮固定设置在对应的牙轮座上，使得对应的第三介质流道提供的扩孔介质能够作用在牙轮上。


2.根据权利要求1所述具有自扶正引导功能的扩孔器的制造方法，其特征在于，所述扶正桶的气体腔中为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，王学军，叶文建，郎明春，黄正，邱德璟，
申请(专利权)人：四川石油天然气建设工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51