一种随钻扩眼装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种随钻扩眼装置及其使用方法，该装置中，上限位体的端部抵靠弹性件安装座，上限位体可沿本体运动且可固定于本体的预设位置，以使得弹性件安装座与刀体之间具有第一预设距离；弹性件置于弹性件安装座和刀体之间；本体沿轴向设置有多个斜槽，斜槽到本体轴线的夹角为锐角；刀体设置有多个与斜槽一一对应的刀翼，刀翼设置有与斜槽匹配的凸起，凸起嵌入斜槽中；液压驱动组件至少部分内嵌于滑动件中，且与滑动件之间形成环空部，液压驱动组件设置有通向环空部的第一驱动液通道；在第一状态下，第一驱动液通道打开，滑动件在驱动液压力作用下推动刀体和弹性件运动，并使刀翼沿着斜槽运动并径向扩张，直至刀体与弹性件安装座接触。装座接触。装座接触。

【技术实现步骤摘要】
一种随钻扩眼装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及膨胀管
，特别涉及一种随钻扩眼装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]在油气井钻井中，随着钻井深度的增加，在钻孔中安装同心套管并进行水泥固定。每层新套管都需要支撑在上层套管内，导致固井作业的环形区域与生产油气的流动面积会逐渐减小。因此，需要增加固井作业的环空，增加产液面积。通常情况下，需要在下层套管的末端下方扩大井眼，以获得更大的环形区域安装更多套管，到达更深的地层，为油气生产提供更多的流动区域。
[0003]现有技术中，一般使用扩孔器穿过下层套管的井眼，并在下层套管下端扩大井眼。扩孔器基本上有两种工作状态：一种是闭合状态，使刀具能够通过现有的套管井眼；另一种是打开状态，末端有刀具从本体伸出，此状态，扩孔器在钻孔中旋转和下降时，钻孔直径可被扩大。

技术实现思路

[0004]现有技术中，传统的扩孔器有几个缺点：切削结构通常由钻头部分组成，不能可靠地将钻孔扩大到所需的直径；调整扩孔器的扩大直径需要更换扩孔器刀具，甚至更换不同直径的扩孔器；许多扩孔器都设计为在钻柱中泵入钻井液时自动扩张，在钻柱中存在液压的情况下，扩孔器始终保持完全扩张状态，不利于扩眼直径的调整和扩孔器的回收。鉴于上述问题，有必要提出一种随钻扩眼装置及其使用方法以解决或部分解决上述问题，本专利技术提出的技术方案如下：
[0005]第一方面，本专利技术提出了一种随钻扩眼装置，包括本体，以及位于本体内部的上限位体、中心管、弹性件安装座、弹性件、刀体、滑动件和液压驱动组件，其中：
[0006]所述上限位体、弹性件安装座、弹性件、刀体、滑动件和液压驱动组件依次套设于所述中心管上；
[0007]所述上限位体的端部抵靠所述弹性件安装座，所述上限位体可沿所述本体运动且可固定于所述本体的预设位置，以使得所述弹性件安装座与所述刀体之间具有第一预设距离；
[0008]所述弹性件置于所述弹性件安装座和刀体之间；
[0009]所述本体沿轴向设置有多个斜槽，所述斜槽到所述本体轴线的夹角为锐角；
[0010]所述刀体设置有多个与斜槽一一对应的刀翼，所述刀翼设置有与所述斜槽匹配的凸起，所述凸起嵌入所述斜槽中；
[0011]所述液压驱动组件至少部分内嵌于所述滑动件中，且与所述滑动件之间形成环空部，所述液压驱动组件设置有通向所述环空部的第一驱动液通道；
[0012]所述随钻扩眼装置至少包括以下两种状态：
[0013]在第一状态下，第一驱动液通道打开，滑动件在驱动液压力的作用下，推动所述刀
体和所述弹性件运动，并使所述刀翼沿着所述斜槽运动并径向扩张，直至所述刀体与所述弹性件安装座接触；
[0014]在第二状态下，所述第一驱动液通道关闭，刀翼在弹性件的弹力作用下收回。
[0015]在一个实施例中，所述液压驱动组件包括与所述本体连接的下限位体；
[0016]所述下限位体部分内嵌于所述滑动件中，并与所述滑动件之间形成所述环空部；所述第一驱动液通道设置于所述下限位体。
[0017]在一个实施例中，所述液压驱动组件还包括打开滑套、滑套盖、关闭滑套和辅助滑套；
[0018]所述打开滑套和所述关闭滑套依次内嵌于所述下限位体中，所述关闭滑套靠近所述刀体一侧设置；
[0019]所述滑套盖套设于所述打开滑套，所述滑盖套的两端沿轴向设置有环形凸起，所述环形凸起外套于所述下限位体且与所述下限位体连接；
[0020]所述打开滑套设置有第一轴肩，所述打开滑套内嵌于所述下限位体中，并与所述下限位体连接，以使得所述第一轴肩与所述滑套盖之间具有第二预设距离，且所述打开滑套封堵所述第一驱动液通道；
[0021]所述关闭滑套与所述下限位体连接，所述关闭滑套设置有第一轴肩；
[0022]所述辅助滑套内嵌于所述关闭滑套且与所述关闭滑套连接。
[0023]在一个实施例中，所述液压驱动组件还包括打开球体；
[0024]所述打开滑套的底部设置有第一通孔，在所述打开球体封闭所述第一通孔情况下，在驱动液压力作用下，所述打开滑套与所述下限位体脱离连接，所述打开滑套向所述滑套盖运动，直至所述第一轴肩抵靠所述滑盖套，使得第一驱动液通道被打开，所述随钻扩眼装置进入所述第一状态。
[0025]在一个实施例中，所述液压驱动组件还包括关闭球体；
[0026]所述辅助滑套设置有第二通孔，在所述关闭球体封闭所述第二通孔情况下，在驱动液压力作用下，所述关闭滑套与所述下限位体脱离连接，所述关闭滑套和所述辅助滑套整体向打开滑套运动，直至所述关闭滑套抵靠于所述打开滑套，所述关闭滑套封堵所述第一驱动液通道，使得所述第一驱动液通道被关闭，所述随钻扩眼装置进入所述第二状态。
[0027]在一个实施例中，所述打开滑套设置有第二驱动液通道；
[0028]第二状态下，所述辅助滑套与所述关闭滑套脱离连接，所述辅助滑套和所述关闭球体运动至所述打开滑套的底部，以使驱动液从所述第二驱动液通道排出。
[0029]在一个实施例中，所述液压驱动组件还包括强制回收座和强制回收球体；
[0030]所述强制回收座外套于所述中心管且抵靠于所述弹性件安装座；
[0031]所述上限位体外套于所述强制回收座且与所述强制回收座连接；
[0032]所述强制回收球体用于封闭所述强制回收座；所述随钻扩眼装置还包括第三状态：
[0033]在所述第三状态下，所述强制回收球体封闭所述强制回收座，所述强制回收座与所述上限位体脱离连接，所述强制回收座推动所述弹性件安装座运动，以带动所述刀翼沿着所述斜槽运动并径向收缩。
[0034]在一个实施例中，所述强制回收座设置有第三驱动液通道，以使驱动液通过所述
第三驱动液通道从中心管中排出。
[0035]在一个实施例中，还包括外套于所述中心管的弹性件支撑板；
[0036]所述弹性件支撑板位于所述弹性件和所述刀体之间。
[0037]在一个实施例中，所述的随钻扩眼装置还包括外套于所述弹性件安装座的限位块；
[0038]在所述第一状态下，所述限位块抵靠所述弹性件支撑板，以对弹性件支撑板的运动进行导向。
[0039]在一个实施例中，所述上限位体靠近所述弹性件安装座的一端设置有限位凸起，所述强制回收座设置有第二轴肩；
[0040]在所述第三状态下，所述强制回收座推动所述弹性件安装座运动，直至所述第二轴肩与所述限位凸起抵靠。
[0041]在一个实施例中，所述强制回收球座与所述中心管嵌套的位置设置有第一螺纹，所述强制回收球座与所述中心管通过第一螺纹连接。
[0042]在一个实施例中，所述滑动件设置有环形槽，所述本体对应所述环形槽的位置设置有冷却水通道，以使得驱动液通过环形槽进入所述冷却水通道，并喷向所述刀翼。
[0043]在一个实施例中，所述滑动件靠近所述打开滑套的一端设置有第四驱动液通道1605，以使驱动液从所述环空部进入所述环形槽。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种随钻扩眼装置，其特征在于，包括本体，以及位于本体内部的上限位体、中心管、弹性件安装座、弹性件、刀体、滑动件和液压驱动组件，其中：所述上限位体、弹性件安装座、弹性件、刀体、活塞动件和液压驱动组件依次套设于所述中心管上；所述上限位体的端部抵靠所述弹性件安装座，所述上限位体可沿所述本体运动且可固定于所述本体的预设位置，以使得所述弹性件安装座与所述刀体之间具有第一预设距离；所述弹性件置于所述弹性件安装座和刀体之间；所述本体沿轴向设置有多个斜槽，所述斜槽到所述本体轴线的夹角为锐角；所述刀体设置有多个与斜槽一一对应的刀翼，所述刀翼设置有与所述斜槽匹配的凸起，所述凸起嵌入所述斜槽中；所述液压驱动组件至少部分内嵌于所述滑动件中，且与所述滑动件之间形成环空部，所述液压驱动组件设置有通向所述环空部的第一驱动液通道；所述随钻扩眼装置至少包括以下两种状态：在第一状态下，所述第一驱动液通道打开，所述滑动件在驱动液压力作用下推动所述刀体和所述弹性件运动，并使所述刀翼沿着所述斜槽运动并径向扩张，直至所述刀体与所述弹性件安装座接触；在第二状态下，所述第一驱动液通道关闭，刀翼在弹性件的弹力作用下收回。2.如权利要求1所述的随钻扩眼装置，其特征在于，所述液压驱动组件包括与所述本体连接的下限位体；所述下限位体部分内嵌于所述滑动件中，并与所述滑动件之间形成所述环空部；所述第一驱动液通道设置于所述下限位体。3.如权利要求2所述的随钻扩眼装置，其特征在于，所述液压驱动组件还包括打开滑套、滑套盖、关闭滑套和辅助滑套；所述打开滑套和所述关闭滑套依次内嵌于所述下限位体中，且所述关闭滑套靠近所述刀体一侧设置；所述滑套盖套设于所述打开滑套，所述滑盖套的两端沿轴向设置有环形凸起，所述环形凸起外套于所述下限位体且与所述下限位体连接；所述打开滑套设置有第一轴肩，所述打开滑套内嵌于所述下限位体中，并与所述下限位体连接，以使得所述第一轴肩与所述滑套盖之间具有第二预设距离，且所述打开滑套封堵所述第一驱动液通道；所述关闭滑套与所述下限位体连接；所述辅助滑套内嵌于所述关闭滑套且与所述关闭滑套连接。4.如权利要求3所述的随钻扩眼装置，其特征在于，所述液压驱动组件还包括打开球体；所述打开滑套的底部设置有第一通孔，在所述打开球体封闭所述第一通孔情况下，在驱动液压力作用下，所述打开滑套与所述下限位体脱离连接，所述打开滑套向所述滑套盖运动，直至所述第一轴肩抵靠所述滑盖套，使得第一驱动液通道被打开，所述随钻扩眼装置进入所述第一状态。5.如权利要求4所述的随钻扩眼装置，其特征在于，所述液压驱动组件还包括关闭球
体；所述辅助滑套设置有第二通孔，在所述关闭球体封闭所述第二通孔情况下，在驱动液压力作用下，所述关闭滑套与所述下限位体脱离连接，所述关闭滑套和所述辅助滑套整体向打开滑套运动，直至所述关闭滑套抵靠于所述打开滑套，所述关闭滑套封堵所述第一驱动液通道，使得所述第一驱动液通道被关闭，所述随钻扩眼装置进入所述第二状态。6.如权利要求5所述的随钻扩眼装置，其特征在于，所述打开滑套设置有第二驱动液通道...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯福祥，张全立，张燕萍，韩飞，吴千里，梁国红，罗勇，彭嵩，曹川，
申请(专利权)人：中国石油集团工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：