一种可伸缩式随钻扩眼工具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可伸缩式随钻扩眼工具，包括传动轴、上接头、碟簧组、壳体、切削齿、导向轴、销钉、活塞、扩眼刀翼、端帽、下接头，壳体壁面均匀设置有刀翼槽，导向轴外侧设计有楔形导向面，下钻时，刀翼槽通过销钉将扩眼刀翼固定，钻进时传动轴压缩碟簧组并带动导向轴向下移动至端帽下端面与下接头上端面接触，导向轴依靠楔形导向面挤压活塞和扩眼刀翼，扩眼刀翼剪断销钉向外伸出，起钻时传动轴在碟簧组的预紧力作用下带动导向轴向上移动，楔形导向面与活塞脱离接触，扩眼刀翼在井壁反作用力下缩回刀翼槽内。因此，本实用新型专利技术可随钻使用，随时扩大新钻出的井眼，避免因单趟扩眼造成的生产时效降低和成本的增加。产时效降低和成本的增加。产时效降低和成本的增加。

【技术实现步骤摘要】
一种可伸缩式随钻扩眼工具


[0001]本技术涉及油气勘探、地质勘探、地热井开发
，特别涉及一种可伸缩式随钻扩眼工具。

技术介绍

[0002]随着油气勘探的不断深入，井深不断增加、地层差异性更大，钻井难度不断提高。在钻井施工中，当钻头在井下连续工作时间较长时，由于地层蠕变、疏松、岩石吸水膨胀，或者是泥饼过厚等原因，产生键槽和缩径等井眼质量问题，造成在起下钻过程中发生阻卡现象。
[0003]为了防止这类情况的发生，除了优化钻井液性能和进行短程起下钻通井外，还可以采用专用扩眼工具把新钻出的井眼直径扩大，留有一定的井眼缩径时间。但是，单趟扩眼会造成生产时效降低和成本的增加。
[0004]因此，有必要研发一种新型随钻扩眼工具，为保障复杂易缩径地层的安全高效钻进提供有效技术支撑。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术提供了一种随钻扩眼工具，相比于专用扩眼工具，可随钻使用，随时扩大新钻出的井眼，避免因单趟扩眼造成的生产时效降低和成本的增加。
[0006]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0007]一种可伸缩式随钻扩眼工具，包括：传动轴、上接头、弹性件、壳体、导向轴、剪力连接件、扩眼刀翼和下接头；
[0008]所述上接头、所述壳体和所述下接头依次固定连接，所述弹性件、所述导向轴和所述端帽设置在所述壳体内；
[0009]所述传动轴依次穿过所述上接头和所述弹性件插入所述壳体内，所述弹性件能够为所述传动轴提供向上的恢复力；所述传动轴的中部与所述上接头传动配合，且所述传动轴可相对所述上接头沿轴向运动；所述传动轴的下端固定连接于所述导向轴；
[0010]所述导向轴的外壁设有上大下小的楔形导向面，所述壳体的扩眼段与所述楔形导向面位置相对，所述扩眼刀翼可沿径面运动安装于所述扩眼段，且所述扩眼刀翼通过所述剪力连接件可折断固定于所述扩眼段；
[0011]所述导向轴可向下运动通过所述楔形导向面将所述扩眼刀翼沿径面向外推出。
[0012]优选地，所述弹性件为设置于所述传动轴外壁和所述壳体内壁之间的碟簧组，所述壳体内壁设有同所述碟簧组下端抵接配合的台阶。
[0013]优选地，所述传动轴的中部外壁设有花键，所述上接头的内壁设有沿轴向延伸的键槽，所述花键与所述键槽传动配合。
[0014]优选地，所述扩眼段的外壁开设有用于容纳所述扩眼刀翼的刀翼槽。
[0015]优选地，所述刀翼槽的槽底尺寸、所述扩眼刀翼的内端尺寸、所述刀翼槽的槽口尺
寸和所述扩眼刀翼的外端尺寸依次渐小。
[0016]优选地，所述扩眼刀翼和所述刀翼槽的数量为一一对应的多个，多个所述刀翼槽沿周向均匀分布；
[0017]所述扩眼段位于相邻两个所述刀翼槽的外壁镶嵌有切削齿，和/或，所述扩眼段位于相邻所述刀翼槽轴向两侧的外壁镶嵌有切削齿。
[0018]优选地，还包括：活塞；
[0019]所述扩眼段沿径向开设有通孔，所述活塞穿过所述通孔；所述活塞的一端连接于所述扩眼刀翼，所述活塞的另一端用于同所述楔形导向面接触配合；
[0020]所述导向轴向下运动时，所述楔形导向面可通过所述活塞将所述扩眼刀翼沿径向推出。
[0021]优选地，所述剪力连接件为销钉，两个所述销钉分别将所述扩眼刀翼的轴向两侧固定于所述扩眼段。
[0022]优选地，所述导向轴开设有与所述传动轴同轴的通孔。
[0023]优选地，还包括：端帽；
[0024]所述导向轴的下端与所述端帽固定连接；
[0025]所述端帽和所述下接头之间预留有轴向间距。
[0026]从上述的技术方案可以看出，本技术提供的可伸缩式随钻扩眼工具，与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0027]1、本技术能够对井眼缩径地层进行所钻扩眼、清理井壁，形成高质量的光滑井眼，以减小钻柱的摩阻扭矩，提高机械钻速和防止卡钻；
[0028]2、本技术相比钻具稳定器具有更长寿命，可用于钻井时的随钻扩眼，避免因单趟扩眼造成的生产时效降低和成本的增加；
[0029]3、本技术的刀翼槽采用内宽外窄的T型结构，起到更好的保护作用，有效防止扩眼刀翼掉落井底造成事故。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本技术实施例提供的可伸缩式随钻扩眼工具处于收缩状态的整体结构示意图；
[0032]图2为沿图1中A
‑
A截面的剖视结构示意图；
[0033]图3为沿图1中B
‑
B截面的剖视结构示意图；
[0034]图4为本技术实施例提供的可伸缩式随钻扩眼工具处于伸展状态(在钻进时的工作状态)的整体结构示意图。
[0035]其中：1为传动轴，2为上接头，3为碟簧组，4为壳体，5为切削齿，6为导向轴，7为销钉，8为楔形导向面，9为活塞，10为扩眼刀翼，11为刀翼槽，12为端帽，13为下接头。
具体实施方式
[0036]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0037]本技术实施例提供的可伸缩式随钻扩眼工具，包括：传动轴1、上接头2、弹性件、壳体4、导向轴6、剪力连接件、扩眼刀翼10和下接头13，其结构可以参照图1所示；
[0038]其中，上接头2、壳体4和下接头13依次固定连接，弹性件、导向轴6和端帽12设置在壳体4内；
[0039]传动轴1依次穿过上接头2和弹性件插入壳体4内，弹性件能够为传动轴1提供向上的恢复力；传动轴1的中部与上接头2传动配合，且传动轴1可相对上接头2沿轴向运动；传动轴1的下端固定连接于导向轴6；
[0040]导向轴6的外壁设有上大下小的楔形导向面8，壳体4的扩眼段与楔形导向面8位置相对，扩眼刀翼10可沿径面运动安装于扩眼段，且扩眼刀翼10通过剪力连接件可折断固定于扩眼段；剪力连接件的连接方向垂直于扩眼刀翼10的可运动方向，从而可在扩眼刀翼10运动时折断剪力连接件；
[0041]导向轴6可向下运动通过楔形导向面8将扩眼刀翼10沿径面向外推出。
[0042]工作原理：本工具在组装时，通过剪力连接件将扩眼刀翼10固定在壳体4的扩眼段，并在下钻过程中使得扩眼刀翼10一直处于收缩状态，减小下钻过程中的摩阻扭矩(如图1所示)；当钻进时，钻头接触井底，加上钻压后，传动轴1压缩弹性件并带动导向轴6向下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可伸缩式随钻扩眼工具，其特征在于，包括：传动轴(1)、上接头(2)、弹性件、壳体(4)、导向轴(6)、剪力连接件、扩眼刀翼(10)和下接头(13)；所述上接头(2)、所述壳体(4)和所述下接头(13)依次固定连接，所述弹性件、所述导向轴(6)和所述端帽(12)设置在所述壳体(4)内；所述传动轴(1)依次穿过所述上接头(2)和所述弹性件插入所述壳体(4)内，所述弹性件能够为所述传动轴(1)提供向上的恢复力；所述传动轴(1)的中部与所述上接头(2)传动配合，且所述传动轴(1)可相对所述上接头(2)沿轴向运动；所述传动轴(1)的下端固定连接于所述导向轴(6)；所述导向轴(6)的外壁设有上大下小的楔形导向面(8)，所述壳体(4)的扩眼段与所述楔形导向面(8)位置相对，所述扩眼刀翼(10)可沿径面运动安装于所述扩眼段，且所述扩眼刀翼(10)通过所述剪力连接件可折断固定于所述扩眼段；所述导向轴(6)可向下运动通过所述楔形导向面(8)将所述扩眼刀翼(10)沿径面向外推出。2.根据权利要求1所述的可伸缩式随钻扩眼工具，其特征在于，所述弹性件为设置于所述传动轴(1)外壁和所述壳体(4)内壁之间的碟簧组(3)，所述壳体(4)内壁设有同所述碟簧组(3)下端抵接配合的台阶。3.根据权利要求1所述的可伸缩式随钻扩眼工具，其特征在于，所述传动轴(1)的中部外壁设有花键，所述上接头(2)的内壁设有沿轴向延伸的键槽，所述花键与所述键槽传动配合。4.根据权利要求1所述的可伸缩式随钻扩眼工具，其特征在于，所述扩眼段的外壁开设有用于容纳所述扩眼刀翼(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆生，毛世发，苏前荣，李忠寿，汤分周，王国庆，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，
类型：新型
国别省市：