液壓式擴眼器刀翼解卡安全結構的製作方法
2023-09-19 17:54:50
專利名稱：液壓式擴眼器刀翼解卡安全結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油、天然氣和地質鑽井中井用擴眼器刀翼遇卡後的安全解卡結構，是一種能有效解除因擴眼器刀翼遇卡造成鑽井工程無法順利實施的液壓式擴眼器刀翼安全解卡結構。
背景技術：
在石油天然氣及地質鑽井中，擴眼工藝常用於解決因地層蠕變或巖層不穩定引起井壁縮小、坍塌，深井和超深井中小井眼井段環空間隙過小，造成鑽井、固井作業困難的問題。然而，隨鑽擴眼器在鑽進到軟巖泥地層、吸水易膨脹地層或是軟硬交錯的地層，易形成泥包。切削齒受泥包影響「吃入」地層程度減小。導致其對巖層的切削作用不能正常發揮， 嚴重時出現堵死噴口、包死刀翼，使擴眼器失去作用，並使刀翼無法縮回。另外因為巖石特性和載荷波動也會導致擴眼器刀翼卡死無法收回。正常擴眼狀態下擴眼器刀翼出現泥包時，刀翼處於伸出狀態，繼續鑽進相當危險，並且無法實施起下鑽。嚴重時將直接導致整口油井報廢。由於擴眼器結構和工作原理的特殊性，現有PDC鑽頭的解卡方式並不能直接適用於擴眼器刀翼解卡。因此設計出一種液壓式擴眼器刀翼解卡安全結構，保證擴眼器在實施擴眼工藝時因泥包等因素出現刀翼卡死無法收回的時候，能夠順利的解卡，不對整個鑽井工程造成更加嚴重的後果。
發明內容本實用新型的目的是為了克服現有技術的不足，提供能有效解除因擴眼器刀翼遇卡造成鑽井工程無法順利實施的擴眼器刀翼安全解卡結構。為了達到上述目的，本實用新型解決此問題所採用的技術方案是液壓式擴眼器刀翼解卡安全結構由上蓋、上蓋銷、心軸、心軸銷、推力套筒、彈簧腔組成。其特徵在於上蓋通過上蓋銷與擴眼器殼體連接在一起；心軸通過心軸銷與上蓋連接在一起，且心軸上端開設有6個鑽井液過流孔和球座；心軸上安裝有推力套筒。推力套筒小端朝上、大端朝下。推力套筒大端安裝在上蓋下端的圓形凹槽內；彈簧腔在復位彈簧預壓力的作用下，緊壓在上蓋下端面上。本實用新型具有的優點和效果是1)結構簡單，製造方便，無需對現有擴眼器結構進行大的改動；2)操作簡單，使用時只需投球憋壓即可實現解卡；3)通過更換推力套筒，以滿足不同規格擴眼器的解卡需要；4)心軸上端開設有鑽井液過流孔，保證在投球解卡之後， 仍可以開泵循環鑽井液衝衝洗鑽具後正常鑽進，減少起下鑽次數。
圖1是液壓式隨鑽擴眼器刀翼解卡安全結構的結構示意圖；圖中，1擴眼器殼體；2心軸；3上蓋銷；4上蓋；5心軸銷；6推力套筒；7彈簧腔；8復位彈簧。
具體實施方式
由圖1所示，液壓式隨鑽擴眼器刀翼解卡安全結構，主要包括心軸2、心軸銷5、上蓋4、上蓋銷3、推力套筒6、彈簧腔7。液壓式擴眼器刀翼解卡安全結構為整個擴眼器內部結構的上端部分。上蓋4通過上蓋銷3與隨鑽擴眼器殼體1連接在一起；心軸2通過心軸銷5與上蓋4連接在一起，心軸 2上端開設有6個鑽井液過流孔和球座；心軸2上安裝有推力套筒6。推力套筒6小端朝上、大端朝下。推力套筒6大端安裝在上蓋4下端的圓形凹槽內；彈簧腔7在復位彈簧8預壓力的作用下，緊壓在上蓋4下端面上。復位彈簧8下端壓在擴眼刀翼止動環上。當擴眼刀翼遇卡無法正常收回需要解卡時，從井口投入鋼球，鋼球在落到心軸2上端的球座上時阻隔了鑽井液，此時增加泵壓，開始憋壓。當壓力達到一定值的時候，心軸銷5被剪斷，心軸下移，並推動推力套筒6向下運動，推力套筒6在心軸2的作用下，推動彈簧腔7向下移動， 直到彈簧腔7下端直接作用在刀翼止動環上端面，於是來自於泵壓的作用力通過心軸2、推力套筒6、彈簧腔7和刀翼止動環直接作用在刀翼上，強行推動擴眼刀翼沿著擴眼刀翼導向滑槽縮回擴眼器殼體內。當心軸2向下移動到與上蓋4下端的內臺階接觸時，停止下移，解卡行程也達到了極限。此時鑽井液從上蓋4與心軸2的環形空間，通過心軸2上端開設的過流孔道流向鑽頭，於是循環鑽井液，清洗井底和鑽具後，仍可保證領眼鑽頭繼續鑽進。
權利要求1.液壓式擴眼器刀翼解卡安全結構，由上蓋、上蓋銷、心軸、心軸銷、推力套筒、彈簧腔組成；其特徵在於上蓋通過上蓋銷與擴眼器殼體連接在一起；心軸通過心軸銷與上蓋連接在一起；推力套筒大端安裝在上蓋下端的圓形凹槽內，可根據擴眼器型號選擇不同長度的推力套筒；彈簧腔在復位彈簧預壓力的作用下，緊壓在上蓋下端面上。
2.根據權利要求1所述的液壓式擴眼器刀翼解卡安全結構，其特徵是心軸通過心軸銷與上蓋連接在一起，且心軸上端開設有6個鑽井液過流孔和球座。
3.根據權利要求1所述的液壓式擴眼器刀翼解卡安全結構，其特徵是心軸上安裝有推力套筒，推力套筒小端朝上、大端朝下。
專利摘要該實用新型是一種鑽井用液壓式擴眼器刀翼解卡安全結構，能有效解除因刀翼泥包等原因引起的擴眼器刀翼遇卡而造成鑽井工程卡鑽事故的刀翼解卡結構。其技術方案是該液壓式擴眼器刀翼解卡安全結構由上蓋、上蓋銷、心軸、心軸銷、推力套筒、彈簧腔組成。其特徵在於上蓋通過上蓋銷與擴眼器殼體連接在一起；心軸通過心軸銷與上蓋連接在一起，心軸上端開設有6個鑽井液過流孔和球座；心軸上安裝有推力套筒。推力套筒小端朝上、大端朝下，大端安裝在上蓋下端的圓形凹槽內；彈簧腔在復位彈簧預壓力的作用下，頂部緊壓在上蓋下端面上。該實用新型可以保證液壓式隨鑽擴眼器在發生刀翼遇卡無法收縮回殼體內時，通過投球憋壓，強行推動刀翼收回，實現解卡。
文檔編號E21B10/32GK202000895SQ20112000546
公開日2011年10月5日 申請日期2011年1月10日 優先權日2011年1月10日
發明者敬俊, 祝效華 申請人:西南石油大學