小井眼隨鑽擴孔器的製作方法

2023-12-09 18:34:56

專利名稱：小井眼隨鑽擴孔器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種小井眼隨鑽擴孔器，屬鑽井工程施工井下工具，特別是套管開窗側鑽小井眼的擴孔工具技術領域。
背景技術：
在石油鑽井中，為解決5″套管開窗側鑽井裸眼段井徑偏小、下入套管後環空間隙小引起固井質量問題，需要對裸眼井段進行擴孔，傳統的擴孔方法是在一個鑽頭鑽完一定直徑的井眼後，提出井內鑽具，再替換另外的鑽頭進行擴孔，這種方法工藝繁瑣，影響鑽井速度、增加鑽井成本。現有的一種同步擴孔器可克服上述缺點，它能在鑽井過程中於同一井筒內一趟鑽完成領眼鑽進和擴孔工藝，因而具有節省一道換鑽頭程序、簡化鑽井工序的優點，這種擴孔器主要由主體、活塞芯軸、彈簧、定位套、頂塊、螺釘、刮削器、噴嘴機構、銷子等組成，刮削器作為擴孔刀具通過銷子固定在主體內，刮削器上面帶有齒牙，該齒牙與芯軸杆上面的齒牙咬合，工作時，在地面泥漿泵壓力推動下，高壓液流壓縮活塞芯軸，使芯軸下部的齒牙與刮削器的齒牙相互咬合，迫使刮削器張開，對領眼鑽頭所鑽的井眼，繼續擴大井眼。但該擴孔器存在以下不足結構複雜、可靠性低，壽命短；刮削器張開後，徑向尺寸較大，切削阻力大，且擴孔時切削的巖屑顆粒粗大，不利於井徑偏小的5″套管開窗側鑽井鑽井液攜砂上返。

發明內容
本實用新型的目的是為了克服上述缺點，而提供一種在5″套管開窗側鑽井過程中進行小井眼擴孔，使切削的巖屑顆粒細小，有利於鑽井液攜砂上返的小井眼隨鑽擴孔器本實用新型由上、下接頭、活塞裝置、指示器座、液缸、復位彈簧、彈簧座、導斜體、本體、擴孔刀具、限位套組成，上接頭為設有上、下螺紋的管狀體，上接頭上端與鑽杆連接，下端與液缸通過螺紋連接，指示器座為一圓柱體，沿圓周軸向開若干對稱圓孔，置於上接頭中心孔內，指示器座下端依次安裝有活塞、活塞杆和導斜體，在活塞杆和液缸之間的環空內放置復位彈簧，復位彈簧的下端為彈簧座，彈簧座的上部與液缸通過螺紋連接，下部與本體通過螺紋連接；導斜體為一階梯空心圓柱體，其外管壁加工有數條對稱燕尾式斜槽；本體為一圓柱空心管，上端與彈簧座螺紋連接，下端與下接頭連接，管壁上開有若干對稱方孔和傾斜向上水眼，在方孔內放置擴孔刀具，擴孔刀具的底部為燕尾狀，與導斜體外管壁上開的燕尾式斜槽相互配合；限位套裝於本體下部，沿限位套管壁的圓周方向開有與本體上所開水眼相通的傾斜向上的水眼，用於衝洗擴孔刀具。
發明效果1、本實用新型的導斜體開成燕尾式斜面，不僅使擴孔刀具平緩地張開，且有效防止刀具沿斜面徑向移動，保證井眼軌跡。
2、擴孔刀具裝有PDC複合片，且刀片布置為由低到高排布，擴出的孔徑由小逐步變大，使切削的巖屑顆粒細碎，利於鑽井液的攜帶。
本實用新型即可實現邊鑽邊擴孔工藝外，還提高工作效率和可靠性，延長使用壽命長。


附圖1為本實用新型結構簡圖；附圖2為擴孔刀具裝在導斜體燕尾式斜槽的剖面圖；具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步描述由附圖1、附圖2可知，本實用新型由上、下接頭1、12、指示器座2、活塞3、活塞杆4、液缸6、復位彈簧5、彈簧座7、導斜體9、本體8、擴孔刀具10、限位套11組成，上接頭1為設有上、下螺紋的管狀體，上接頭1上端與鑽杆連接，下端與液缸6通過螺紋連接，指示器座2為一圓柱體，沿圓周軸向開若干對稱節流孔，置於上接頭1中心孔內，指示器座2下端依次安裝有活塞3、活塞杆4和導斜體9，在活塞杆4和液缸6之間的環空內放置復位彈簧5，復位彈簧5的下端為彈簧座7，彈簧座7的上部與液缸6通過螺紋連接，下部與本體8通過螺紋連接；導斜體9為一階梯空心圓柱體，其外管壁加工有數條對稱燕尾式斜槽；本體8為一圓柱空心管，上端與彈簧座7螺紋連接，下端與下接頭12連接，本體8管壁上開有若干對稱方孔和傾斜向上水眼，在方孔內放置擴孔刀具10，擴孔刀具的底部為燕尾狀，與導斜體9外管壁上開的燕尾式斜槽相互配合；限位套11裝於本體8下部，沿限位套11管壁的圓周方向開有與本體8上所開水眼相通的傾斜向上的水眼。
工作時，鑽井液在地面泥漿泵壓力推動下，高壓液流通過上接頭1內的指示器座2的節流孔給活塞3造成節流壓差，向下依次推動活塞杆4、導斜體9，導斜體9的燕尾式斜面使擴孔刀具10沿徑向展開，對下部鑽頭所鑽井眼擴孔，此時，進入活塞杆4內腔的液流由限位套11和本體8上的水眼射向擴孔刀具10，對擴孔刀具10進行清洗；停泵後，井內的高壓液流停止流動，活塞3壓差消失，復位彈簧5工作，使活塞3、活塞杆4和導斜體9上上運動，擴孔刀具10回收。擴孔刀具為4片PDC刀翼，且刀翼上刀塊的布置由低到高排布，這樣擴出的孔徑是由小逐步變大，使切削的巖屑顆粒細碎，利於鑽井液的攜帶。
權利要求1.一種小井眼隨鑽擴孔器，由上、下接頭(1)、(12)、指示器座(2)、活塞(3)、活塞杆(4)、液缸(6)、復位彈簧(5)、彈簧座(7)、導斜體(9)、本體(8)、擴孔刀具(10)、限位套(11)組成，其特徵在於上接頭(1)為設有上、下螺紋的管狀體，上端與鑽杆連接，下端與液缸(6)通過螺紋連接；指示器座(2)為一圓柱體，沿圓周軸向開若干對稱節流孔，置於上接頭(1)中心孔內，指示器座(2)下端依次安裝有活塞(3)、活塞杆(4)和導斜體(9)，在活塞杆(4)和液缸(6)之間的環空內放置復位彈簧(5)，復位彈簧(5)的下端為彈簧座(7)，彈簧座(7)的上部與液缸(6)通過螺紋連接，下部與本體(8)通過螺紋連接；導斜體(9)為一階梯空心圓柱體，其外管壁加工有數條對稱燕尾式斜槽；本體(8)為一圓柱空心管，上端與彈簧座(7)螺紋連接，下端與下接頭(12)連接，本體(8)管壁上開有若干對稱方孔和傾斜向上水眼，在方孔內放置擴孔刀具(10)，擴孔刀具(10)的底部為燕尾狀，與導斜體(9)外管壁上開的燕尾式斜槽相互配合；限位套(11)裝於本體(8)下部，沿限位套(11)管壁的圓周方向開有與本體(8)上所開水眼相通的傾斜向上的水眼。
專利摘要本實用新型涉及一種小井眼隨鑽擴孔器，由上、下接頭、活塞裝置、指示器座、液缸、復位彈簧、彈簧座、導斜體、本體、擴孔刀具、限位套組成，指示器座為一圓柱體，下端依次安裝有活塞、活塞杆和導斜體，在活塞杆和液缸之間的環空內放置復位彈簧，復位彈簧的下端為彈簧座；導斜體為一階梯空心圓柱體，其外管壁加工有數條對稱燕尾式斜槽；本體的管壁上開有若干對稱方孔和傾斜向上水眼，在方孔內放置擴孔刀具；限位套裝於本體下部，沿限位套管壁的圓周方向開有與本體上所開水眼相通的傾斜向上的水眼；它能保證井眼軌跡，可實現邊鑽邊擴孔工藝，提高工作效率和可靠性，延長使用壽命。
文檔編號E21B10/26GK2918706SQ20052012829
公開日2007年7月4日 申請日期2005年11月23日 優先權日2005年11月23日
發明者孫起昱, 胡春梅, 胡永昌, 董國慶, 張雨生, 陳祥久, 吳非 申請人:中國石化集團中原石油勘探局鑽井工程技術研究院