[實用新型]一種新型防泥包隨鉆擴眼器刀翼

無效

• 申請號: 201020622098.1
• 申請日: 2010-11-24
• 公開（公告）號: CN201874466U
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發明（設計）人: 祝效華;敬俊
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B10/32
• 分類號: E21B10/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及用于石油、天然氣和地質鉆井中井用擴眼器的一種新型防泥包隨鉆擴眼器刀翼，是一種能有效避免因擴眼器排屑不良形成泥包進而引起卡鉆事故的擴眼刀翼。

背景技術

在石油天然氣及地質鉆井中，因為地層的蠕變或是巖層的不穩定，常常引起井徑的縮小或是井壁的坍塌，造成卡鉆等事故影響鉆井的正常進行。通常在這個時候就會采用擴眼工藝，擴眼工藝的主要工具是擴眼器，作為切削井壁巖石的擴眼刀翼是擴眼動作的主要執行元件。由于擴眼工藝與擴眼器位置的特殊性，擴眼刀翼切削下來的巖屑加上鉆頭破碎的巖屑很容易在擴眼刀翼上堆積，形成泥包，造成刀翼無法收回、卡鉆等事故，排屑不良同樣引起切削齒冷卻不充分，造成PDC復合片蹦脫，損壞擴眼刀翼、縮短擴眼刀翼壽命等情況，阻礙擴眼工藝的順利實施。一旦出現事故就要采用爆炸等方式接卡嚴重影響井壁質量和鉆井工程的正常進行。

隨著鉆井面臨著越來越復雜的地質問題，鉆井難度日益增大，深井和超深井中小井眼井段環空間隙小，給鉆井、固井作業帶來的問題日益凸顯，因而能夠提高鉆井效率、優化井壁結構的擴眼工藝越來越多被鉆井工程所采用，于是擴眼引起的鉆井事故也日益顯現出來，擴眼刀翼的排屑能力越來越被人們所重視，因此設計出一種新型防泥包隨鉆擴眼器刀翼是關系擴眼工藝成功實施的關鍵，并且現有擴眼刀翼在防泥包的設計方面仍然存在著不足。

發明內容

本實用新型的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種新型防泥包隨鉆擴眼器刀翼，以滿足現有擴眼工藝、有效降低因擴眼器排屑不良造成的巖屑堆積、泥包進而引起卡鉆事故概率。

為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：

本實用新型一種新型防泥包隨鉆擴眼器刀翼由刀翼基體、上切削刃、下切削刃、保徑刃、導向滑槽、PDC切削齒、硬質合金齒和中央流道構成。所述刀翼基體上下兩端設有圓弧形結構的上切削刃、下切削刃；上切削刃、下切削刃設有左右兩排刀刃；PDC切削齒按照等磨損原則鑲嵌在刀刃上；保徑刃與上切削刃、下切削刃連接成一個整體；保徑刃根據地層因素選擇鑲嵌硬質合金齒、PDC切削齒或是硬質合金齒和PDC切削齒的組合齒。中央流道設置在兩排刀刃之間且貫通整個刀翼。

本實用新型與現有技術相比，具有的優點和效果是：1)設有貫通整個刀翼的中央流道提供了巖屑的流通通道，增強鉆井液的攜巖能力；2)中央流道增大了鉆井液過流量，能充分冷卻切削齒。3)采用整體式設計將上切削刃、下切削刃與保徑刃連接成一個整體，增強刀刃的強度。4)采用圓弧形結構刀刃和等磨損布齒方式保證切削齒在工作中磨損程度大致相等，延長擴眼刀翼的使用壽命。

附圖說明

圖1是一種新型防泥包隨鉆擴眼器刀翼的結構示意圖；

圖2是擴眼器刀翼雙保徑結構示意圖；

圖3是擴眼器刀翼修井結構示意圖。

圖中，1刀翼基體；2上切削刃；3下切削刃；4保徑刃；5導向滑槽；6PDC切削齒；7硬質合金齒；8中央流道。

具體實施方式

如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型一種新型防泥包隨鉆擴眼器刀翼，由刀翼基體1、上切削刃2、下切削刃3、保徑刃4、導向滑槽5、PDC切削齒6、硬質合金齒7、和中央流道8構成。所述刀翼基體1上下兩端設有圓弧形結構的上切削刃2、下切削刃3；上切削刃2、下切削刃3設有左右兩排刀刃；PDC切削齒6鑲嵌在刀刃上；保徑刃4與上切削刃2、下切削刃3連接成一個整體；保徑刃4根據地層因素選擇鑲嵌硬質合金齒7、PDC切削齒6或是硬質合金齒7和PDC切削齒6的組合齒。中央流道8設置在兩排刀刃之間且貫通整個刀翼。

擴眼刀翼通過導向滑槽5安裝在擴眼器上，刀翼基體1上端被止動環限位，回位彈簧壓在止動環上；下端由驅動環驅動。當需要工作的時候，在內部鉆井液壓力的作用下，提供給驅動環一個向上的推力，刀翼便向外伸出，當運動到極限位置時被止動環擋住，停止運動。隨著擴眼器的旋轉，此時圓弧形結構的上切削刃2、下切削刃3上的PDC切削齒6開始切削井壁巖石，實現擴眼；PDC切削齒6采用等磨損原則布置在上切削刃2、下切削刃3，故每顆齒在單個周期內磨損程度大致相等，延長了擴眼刀翼的使用壽命。切削下來的巖屑被從鉆頭上返的鉆井液攜帶通過中央流道8順利的帶離擴眼刀翼；中央流道8增大了鉆井液的過流量，使鉆井液能夠充分對PDC切削齒6進行冷卻。上切削刃2、下切削刃3的兩排刀刃和保徑刃4連接成為一個整體，使擴眼刀翼具有足夠的強度避免因過載或振動造成刀刃損壞。如果由于地層因素對井壁有特殊的要求時，選用第二種擴眼器刀翼雙保徑結構，保徑刃4上的硬質合金保徑齒7可以起到穩定擴眼器和扶正的作用。若對井壁質量要求較高，可選用第三種擴眼器刀翼修井結構，保徑刃4上的PDC切削齒6可以提高井壁質量。該實用新型可保證沒有巖屑在擴眼器上堆積形成泥包，因此停止擴眼時，只需降低泵壓，止動環便在回復彈簧的作用下，將刀翼推回到擴眼器殼體內。然后順利起鉆，擴眼工藝結束。