[實(shí)用新型]一種用于大直徑擴(kuò)眼的自清洗擴(kuò)眼器刀翼

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320889164.5
• 申請(qǐng)日: 2013-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203756041U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 聶云飛;左靈;裴學(xué)良;劉峰;叢海洋;鄭志剛;韓通;梁海明;田宗正;張俊杰;張銳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工集團(tuán)公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
• 主分類(lèi)號(hào): E21B10/32
• 分類(lèi)號(hào): E21B10/32;E21B10/60;E21B10/54
• 代理公司: 東營(yíng)雙橋?qū)＠碛邢挢?zé)任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及鉆井工具領(lǐng)域中的石油天然氣鉆井井眼的擴(kuò)眼工具，尤其是一種用于大直徑擴(kuò)眼的自清洗擴(kuò)眼器刀翼。

背景技術(shù)

隨著油氣鉆井向著深井、超深井、高壓油氣井、海洋深水鉆井等領(lǐng)域的轉(zhuǎn)移，鉆井工程所要面對(duì)的復(fù)雜狀況越來(lái)越多。擴(kuò)眼技術(shù)作為處理鉆井異常狀況的重要手段不斷發(fā)展，逐漸成為一種能夠應(yīng)對(duì)塑性地層，優(yōu)化套管程序，提高固井質(zhì)量，降低鉆井成本的先進(jìn)技術(shù)。ZL200520127029.2披露了一種采用短拋物線(xiàn)結(jié)構(gòu)的刀翼，并在刀翼上采用了高低兩層復(fù)式布置合金齒的設(shè)計(jì)。采用此種結(jié)構(gòu)，當(dāng)擴(kuò)眼到最大直徑后，擴(kuò)眼刀翼下部沒(méi)有平底結(jié)構(gòu)，在鉆壓作用下很難保持最大擴(kuò)眼直徑進(jìn)行擴(kuò)眼；同時(shí)刀翼沒(méi)有設(shè)計(jì)直接清洗切削齒的清洗流道，鉆屑不能快速高效排出，容易泥包PDC齒；刀翼上部沒(méi)有全部覆蓋倒劃眼PDC齒，擴(kuò)眼過(guò)程中當(dāng)?shù)貙映霈F(xiàn)縮頸時(shí)，無(wú)法有效的進(jìn)行倒劃眼作業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可以保持最大擴(kuò)眼直徑、快速高效排出鉆屑和倒劃眼作業(yè)的用于大直徑擴(kuò)眼的自清洗擴(kuò)眼器刀翼。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種用于大直徑擴(kuò)眼的自清洗擴(kuò)眼器刀翼，包括刀翼剛體2和鑲嵌在刀翼剛體2的PDC齒，其中：刀翼剛體2上端部設(shè)有銷(xiāo)軸孔9，下端部為平底結(jié)構(gòu)，刀翼剛體2切削面上分布有兩行PDC齒，分別為前排PDC齒5和后排PDC齒4；刀翼剛體2靠近前排PDC齒5的一側(cè)面設(shè)有前排齒清洗槽7，前排PDC齒5與后排PDC齒4之間的刀翼剛體2切削面上設(shè)有后排齒排屑槽10，刀翼剛體2內(nèi)部設(shè)有與后排齒排屑槽10連通的后排齒沖洗流道11。

上述方案還包括：后排齒沖洗流道11由一個(gè)后排齒沖洗主流道12和多個(gè)不同方向的后排齒沖洗分流道13組成。

后排齒沖洗分流道13為三個(gè)。

上述方案進(jìn)一步包括：所述的前排PDC齒5和后排PDC齒4按功能分別包括倒劃眼PDC齒3、保徑PDC齒6和下部擴(kuò)眼PDC齒8；下部擴(kuò)眼PDC齒8安裝于平底結(jié)構(gòu)上，保徑PDC齒6和下部擴(kuò)眼PDC齒8成90度分布，過(guò)渡部分為一個(gè)大的圓弧倒角，倒劃眼PDC齒3與保徑PDC齒6成一定角度斜向上分布。

本實(shí)用新型與擴(kuò)眼器本體結(jié)合在進(jìn)行擴(kuò)眼作業(yè)時(shí)，將擴(kuò)眼器本體接在鉆具下面，下鉆后開(kāi)動(dòng)泥漿泵，使鉆井液在高壓下推動(dòng)擴(kuò)眼器短接中的活塞，活塞向下推開(kāi)擴(kuò)眼器刀翼對(duì)地層開(kāi)始實(shí)施擴(kuò)眼作業(yè)，隨著鉆具的不斷下放，井眼就會(huì)在擴(kuò)眼器刀翼的作用下不斷擴(kuò)大。由于擴(kuò)眼刀翼剛體下部有平底結(jié)構(gòu)，所以調(diào)整鉆頭水嘴，使其達(dá)到一定工作壓降，下部擴(kuò)眼PDC齒可全部騎在被擴(kuò)井眼上，擴(kuò)到最大后可以在鉆壓作用下保持最大擴(kuò)眼直徑進(jìn)行擴(kuò)眼，擴(kuò)眼直徑可由311mm最大擴(kuò)至445mm。同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)在擴(kuò)眼時(shí)刀翼與井壁的線(xiàn)與面接觸改變?yōu)槊媾c面接觸，因此可以增大刀翼與井壁的接觸面積，降低刀翼單位面積的工作強(qiáng)度，增長(zhǎng)了刀翼的使用壽命，更加適用于硬地層擴(kuò)眼。刀翼剛體內(nèi)部有與后排齒排屑槽連通的后排齒沖洗流道，在擴(kuò)眼作業(yè)時(shí)可清洗后排PDC齒。前排齒清洗槽與刀翼間的流體在擴(kuò)眼作業(yè)時(shí)可清洗前排PDC齒。位于前排PDC齒和后排PDC齒之間的后排齒排屑槽可以高效的排盡兩排PDC齒之間的碎屑。所以在前排齒清洗槽、后排齒排屑槽、后排齒沖洗流道的共同作用下，使得在擴(kuò)眼過(guò)程中產(chǎn)生的鉆屑可以快速高效的排出，克服了原來(lái)鉆屑多、排不干凈等現(xiàn)象，避免了泥包PDC齒等問(wèn)題的發(fā)生。并且刀翼上部全部覆蓋倒劃眼PDC齒，擴(kuò)眼過(guò)程中當(dāng)?shù)貙映霈F(xiàn)縮頸時(shí)，可以有效的進(jìn)行倒劃眼作業(yè)。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：當(dāng)擴(kuò)眼到最大直徑后，刀翼下部的平底結(jié)構(gòu)在鉆壓作用下可以保持最大擴(kuò)眼直徑，清洗切削齒的清洗流道可以快速高效排出鉆屑。適用于大直徑井眼的擴(kuò)眼作業(yè)，井眼最大可擴(kuò)至445mm。具有前排齒清洗槽、后排齒排屑槽、后排齒沖洗流道，能夠快速高效的排出的鉆屑。刀翼上部全部覆蓋倒劃眼PDC齒，擴(kuò)眼過(guò)程中當(dāng)?shù)貙映霈F(xiàn)縮頸時(shí)，可以進(jìn)行倒劃眼作業(yè)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型應(yīng)用于擴(kuò)眼器本體的一種實(shí)施例處于展開(kāi)時(shí)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖 2 為本實(shí)用新型刀翼的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖 3 為本實(shí)用新型后排齒排屑槽的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖 4為本實(shí)用新型后排齒沖洗流道的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1擴(kuò)眼器本體，2刀翼剛體，3 倒劃眼PDC齒，4后排PDC齒，5前排PDC齒，6保徑PDC齒，7前排齒清洗槽，8下部擴(kuò)眼PDC齒，9銷(xiāo)軸孔，10后排齒排屑槽，11后排齒沖洗流道，12后排齒沖洗主流道，13后排齒沖洗分流道。

具體實(shí)施方式