[實用新型]一種鉆柱式隨鉆微擴眼工具

有效

• 申請號: 201420559098.X
• 申請日: 2014-09-27
• 公開（公告）號: CN204200083U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 溫林榮;吳仲華;何育光;周富剛;左靈;張銳;劉峰;于文濤;王朝平;楊春旭
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
• 主分類號: E21B7/28
• 分類號: E21B7/28;E21B10/43
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

技術領域

本實用新型涉及鉆井工具領域中的一種鉆柱式隨鉆微擴眼工具。

背景技術

微擴眼是是相對于常規擴眼技術而言的，常規擴眼的井徑擴大率一般在18%以上，微擴眼的井徑擴大率定義為8%以內。其應用主要有兩個方面：一是在存在煤、鹽膏、軟泥巖、頁巖等蠕變膨脹性地層的鉆進過程中，形成的井眼會隨著時間的推移快速或逐漸變小，輕者會導致起下鉆異常困難，重者則會造成卡鉆故障，一旦發生必然造成鉆井作業周期的延長以及成本費用的大幅度增加；二是在大位移井水平井段的鉆進過程中，隨著井深的增加，盡管地層破裂壓力已基本保持恒定，但環空循環壓耗與ECD卻在不斷增加，當位移足夠大時，ECD則可能超過地層的破裂壓力，引發井漏。

盡管目前國內外多家公司已經成功研制出了各種各樣的隨鉆擴眼工具，但普遍存在結構復雜、依賴鉆壓或液壓等問題。

發明內容

本實用新型的目的是為了克服現有技術的不足，提出一種結構更為簡單、便于現場操作、能長時間連續在井下工作、能適應大角度井段并同時具有微擴眼作用的鉆柱式隨鉆微擴眼工具。

本實用新型的技術方案

一種鉆柱式隨鉆微擴眼工具，包括鉆柱本體和鉆柱本體兩端的連接螺紋，在鉆柱本體的中部沿軸向分布有至少一組擴眼刀翼和一組倒劃眼刀翼，每組刀翼均由兩個以上的刀翼本體周向分布在鉆柱本體上。

上述方案進一步包括

所有刀翼本體與鉆柱本體均采用一體化固定，其一側立面與鉆柱本體的軸線垂直，另一側斜面與鉆柱本體弧線過渡，其外側工作面上設置有硬質合金圓柱、球形PDC復合片。

刀翼本體兩側面和外工作面均為弧面，刀翼本體與鉆柱本體沿軸向形成一定夾角，并且兩組刀翼對稱分布。

每組刀翼的刀翼本體優選3-5個，并均布在鉆柱本體上。

本實用新型為國內外蠕變膨脹性復雜地層及長水平段水平井、大位移井提供一種新型的隨鉆微擴眼工具，該工具具有如下一些新的結構特點：

1、工具上、下兩端為標準鉆柱扣，上、下兩端留有打大鉗的長度以便實現工具的上、卸扣操作，使用時，可將工具直接在鉆柱的任何位置，通過控制工具的長度實現不對立柱擺放造成影響。

2、工具的中間部位為上、下兩組旋向相反的擴眼刀翼，分別負責鉆柱下行期間的隨鉆微擴眼與鉆柱上行期間的倒劃眼。

3、每組刀翼徑向尺寸的不同，其偏心特性可實現工具在非旋轉的情況下順利通過尺寸相對小的井眼段，在旋轉情況下，則可實現微擴眼功能。

4、工具為一體式結構，無任何焊接件與活動件。

附圖說明

圖1為一種鉆柱式隨鉆微擴眼工具示意圖

圖中：1?上端螺紋?，2?倒劃眼刀翼?，3?本體?，?4?擴眼刀翼?，5?下端螺紋。

圖2為一種鉆柱式隨鉆微擴眼工具擴眼刀翼示意圖即圖1中的B-B截面圖

圖3是圖2的A向放大示意圖

圖中：?4-1?擴眼刀翼本體?，4-2?硬質合金圓柱，4-3?球形PDC復合片。

具體實施方式

現對本實用新型作進一步的描述。

參照附圖1，一種鉆柱式隨鉆微擴眼工具，包括上端螺紋1、倒劃眼刀翼2、鉆柱本體3、擴眼刀翼4、下端螺紋5。工具上端螺紋1可實現與上部鉆桿的直接連接；下端螺紋5可實現與下部鉆桿的直接連接。擴眼刀翼4與倒劃眼刀翼2均為偏心設置，在鉆柱非旋轉狀態下可以順利通過尺寸相對小的井眼段；在鉆進過程中擴眼刀翼4負責鉆柱的隨鉆微擴眼，在起鉆遇阻時倒劃眼刀翼2負責鉆柱的倒劃眼；如果不需要考慮其對定向性能的考慮，工具可安裝到鉆柱中的任何一個位置；工具本身幾乎不產生壓降；工具對鉆進參數沒有特殊要求。

參照附圖2和3，刀翼包括刀翼本體1、硬質合金圓柱2、球形PDC復合片3，在鉆柱旋轉時，硬質合金圓柱2和球形PDC復合片3切削地層。