[發明專利]一種變徑式倒劃眼器

在審

• 申請號: 201510243485.1
• 申請日: 2015-05-14
• 公開（公告）號: CN104863509A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 葉文勇;胡東鋒;楊延增;章東哲
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司工程技術研究院
• 主分類號: E21B7/28
• 分類號: E21B7/28
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張培勛

技術領域

本發明屬于井下工具技術領域，具體涉及一種變徑式倒劃眼器。

背景技術

在不穩定地層的鉆井過程中，井眼容易縮頸，引起鉆具上提遇阻卡，無法起出，此時需要邊上提邊旋轉鉆具，修整井壁，使井眼直徑擴大，此過程稱為倒劃眼作業。

進行倒劃眼作業時，常利用固定式鉆具穩定器的上端斜面（該面上堆焊有硬質合金）修整井壁，穩定器通過后，再利用鉆頭修整井壁，完成整個倒劃眼作業。

然而，此種方法的缺點表現為：穩定器上端斜面的切削能力有限，修正井壁費時多，效率低；此外固定式穩定器外徑較大，卡鉆風險高。

為了克服固定式穩定器容易阻卡的風險，鉆井上使用一種變徑穩定器（在開泵時活塞式支撐頭伸出，停泵時活塞式支撐頭縮回），有效降低了起鉆阻卡的風險，但這種變徑穩定器在開泵上提倒劃眼時，活塞式支撐頭不具有修正井壁的能力，無法進行倒劃眼作業，制約了其推廣應用。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的缺陷，提供了一種變徑式倒劃眼器，連接在固定穩定器或變徑穩定器上部，只有在開泵上提倒劃眼時，該倒劃眼器的切削塊伸出，修正井壁，其它任何情況下切削塊均縮回，不影響正常鉆井作業。

本發明的技術方案是提供了一種變徑式倒劃眼器，包括中心桿、承重端蓋、本體、平衡活塞桿、平衡活塞、彈簧、注油堵頭、斜面筒、硬質合金塊和切削塊；所述中心桿與本體連接并形成環空，平衡活塞桿和斜面筒設置在該環空內，所述平衡活塞桿上端與中心桿螺紋連接，斜面筒置于平衡活塞桿的底部，平衡活塞桿與中心桿和本體之間分別形成環空，彈簧置于平衡活塞桿與中心桿形成的環空內，且其兩端分別與中心桿和斜面筒連接并處于壓縮狀態，平衡活塞置于平衡活塞桿與本體形成的環空內，所述承重端蓋設置在本體的上部，所述本體中部為直棱結構，直棱上方設有注油孔，注油堵頭安裝于該注油孔內，所述斜面筒中部為帶燕尾槽的斜面，斜面筒的下端坐于本體下部內臺階上，所述切削塊由相互垂直連接的切削段和活塞段組成，切削段設置在本體的直棱結構上，活塞段橫穿本體與斜面筒連接，所述硬質合金塊鑲嵌在切削段上，所述活塞段端部設有與燕尾槽的斜面相配合的斜面槽口。

上述中心桿中部與本體之間采用花鍵副連接，平衡活塞桿置于花鍵副下方。

上述承重端蓋為兩半結構，拼合安裝在本體上部并與其焊接成一整體。

上述本體上設置有通孔，該通孔與平衡活塞桿上部空腔和井壁環空連通。

上述本體中部的直棱結構有3～4個。

上述本體直棱上方的注油孔為2個對稱設置。

上述中心桿與平衡活塞桿之間，本體和注油堵頭之間，活塞段與本體之間，平衡活塞以及斜面筒下端均設置有密封圈。

上述中心桿、平衡活塞桿、平衡活塞、本體、注油堵頭、切削塊、斜面筒合圍形成密封腔，該密封腔內注滿液壓油。

上述平衡活塞為浮動活塞。

本發明的有益效果：

(1)本發明提供的這種變徑式倒劃眼器連接于固定式穩定器或變徑穩定器上端，處于鉆具中和點以下，鉆進時，切削塊不伸出；開泵上提鉆具時，切削塊伸出，修整井壁起倒劃眼作用；起鉆時，切削塊不伸出，不影響正常起鉆。

(2)本發明提供的這種變徑式倒劃眼器的中心桿與本體之間采用花鍵連接，鉆機產生的扭矩可通過該花鍵副傳遞給鉆頭，中心桿與本體在上下方向上能產生相對運動，保證中心桿在上提、下放的過程中能實現切削塊的伸出與縮回。

(3)本發明提供的這種變徑式倒劃眼器的本體上部設置有兩半式承重端蓋，中心桿上提時，下部所有鉆具重量通過承重端蓋掛在中心桿花鍵副上，避免了內部零件承受鉆具重量，保證工具的安全性。

(4)本發明提供的這種變徑式倒劃眼器的中心桿與平衡活塞桿環空間設置有彈簧，并在中心桿與斜面筒之間始終處于壓縮狀態，保證停泵后有足夠的彈力使斜面筒復位。

(5)本發明提供的這種變徑式倒劃眼器的斜面筒與切削塊采用斜面、燕尾槽配合結構，保證斜面筒上行時切削塊伸出，斜面筒下行時切削塊縮回；同時，斜面筒的上行是通過鉆具內與環空間的壓差所產生的力來推動的，保證了工具的可靠性。

(6)本發明提供的這種變徑式倒劃眼器的中心桿、平衡活塞桿、平衡活塞、本體、注油堵頭、切削塊、斜面筒合圍形成的密封腔內注滿液壓油，保護內部零件免受鉆井液的侵蝕。

(7)本發明提供的這種變徑式倒劃眼器的平衡活塞為浮動活塞，可平衡中心桿、平衡活塞桿、切削塊、斜面筒等零件的運動所引起的油腔體積變化，使油腔體積保持一致，保證工具的順利動作。

以下將結合附圖對本發明做進一步詳細說明。