[發明專利]擴眼器

在審

• 申請號: 201711011963.1
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107780836A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 紀國棟;汪海閣;胡錫輝;陳志學;王靈碧;崔柳;唐庚;崔猛;李洪;周翠平
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團鉆井工程技術研究院
• 主分類號: E21B7/28
• 分類號: E21B7/28;E21B10/32
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 黨曉林,陳偉

技術領域

本申請涉及鉆井設備技術領域，尤其涉及一種擴眼器。

背景技術

本部分的描述僅提供與本申請公開相關的背景信息，而不構成現有技術。

隨著油氣資源品位的不斷下降，油氣勘探開發逐漸向非常規、低滲透領域轉移，鉆井面臨的地層更加多樣化。蠕變性的鹽層、膨脹性的頁巖易造成井眼縮徑，導致起下鉆遇阻或卡鉆風險增加，水平井、大位移井數量不斷增加，造斜段及水平段鉆進中易出現巖屑床堆積、井眼不規則、摩阻扭矩大、托壓嚴重等問題，制約了鉆井效率的提高。

井筒質量是鉆井過程中最重要的因素之一，井筒質量不好一般可以表現為井眼不暢、井徑不規則，形成螺旋井眼或發生井眼屈曲，從而導致起下鉆、電測、下套管作業遇阻，容易造成憋漏地層或拔垮地層的事故，對井眼安全造成嚴重影響。

具體的，例如，在鉆井過程中，鉆桿可以傳遞扭矩、施加鉆壓、承受鉆鋌等鉆具重量。在鉆進施工的過程中，由于螺旋井眼的不規則性，鉆桿與不規則井壁接觸，摩擦阻力很大，對鉆具的磨損嚴重，經常會出現磨損減薄的現象，從而導致其承載能力下降，為鉆桿斷裂事故的發生埋下隱患，直接影響鉆井周期。

再例如，由于螺旋井眼的不規則性，固井過程中套管下入困難，摩擦阻力及扭矩增加，套管居中度不好，水泥膠結不好，固井質量差，水泥環強度及抵抗外界力學、化學作用的能力減弱，從而減少井的壽命，增加后期開發風險，甚至使整口井報廢，造成嚴重的經濟損失。

隨鉆擴眼技術是近年來興起的一項鉆井新技術，其原理是采用隨鉆擴眼工具在套管下邊鉆邊擴，這樣鉆出的井眼尺寸比領眼鉆頭尺寸大，以達到提高完井質量及解決復雜事故的目的。隨鉆擴眼技術通常被認為是一種非常規的鉆井技術，是小井眼鉆井的重要技術之一。但隨鉆擴眼鉆井過程中仍有很多技術難點嚴重影響作業效率。

近年來，國內外都對隨鉆擴眼技術進行了研究，但是有些擴眼工具在擴眼過程中產生的巖石碎屑粒徑過大，使得鉆井液攜帶巖屑效率低，巖屑易堆積形成巖屑床，導致鉆柱高摩阻、高扭矩，嚴重時造成卡鉆、鉆具斷落等井眼安全事故，同時巖屑床形成后還影響后續作業，如造成套管下入困難、固井質量差等，增加了作業風險和成本。因此，如何隨鉆修整井壁、清除巖屑床，提高鉆井過程中井眼平滑度，保證井筒安全，是亟待解決的技術問題。

應該注意，上面對技術背景的介紹只是為了方便對本申請的技術方案進行清楚、完整的說明，并方便本領域技術人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本申請的背景技術部分進行了闡述而認為上述技術方案為本領域技術人員所公知。

發明內容

基于前述的現有技術缺陷，本申請提供了一種擴眼器，其可以消除井眼微螺旋，提高鉆井井眼的平滑度，并清除巖屑床，解決鉆進中縮徑卡鉆、摩阻扭矩大、巖屑攜帶困難等問題，為后期作業創造良好的井筒環境。

為了實現上述目的，本申請提供了如下的技術方案。

一種擴眼器，所述擴眼器能與鉆柱相連接，并在所述鉆柱的帶動下旋轉；包括：本體，所述本體的上端和下端分別連接有上接頭和下接頭，所述上接頭的外壁設置有多個第一螺旋刀翼，所述下接頭的外壁設置有多個第二螺旋刀翼，多個所述第一螺旋刀翼的螺旋方向與多個所述第二螺旋刀翼的螺旋方向相反，多個所述第一螺旋刀翼沿周向部分包圍所述上接頭，多個所述第二螺旋刀翼沿周向部分包圍所述下接頭，且多個所述第一螺旋刀翼和多個所述第二螺旋刀翼分布在所述本體相對的兩側，多個所述第一螺旋刀翼的周向分布角度和多個所述第二螺旋刀翼的周向分布角度之和為360度。

優選地，所述本體沿其軸向設置有通道，所述上接頭和下接頭軸向貫通。

優選地，所述上接頭和下接頭與所述本體一體設置。

優選地，多個所述第一螺旋刀翼沿周向0至180度分布，多個所述第二螺旋刀翼沿周向180至360度分布。

優選地，由上至下的方向上，多個所述第一螺旋刀翼的螺旋方向為順時針，多個所述第二螺旋刀翼的螺旋方向為逆時針。

優選地，由上至下的方向上，多個所述第一螺旋刀翼的螺旋方向為逆時針，多個所述第二螺旋刀翼的螺旋方向為順時針。

優選地，所述本體呈柱狀，其具有基準軸線，多個所述第一螺旋刀翼和多個所述第二螺旋刀翼的中心軸線偏離所述基準軸線設置，從而多個所述第一螺旋刀翼和多個所述第二螺旋刀翼相對所述本體偏心設置。