[發(fā)明專利]等井徑膨脹套管用液壓可變徑磨銑工具

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711476481.3
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN108316877A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐明;楊海波;朱萬勝;寧學(xué)濤;曹成章;馬丁;饒鴻飛;侯婷;王紹先;吳柳根;蔡鵬;馬建忠;朱海波;滕照正
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中石化石油工程技術(shù)服務(wù)有限公司;中石化勝利石油工程有限公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
• 主分類號(hào): E21B29/00
• 分類號(hào): E21B29/00
• 代理公司: 東營(yíng)雙橋?qū)＠碛邢挢?zé)任公司 37107
• 代理人: 侯華頌;李勇

一種等井徑膨脹套管用液壓可變徑磨銑工具，包括本體、磨銑塊、壓塊、調(diào)壓環(huán)；本體上沿圓周均布2?6個(gè)磨銑塊，磨銑塊最外端鑲有硬質(zhì)合金，磨銑塊與本體之間通過活塞沿徑向滑動(dòng)連接，壓塊與磨銑塊之間設(shè)有彈簧，在彈簧力的作用下，磨銑塊收在本體凹槽中，方便工具下入及回收。工具下部連接有調(diào)壓環(huán)，設(shè)有水眼，可通過調(diào)節(jié)排量的大小提供不同的切削力。當(dāng)作用于活塞上的液壓力大于彈簧力時(shí)，推動(dòng)磨銑塊伸出，通過旋轉(zhuǎn)磨銑方式作業(yè)。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于：該工具磨銑過程中從管體內(nèi)壁向外磨銑，一次性切削整個(gè)管壁，進(jìn)尺快、效率高；切削力可由排量大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，便于控制，不易卡刀；磨銑塊可更換，維護(hù)保養(yǎng)成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油鉆井完井工具領(lǐng)域的一種等井徑膨脹套管用液壓可變徑磨銑工具，為有效處理套管變形、井眼內(nèi)遺留的部分管體及固井附件提供了一種技術(shù)手段，可用于等井徑膨脹套管附件鉆除及套損井打通道。

背景技術(shù)

等井徑膨脹套管鉆完井技術(shù)作為國(guó)際膨脹套管技術(shù)和井身結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向，可以實(shí)現(xiàn)無內(nèi)徑損失鉆進(jìn)，很好地解決減縮式井身結(jié)構(gòu)帶來的完井尺寸小等問題，在不犧牲井眼直徑尺寸的前提下對(duì)復(fù)雜層段進(jìn)行封堵，將等井徑膨脹套管無內(nèi)徑損失地回接至上級(jí)套管，從而可以采用同尺寸的鉆頭繼續(xù)鉆進(jìn)。此外，等井徑技術(shù)也可作為一種應(yīng)急預(yù)案用在裸眼井段來封隔不穩(wěn)定儲(chǔ)層段，諸如活化頁巖、鹽層和低破裂梯度地層等，既維持了井眼尺寸，又避免封堵整個(gè)層段。

由于等井徑膨脹套管變形率遠(yuǎn)大于普通膨脹管，考慮到其能夠在上層套管順利下入，并且膨脹后管體內(nèi)徑需與上層套管保持一致，因此，所使用的膨脹錐必須采用可變徑的方式。專利ZL200920158007.0公布了一種傘式可變徑膨脹工具，專利ZL201120421064.0公布了一種折疊式可變徑膨脹工具。這兩種工具均采用自下而上的膨脹方式，即預(yù)先將可變徑膨脹工具置于膨脹啟動(dòng)器中，下入到預(yù)定位置后完成變徑錐閉合，以形成下部密封腔，在液壓力作用下自下而上完成管體的膨脹過程。這樣便導(dǎo)致整個(gè)管串的下部有部分管體無法完成等井徑膨脹，從而無法達(dá)到下步采用相同尺寸鉆具鉆進(jìn)的目的。另外，位于管串底部的固井附件也需鉆除。采用常規(guī)磨銑工具費(fèi)時(shí)、耗力，而且由于下入工具尺寸的限制，很難將下部管體完全鉆除，從而影響后續(xù)施工。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問題，研制出一種等井徑膨脹套管用液壓可變徑磨銑工具，通過液壓力控制磨銑機(jī)構(gòu)的伸縮，從而完成工具的下入及管體的磨銑過程，從而保證處理后的井眼滿足下步鉆進(jìn)的尺寸要求。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

等井徑膨脹套管用液壓可變徑磨銑工具，包括本體、磨銑塊、壓塊、調(diào)壓環(huán)；其中：本體上部加工螺紋接頭，外部設(shè)置2-6個(gè)沿圓周均布的凹槽，中間設(shè)有相互貫通的軸向流道和2-6個(gè)與凹槽對(duì)應(yīng)的徑向流道；2-6個(gè)磨銑塊沿圓周對(duì)應(yīng)分布在本體的凹槽內(nèi)；每個(gè)磨銑塊內(nèi)側(cè)設(shè)有活塞，活塞與本體內(nèi)設(shè)置的徑向流道構(gòu)成徑向滑動(dòng)密封配合；壓塊設(shè)置在磨銑塊外部的本體凹槽內(nèi)，通過銷釘將壓塊與本體連接并對(duì)磨銑塊徑向限位；在壓塊與磨銑塊外周對(duì)合部均加工有凸沿，壓塊與磨銑塊塊凸沿之間構(gòu)成的環(huán)空內(nèi)設(shè)有彈簧。

上述方案進(jìn)一步包括：

本體下部端口處設(shè)有調(diào)壓環(huán)，調(diào)壓環(huán)內(nèi)設(shè)有水眼。

每個(gè)磨銑塊外部鑲有硬質(zhì)合金塊。

本體下部加工為引導(dǎo)錐形結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

該工具下入過程中外徑較小，且前端帶有引導(dǎo)面，便于下入；磨銑過程中采用旋轉(zhuǎn)切削的方式，從管體內(nèi)壁開始向外磨銑，一次性切削整個(gè)管壁，進(jìn)尺快、效率高； 切削力可由排量大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，便于控制，不易卡刀；通過限位機(jī)構(gòu)控制最大切削外徑，保證管體切削干凈的同時(shí)不損傷井眼內(nèi)壁；磨銑塊可更換，一旦有部分損傷，可進(jìn)行修補(bǔ)更換后繼續(xù)使用，維護(hù)保養(yǎng)成本低。

本發(fā)明不僅可用于等井徑膨脹套管下部部分未膨脹管體的處理，也可用于由于套管變形、腐蝕等其他原因?qū)е戮鄱氯枰柰ň垡赃M(jìn)行下步鉆進(jìn)等工作。