[發明專利]一種鉆探用隨鉆擴孔器及作業方法

有效

• 申請號: 202011141372.8
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112252987B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 鄧都都;陳云龍;蔡家品;阮海龍;趙義;賈美玲;劉協魯;李春;梁濤;劉海龍;沈立娜;吳海霞
• 申請（專利權）人: 北京探礦工程研究所
• 主分類號: E21B10/32
• 分類號: E21B10/32
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 肖莎

本發明公開了一種鉆探用隨鉆擴孔器及作業方法，裝置部分包括上接頭、支撐管總成、上活塞外管、上活塞、活動刀翼機構、下活塞、鎖緊機構、捕球器和下接頭；所述支撐管總成包括支撐外管和滑動設置在所述第二彈簧支撐外管內的支撐內管；所述活動刀翼機構包括鉆頭刀翼和連桿；所述鎖緊機構包括限位外管、卡銷、第一彈簧和螺紋帽；所述第二彈簧限位外管一端與所述第二彈簧支撐外管一端連接，另一端與所述第二彈簧下接頭連接；所述第二彈簧下活塞的活塞桿上開設有與所述第二彈簧卡銷匹配的卡槽。本發明用于鉆探中對于井眼中特定地層進行擴大、完井后進行修井作業或者生產井的儲層擴大等需要進行井身結構改造。

技術領域

本發明涉及鉆探擴孔設備技術領域，更具體的說是涉及一種鉆探用隨鉆擴孔器及作業方法。

背景技術

隨鉆擴孔器是在井下鉆探的同時，能夠對井眼進行擴大的一種井下工具。該工具能夠改變井身結構，通過擴孔可以減小套管柱之間的間隙,提高鉆探的機械鉆速,有效降低鉆井成本；在鉆井過程中如果遇到了鹽膏層段，其蠕變縮徑會造成卡鉆、擠壓套管等問題,極有可能引發嚴重的鉆井事故，采用井下隨鉆擴眼器,能有效解決因鹽膏層蠕變帶來的鉆井復雜事故,有效地保護套管，提高鉆井的安全性；在固井時，通過井下擴孔技術,在不改變套管尺寸的情況下，可增加套管的環空間隙,有利于提高固井質量；在一些老井的儲層改造中，采用隨鉆擴孔器，能夠有效對儲層進行擴大，提高礦藏的采收率，并且不傷害井身結構。

擴孔器按照擴孔用鉆頭刀翼的方式可分為固定式與可動式兩大類，固定式擴孔器即為偏心鉆頭，通過鉆桿在旋轉過程中鉆頭的偏心運動來擴大井徑，該方式工作過程中振動大，擴孔不規則，一般不與導向鉆具聯合使用；活動式擴孔器可以按照需要來打開與閉合鉆頭刀翼，能夠精確的選擇需要擴孔的井段，不影響正常的井身結構。

活動式擴孔器的工作原理可以簡單的描述為：該工具安裝在鉆頭上部，正常狀態鉆頭刀翼收縮在鉆桿里面，保證工具能夠順利的出入井；當鉆具下放到需要擴孔的地層時，通過某種方式讓鉆頭刀翼張開，進行擴孔作業；當擴孔段結束時，通過某種方式縮回鉆頭刀翼。但是現有的活動式擴孔器常刀翼伸縮不可靠，作業時震動大、井眼不規則，回收時刀翼容易卡死等問題。

因此，如何提供一種工作可靠的鉆探用隨鉆擴孔器及作業方法是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種鉆探用隨鉆擴孔器及作業方法，以至少解決上述背景技術部分所提出的問題之一。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種鉆探用隨鉆擴孔器，包括上接頭、支撐管總成、上活塞外管、上活塞、活動刀翼機構、下活塞、鎖緊機構、捕球器和下接頭；

所述支撐管總成包括支撐外管和滑動設置在所述支撐外管內的支撐內管，所述支撐內管的一端與所述上活塞的活塞桿連接，所述上活塞位于所述上活塞外管內；所述上活塞外管的一端與所述支撐外管的一端連接，所述上活塞外管的另一端與所述上接頭連接；

所述活動刀翼機構包括鉆頭刀翼和連桿，所述支撐外管上開設有刀翼活動槽，所述鉆頭刀翼一端鉸接在所述刀翼活動槽的一端；所述支撐內管上開設有與所述刀翼活動槽連通的連桿活動槽，所述連桿一端鉸接在所述連桿活動槽的一端，另一端與所述鉆頭刀翼的中部鉸接；

所述鎖緊機構包括限位外管、卡銷、第一彈簧和螺紋帽，所述卡銷位于所述限位外管開設的卡銷孔內，所述螺紋帽安裝在所述卡銷孔的孔口上，所述第一彈簧位于所述螺紋帽與所述卡銷之間；所述限位外管一端與所述支撐外管一端連接，另一端與所述下接頭連接；

所述下活塞位于所述限位外管內，并且所述下活塞的活塞桿與所述支撐內管的另一端連接；所述下活塞的活塞桿上開設有與所述卡銷匹配的卡槽；

所述捕球器上開設有球窩，所述球窩的中心設置有鋼球，所述捕球器位于所述限位外管與所述下接頭之間的空腔內；