[發明專利]一種機械液壓雙作用擴眼工具

在審

• 申請號: 202110386074.3
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113027344A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 孔春巖;朱容軍;王國軍;張均富;趙國堯
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: E21B7/28
• 分類號: E21B7/28;E21B10/26;E21B10/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種石油天然氣行業用于隨鉆擴眼作業領域的機械液壓雙作用擴眼工具，它解決隨鉆擴眼工具擴眼效率低及偏心擴眼工具回收安全性差等問題。其技術方案是：上接頭下端與上殼體上端螺紋連接，上殼體下端與中殼體上端螺紋連接，中殼體下端與下殼體上端螺紋連接，下殼體下端與中接頭上端螺紋連接；轉子下端與萬向軸上端螺紋連接，萬向軸下端與上心軸上端螺紋連接，上心軸下端與中間心軸上端螺紋連接，中間心軸下端與下心軸上端螺紋連接，下心軸下端與偏心鉆頭上端螺紋連接。本發明實現了偏心鉆頭公轉+自轉的復合運動，擴眼效率較高，且在隨鉆擴眼作業結束后偏心鉆頭回收方便、可靠，克服了偏心鉆頭中心線對正困難的問題。

技術領域

本發明涉及一種石油天然氣行業用于隨鉆擴眼作業領域的機械液壓雙作用擴眼工具。

背景技術

在陸地和海上油氣鉆采過程中，鉆井形成的井眼由于受地層擠壓等原因，經常會遇到井眼直徑縮小導致鉆井過程難以繼續的問題，因此井下擴眼技術和擴眼器應運而生，該技術和工具的使用不僅能解決井徑縮小的問題，而且還具有很大的工程意義：（1）通過擴眼器的使用，擴大井眼直徑，有利于井下測試和下套管作業；（2）通過井下擴眼技術可以采用小間隙套管程序，從而優化套管程序，減少套管鋼材和固井水泥使用量，降低作業成本；（3）可解決鹽膏層蠕變和擠壓所帶來的勘探和鉆井等問題。

隨鉆擴眼作業是在鉆進的同時擴大裸眼段尺寸，使其大于上部套管串內徑的一種鉆井作業技術。隨鉆擴眼技術在降低鉆井綜合成本，提高油氣井質量，提高油氣井產能等方面具有突出優勢，具備良好的市場前景。

擴眼鉆頭是為某些特殊作業或為解除事故專門設計的鉆頭。分為張合式擴眼鉆頭和普通擴眼鉆頭。偏心擴眼鉆頭為側面突起的鉆頭，它的特點是結構堅固，整體高度低，提高了井下馬達的定向能力，根據特殊的力平衡原理設計，不對稱布局使鉆頭鉆進時整體繞鉆頭軸線旋轉，保證了井眼質量。合理的噴嘴和排屑槽布局，能及時地運移井底巖屑和清洗冷卻鉆頭，該鉆頭已經廣泛應用于各類特殊作業。

國外對擴眼器的研制較早，在20世紀90年代初開始隨鉆擴眼的研究工作，其技術水平相對較高，迄今為止已研制出偏心鉆頭和液壓擴眼器等多種隨鉆擴眼器，國外對相關擴眼器產品實行了技術壟斷，服務費用昂貴。國內開展隨鉆擴眼鉆井相關研究較晚，目前國內隨鉆擴眼技術使用的隨鉆擴眼工具大多是具有擴眼刀翼，利用機械或者液壓作用力控制擴眼刀翼撐開進行擴眼作業，然而這些擴眼器在使用時普遍存在擴眼刀翼不能解鎖收回、擴眼尺寸有限、水眼容易堵塞、自潔能力差等問題，同時該類型隨鉆擴眼工具的刀翼在撐開時發生故障率高，壽命低。基于現有擴眼刀翼式結構隨鉆擴眼工具的缺點，采用偏心式擴眼工具具備結構簡單，故障率低，維護成本低的顯著優勢。而偏心式擴眼工具在擴眼作業結束后，難以保證偏心鉆頭中心軸線和鉆柱中心軸線對齊，致使偏心鉆頭卡在擴眼井段上端部的縮徑段位置，嚴重時造成鉆柱回收失敗，給施工井隊帶來巨大經濟損失，大大增加了鉆井成本。

鑒于目前國外擴眼器存在的服務費用高、國內隨鉆擴眼工具擴眼效率低及偏心擴眼工具回收安全性差等問題，本發明特提供一種機械液壓雙作用擴眼工具。

發明內容

本發明的目的是：為了解決不能可靠回收偏心鉆頭的問題，以提高隨鉆擴眼作業效率，降低擴眼成本，特提供一種機械液壓雙作用擴眼工具。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：一種機械液壓雙作用擴眼工具，是由上接頭、推力軸承、轉子、上殼體、定子、萬向軸、中殼體、上心軸、軸承蓋、軸承Ⅰ、軸承座、上唇形密封圈、上偏心環、軸承Ⅱ、過渡接頭、中間心軸、下殼體、下偏心環、下唇形密封圈、鎖緊帽、中接頭、下心軸、心軸套筒、下接頭、偏心鉆頭、螺釘、蓋板、彈簧Ⅰ、彈簧銷、止動活塞、鋼球、螺帽、彈簧Ⅱ、彈簧Ⅲ和壓帽構成。其特征是：上接頭上端設置有螺紋，上接頭下端與上殼體上端螺紋連接，上殼體下端與中殼體上端螺紋連接，中殼體下端與下殼體上端螺紋連接，下殼體下端與中接頭上端螺紋連接；轉子下端與萬向軸上端螺紋連接，萬向軸下端與上心軸上端螺紋連接，上心軸下端與中間心軸上端螺紋連接，中間心軸下端與下心軸上端螺紋連接，下心軸下端與偏心鉆頭上端螺紋連接。