[实用新型]一种全液压扩眼器

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油天然气钻井技术领域，特别涉及一种井下扩眼专用工具，具体的说是一种用于扩眼作业的液压扩眼器。 

背景技术

扩眼作业是在钻进的同时将井眼原位扩大为直径更大的井眼的过程。近20-30年来，随着油气钻井向着深井、超深井、高压油气井、海洋深水钻井等领域转移，钻井工程所要面对的复杂状况越来越多。扩眼技术作为处理钻井异常状况的重要手段不断发展，逐渐成为一种能够应对易塌易漏地层，实现小间隙固井，降低钻井成本的优越技术。 

扩眼作业使用的常见扩眼器一般可分为固定翼扩眼器和可动翼扩眼器两种。固定翼扩眼器主要是指双心钻头，由领眼钻头和扩眼刀翼8两部分组成。领眼钻头与常规钻头结构几乎相同，钻进时处于井筒的最下端，可钻出直径较小的领眼(井眼)；扩眼刀翼8是带有切削刃的棱柱结构，沿圆周方向布置于双心钻头的侧面，通常只分布在1/4圆周范围内，能将领眼扩大为工艺设计要求直径的井眼。双心钻头整体结构为偏心设计，从而导致这类扩眼工具受力不平衡，钻进过程中易造成下部钻具组合的振动，还可能造成严重的井斜。 

可动翼扩眼器按照扩眼体的不同划分为臂式扩眼器和块式扩眼器两种。臂式扩眼器的扩眼体通常依靠销轴固定在本体上，可绕固定轴在一定角度范围内旋转，扩眼体张开后，形如张开的双臂；块式扩眼器的扩眼体呈楔状，不能旋转，可在液压或机械推力作用下突出或缩入本体中。由于采用了弹簧等易损件，臂式扩眼器的启闭动作容易受到钻井液性能特别是固相含量的影响；块式扩眼器的刀翼加工精度要求较高，此外， 由于块体尺寸受到本体壁厚的限制，扩眼体径向尺寸较小，因而只能将领眼扩大25％左右。 

此外，固定翼扩眼器和绝大部分可动翼扩眼器完成扩眼作业后必须起钻，更换常规钻具后才能继续钻进。 

综上，现有扩眼器自身结构仍不够完善，难以完全满足钻井工程需求，仍需根据实际需要改进设计，探索更为合理的结构形式。 

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种全液压扩眼器，能将领眼扩大为满足工艺设计要求的井径；扩眼完成后，扩眼刀翼在液压作用下收回壳体内，勿需起钻即可继续正常钻进。 

本实用新型采用的技术方案是：全液压扩眼器，主要由壳体、心轴、圆柱销、扩眼刀翼、密封限位环、剪销、心轴座、下接头组成，其特征在于：在圆筒形壳体的内腔有心轴； 

心轴主要由心轴活塞、心轴短节、心轴帽、主喷嘴和主喷嘴压盖组成。心轴活塞有中心孔，心轴活塞外壁为阶梯形柱体，心轴活塞上端外壁为圆柱体形，心轴活塞上端圆柱体外壁与壳体上端中心孔滑动配合；心轴活塞中部外壁为正三棱柱体，在正三棱柱体的三个平面上分别有与齿轮配合的齿条。心轴活塞中部外壁与壳体内的正三棱柱面滑动配合；心轴活塞的下端外壁为圆柱体形，心轴活塞的下端圆柱体外壁与壳体的内壁滑动配合，在心轴活塞的下端有螺纹，心轴活塞下端螺纹连接有心轴短节，心轴短节为圆柱体形有中心孔，心轴短节外壁与壳体之间有环形空间。在心轴短节与壳体之间的环形空间内有一个圆环形密封限位环，在壳体上有螺栓孔，通过螺栓将密封限位环固定在心轴短节与壳体之间的环形空间内。心轴中心孔与环形空间之间有联通孔，联通孔在心轴短节或心轴活塞上。在心轴短节的下端外壁套有心轴帽，并通过剪销将心 轴帽固定在心轴短节的下端；心轴帽有阶梯形中心孔，在心轴帽阶梯中心孔内固定有主喷嘴，在主喷嘴的上端面上有主喷嘴压盖，主喷嘴压盖有中心孔，心轴短节的下端面压在主喷嘴压盖的上部；心轴帽的壁上有旁通孔，旁通孔被心轴短节封闭。 

在壳体的下端有内螺纹，在壳体下端螺纹固定有下接头，下接头下端能与领眼钻头相连。下接头上端固定有心轴座。心轴座有中心孔，心轴座与壳体内壁之间有环形空间，心轴座有横向钻井液流通孔，横向钻井液流通孔的位置与心轴座和壳体之间的环形空间相对。 

壳体壁上沿圆周方向均布有三个矩形窗孔，矩形窗孔的位置与心轴活塞中部正三棱柱体相对，矩形窗孔中通过圆柱销安装有矩形扩眼刀翼，扩眼刀翼可绕销旋转。扩眼刀翼的外端有PDC切削齿，扩眼刀翼内端有不完整齿轮，扩眼刀翼的不完整齿轮与心轴活塞中部正三棱柱体上的齿条啮合。 

所述的壳体上每两个矩形窗孔之间有钻井液返排槽。 

所述的主喷嘴压盖中心孔上端有倒角，投入的钢球能座封在主喷嘴压盖上形成密封。 

所述的扩眼刀翼上装有两排PDC切削齿，切削齿为直线布置。两排齿之间开有排屑槽。扩眼刀翼外缘呈圆弧面并固定有硬质合金块。