[实用新型]一种新型防泥包随钻扩眼器刀翼

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于石油、天然气和地质钻井中井用扩眼器的一种新型防泥包随钻扩眼器刀翼，是一种能有效避免因扩眼器排屑不良形成泥包进而引起卡钻事故的扩眼刀翼。

背景技术

在石油天然气及地质钻井中，因为地层的蠕变或是岩层的不稳定，常常引起井径的缩小或是井壁的坍塌，造成卡钻等事故影响钻井的正常进行。通常在这个时候就会采用扩眼工艺，扩眼工艺的主要工具是扩眼器，作为切削井壁岩石的扩眼刀翼是扩眼动作的主要执行元件。由于扩眼工艺与扩眼器位置的特殊性，扩眼刀翼切削下来的岩屑加上钻头破碎的岩屑很容易在扩眼刀翼上堆积，形成泥包，造成刀翼无法收回、卡钻等事故，排屑不良同样引起切削齿冷却不充分，造成PDC复合片蹦脱，损坏扩眼刀翼、缩短扩眼刀翼寿命等情况，阻碍扩眼工艺的顺利实施。一旦出现事故就要采用爆炸等方式接卡严重影响井壁质量和钻井工程的正常进行。

随着钻井面临着越来越复杂的地质问题，钻井难度日益增大，深井和超深井中小井眼井段环空间隙小，给钻井、固井作业带来的问题日益凸显，因而能够提高钻井效率、优化井壁结构的扩眼工艺越来越多被钻井工程所采用，于是扩眼引起的钻井事故也日益显现出来，扩眼刀翼的排屑能力越来越被人们所重视，因此设计出一种新型防泥包随钻扩眼器刀翼是关系扩眼工艺成功实施的关键，并且现有扩眼刀翼在防泥包的设计方面仍然存在着不足。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种新型防泥包随钻扩眼器刀翼，以满足现有扩眼工艺、有效降低因扩眼器排屑不良造成的岩屑堆积、泥包进而引起卡钻事故概率。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型一种新型防泥包随钻扩眼器刀翼由刀翼基体、上切削刃、下切削刃、保径刃、导向滑槽、PDC切削齿、硬质合金齿和中央流道构成。所述刀翼基体上下两端设有圆弧形结构的上切削刃、下切削刃；上切削刃、下切削刃设有左右两排刀刃；PDC切削齿按照等磨损原则镶嵌在刀刃上；保径刃与上切削刃、下切削刃连接成一个整体；保径刃根据地层因素选择镶嵌硬质合金齿、PDC切削齿或是硬质合金齿和PDC切削齿的组合齿。中央流道设置在两排刀刃之间且贯通整个刀翼。

本实用新型与现有技术相比，具有的优点和效果是：1)设有贯通整个刀翼的中央流道提供了岩屑的流通通道，增强钻井液的携岩能力；2)中央流道增大了钻井液过流量，能充分冷却切削齿。3)采用整体式设计将上切削刃、下切削刃与保径刃连接成一个整体，增强刀刃的强度。4)采用圆弧形结构刀刃和等磨损布齿方式保证切削齿在工作中磨损程度大致相等，延长扩眼刀翼的使用寿命。

附图说明

图1是一种新型防泥包随钻扩眼器刀翼的结构示意图；

图2是扩眼器刀翼双保径结构示意图；

图3是扩眼器刀翼修井结构示意图。

图中，1刀翼基体；2上切削刃；3下切削刃；4保径刃；5导向滑槽；6PDC切削齿；7硬质合金齿；8中央流道。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本实用新型一种新型防泥包随钻扩眼器刀翼，由刀翼基体1、上切削刃2、下切削刃3、保径刃4、导向滑槽5、PDC切削齿6、硬质合金齿7、和中央流道8构成。所述刀翼基体1上下两端设有圆弧形结构的上切削刃2、下切削刃3；上切削刃2、下切削刃3设有左右两排刀刃；PDC切削齿6镶嵌在刀刃上；保径刃4与上切削刃2、下切削刃3连接成一个整体；保径刃4根据地层因素选择镶嵌硬质合金齿7、PDC切削齿6或是硬质合金齿7和PDC切削齿6的组合齿。中央流道8设置在两排刀刃之间且贯通整个刀翼。

扩眼刀翼通过导向滑槽5安装在扩眼器上，刀翼基体1上端被止动环限位，回位弹簧压在止动环上；下端由驱动环驱动。当需要工作的时候，在内部钻井液压力的作用下，提供给驱动环一个向上的推力，刀翼便向外伸出，当运动到极限位置时被止动环挡住，停止运动。随着扩眼器的旋转，此时圆弧形结构的上切削刃2、下切削刃3上的PDC切削齿6开始切削井壁岩石，实现扩眼；PDC切削齿6采用等磨损原则布置在上切削刃2、下切削刃3，故每颗齿在单个周期内磨损程度大致相等，延长了扩眼刀翼的使用寿命。切削下来的岩屑被从钻头上返的钻井液携带通过中央流道8顺利的带离扩眼刀翼；中央流道8增大了钻井液的过流量，使钻井液能够充分对PDC切削齿6进行冷却。上切削刃2、下切削刃3的两排刀刃和保径刃4连接成为一个整体，使扩眼刀翼具有足够的强度避免因过载或振动造成刀刃损坏。如果由于地层因素对井壁有特殊的要求时，选用第二种扩眼器刀翼双保径结构，保径刃4上的硬质合金保径齿7可以起到稳定扩眼器和扶正的作用。若对井壁质量要求较高，可选用第三种扩眼器刀翼修井结构，保径刃4上的PDC切削齿6可以提高井壁质量。该实用新型可保证没有岩屑在扩眼器上堆积形成泥包，因此停止扩眼时，只需降低泵压，止动环便在回复弹簧的作用下，将刀翼推回到扩眼器壳体内。然后顺利起钻，扩眼工艺结束。