[实用新型]钻井液压扩孔装置

说明书

技术领域

本实用新型属于油、气钻完井技术领域，特别是涉及一种钻井液压扩孔装置。

背景技术

在公知的钻完井领域中，由于某些地层中岩石自身性质、地应力及泥浆浸泡等原因，地层可能会发生滑移、井眼缩径、井壁崩块或坍塌等复杂情况，为避免或减缓缩径及坍塌等带来的不良影响，目前，国内外已在使用且具有一定工作成效的随钻扩孔工具。上述扩孔工具主要分为两类，其一，为固定式结构，固定式扩孔器类似稳定器，在继续钻进的过程中可有效切削井壁，起到保径的作用，但如果起钻时上部井段井眼缩径则会导致卡钻事故。其二，为扩张式扩孔器，它的特点是可通过调节泵压实现刀翼的扩张和收缩，刀翼经过特殊的设计可使其张开最大外径等于钻头直径，并且可更换。

在使用扩张式扩孔器过程中尚存在诸多问题：由于扩眼工具的刀翼单边受力，扭矩大、憋跳严重，对钻头和钻柱易造成不同程度的损坏；当井眼为螺旋型井眼且井身质量较差时，无法判断刀翼是否达到预定外径，在刀翼张开到位后没有锁定机构，刀翼随着压力的变化其外径易发生变化，进而难以保证扩孔的孔径；如果发生泥包，由于扩眼工具弹簧的推力不够，使刀翼不能收回；在水眼处未设置单流阀，容易造成水眼堵塞。由于目前尚未有一种结构合理、工作质量高且非常成熟的液压扩孔工具，因此使得钻完井作业过程中的液压扩孔作业比较困难。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、适用于钻完井作业，尤其适用于需要进行裸眼砾石充填防砂作业的井中，可进行倒划眼、正划眼和随钻扩眼作业，是一种有效的提高钻井效率、固井质量和钻井安全性的钻井液压扩孔装置。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

钻井液压扩孔装置，包括依次连接的上接头、壳体、下壳体和下接头、设置在上接头与壳体内的芯轴、设置在下壳体内与芯轴密封连接的密封管、安装在壳体上的刀翼，其特征在于：所述壳体与芯轴之间装有活塞，活塞一端通过紧固件连接有锁定解锁机构，所述锁定解锁机构一端连接挡块，所述芯轴与壳体之间还设有其一端装有挡块的刀翼复位调节机构，位于锁定解锁机构与刀翼复位调节机构上的两挡块之间安装有刀翼，所述芯轴一端与上接头、壳体之间装有悬挂接头，在芯轴该端内部通过紧固件设有上球座，所述密封管一端内通过紧固件装有下球座。

本实用新型还可以采用如下技术方案：

所述锁定解锁机构是由锁定弹爪、解锁套、顶套和小弹簧构成，所述锁定弹爪和解锁套通过螺钉与活塞上端连接，顶套、锁定弹爪与解锁套插装，顶套与解锁套之间装有小弹簧。

所述刀翼复位调节机构是由复位顶套、调节套和大弹簧构成，复位顶套一端与挡块固定，另一端连接调节套，调节套装有大弹簧。

所述壳体位于滑块套和调节套之间还制有用于限定滑块行程位置的限位槽。

所述上球座与芯轴之间插装有锁块，上球座上制有用于限定锁块行程的凹槽。

所述刀翼两侧沿其张开路径上开有导向槽。

所述活塞轴向上制有防止岩屑卡住刀翼的内置喷嘴。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于本实用新型采用上述技术方案，将本液压扩孔装置安放在MWD之上，先进行正常钻进，刀翼处于收缩状态。钻进到井底后，投小球憋压，利用压差推动活塞使刀翼张开，刀翼张开到位后，锁定弹爪与芯轴啮合，将刀翼锁定，进行扩眼作业。扩眼结束后，停泵放压，小弹簧使锁定弹爪解锁，通过大弹簧的弹力将刀翼自动收回。若刀翼不能自动收回，再投大球憋压，使芯轴向下运动，解除锁定弹爪的锁定，同时导通活塞流体通道，芯轴推动活塞使刀翼收回，且刀翼收回后不影响正常循环。

本装置适用于钻完井过程，尤其适用于需要进行裸眼砾石充填防砂的井中，可以进行倒划眼、正划眼和随钻扩眼作业，本装置在使用过程中，可有效扩大井眼直径，提高钻井效率；可增加套管与井壁的环空间隙，提高固井质量；尤其在需要进行裸眼砾石充填防砂作业的井中，可大幅提高防砂质量和泄油面积。本实用新型结构简单、作业安全性高且便于操作。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型锁定解锁机构锁定弹爪的结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是本实用新型锁定解锁机构解锁套的结构示意图；

图5是图4的A-A剖视图；

图6是本实用新型锁定解锁机构顶套的结构示意图；

图7是图6的俯视图；

图8是本实用新型滑块套的结构示意图；

图9是图8的B-B剖视图；