[发明专利]一种变径式倒划眼器及工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变径式倒划眼器及工艺方法，属于钻井工程井下工具技术领域。

背景技术

钻井过程中，当钻至易缩颈地层井段，钻具上提过程中易遇阻遇卡。目前解决此问题常采用倒划眼作业，即采用固定式钻具稳定器的上端斜面(该面上堆焊有硬质合金)先修整井壁，待稳定器上提通过后，再利用钻头修整井壁。此种方法的缺点表现为：稳定器上端斜面的切削能力有限，修正井壁费时多，效率低；此外固定式稳定器外径较大，卡钻风险高。为了克服固定式稳定器容易阻卡的风险，使用一种可变径的稳定器(在开泵时活塞式支撑头伸出，停泵时活塞式切削块缩回)，上提过程中，边上提边旋转钻具，张开的切削块对井壁进行修整，使井眼直径扩大。有效降低了起钻阻卡的风险，但这种变径稳定器在开泵上提倒划眼时，活塞式切削块的金属臂为薄弱点，张开后上提速度要控制适当，不可猛提，才能保切削块安全。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种变径式倒划眼器及工艺方法，在易缩颈的不稳定地层井段，钻井的井眼容易缩颈、井眼尺寸变小，引起钻具上提遇阻遇卡，无法顺利起出，此工具利用可变径的切削块，可以边上提钻具边旋转划眼，修整井壁，使井眼直径扩大，实现钻具安全起出。

一种可变径式倒划眼器，主要解决钻井过程中易缩颈地层引起的上提钻具遇阻遇卡的情况。

提供的变径式倒划眼器连接在固定稳定器或变径稳定器上部，只有在钻具上提、开泵倒划眼时，倒划眼器的切削块才会伸出，修正井壁，其它任何情况下切削块均处于缩回状态，不影响正常钻井作业。

一种可变径式倒划眼器，中心杆1与本体3采用花键副B连接，本体3上开有通孔C，本体3上部设置有承重端盖2，本体3中部为3棱或4棱结构，棱上方对称设有2个注油孔并安装注油堵头8，每条棱上设置有切削块11；中心杆1与本体3的环空装有平衡活塞杆5、平衡活塞6、弹簧7、斜面筒9，平衡活塞杆5通过螺纹与中心杆1连接，平衡活塞6装在平衡活塞杆5与本体3的环空间，弹簧7装在平衡活塞杆5与中心杆1之间。

承重端盖2为两半结构，拼合安装在本体3上部后焊接成一整体。

注油堵头8与本体3采用螺纹连接并设置有密封圈4。

切削块11分活塞段、切削段，活塞段端部设有斜面、槽口，分别与斜面筒9斜面、燕尾槽形成配合结构，活塞段与本体3间设置有密封圈4，切削段镶嵌有耐磨硬质合金块10。

平衡活塞杆5与中心杆1螺纹连接并设置密封圈4，平衡活塞6内孔和外圆均设置密封圈4，斜面筒9下端内孔和外圆均设置有密封圈4。

中心杆1、平衡活塞杆5、平衡活塞6、本体3、注油堵头8、切削块11、斜面筒9合围形成密封腔，该密封腔内注满液压油D。

一种变径式倒划眼工艺方法，含有以下步骤；

步骤1：下钻至井底；下钻时，中心杆1连平衡活塞杆5一起上行，平衡活塞6同时下行平衡油腔体积，下部钻具重量通过本体3、承重端盖2挂在中心杆1花键副B上，平衡活塞杆5与斜面筒9脱开，弹簧7伸长，但处于压缩状态，弹簧7顶住斜面筒9，斜面筒9不上行，切削块11不伸出；

下钻至井底，调整钻压，此时工具处于钻具中和点以下，中心杆1连同平衡活塞杆5一起下行，平衡活塞6上行平衡油腔体积，中心杆1顶住承重端盖2上部，通过本体3将钻压传递给钻头，弹簧7缩短，处于压缩状态，平衡活塞杆5顶住斜面筒9，斜面筒9不上行，切削块11不伸出，

步骤2：正常钻进；工具处于钻具中和点以下，平衡活塞杆5顶住斜面筒9，开泵时，由于螺杆钻具、钻头喷嘴等限流元件有节流作用，使得钻具内与井壁环空之间形成一定的压差，钻具内压力大于井壁环空压力，压差产生的作用力通过斜面筒9、平衡活塞杆5传递给中心杆1，斜面筒9不上行，切削块11不伸出；

步骤3：正常倒划眼；由于倒划眼时处于开泵状态，中心杆1连同平衡活塞杆5一起上行，与此同时，压差产生的作用力会推动斜面筒9紧贴平衡活塞杆5一起上行，平衡活塞6下行平衡油腔体积，并同时顶出切削块11，可实现工具的倒划眼功能，起到修整井壁的作用，在此过程中，下部钻具重量通过本体3、承重端盖2挂在中心杆1花键副B上；

继续正常钻进时，中心杆1连同平衡活塞杆5一起下行，同时顶着斜面筒9也下行，斜面筒9带动切削块11缩回，在此过程中，中心杆1顶住承重端盖2上部，通过本体3将钻压传递给钻头；