[发明专利]一种投球控制的多次激发随钻扩眼器

说明书

本发明公开了一种投球控制的多次激发随钻扩眼器，包括依次连接的壳体、下壳体、下接头，壳体内自上而下依次设置有上盖、芯轴、球座，芯轴外壁自上而下依次套接有第一弹性限位机构、活塞，第一弹性限位机构与活塞之间设置有刀翼；壳体上设置有喷嘴；球座外套接有球座套；球座套底部连接有下端腔，且下端腔固定在壳体内壁上，下端腔内侧设置有换位活塞；换位活塞上还开设有换位槽，下端腔上设置有换位销钉，换位销钉伸入换位槽内。根据投入球的数量，确定刀翼激发状态，与泵的排量大小、开关次数无关，避免排量不稳定、接钻杆时停泵次数多导致无法正确判断刀翼状态的问题。

技术领域

本发明属于钻井工具技术领域，涉及一种投球控制的多次激发随钻扩眼器。

背景技术13

随着石油天然气钻完井技术的发展，面临着越来越复杂的地质问题，常遇到复杂地层缩径卡钻、盐层蠕变缩径、钻屑沉积、井壁形成虚泥饼等。随钻扩眼技术作为处理这些复杂情况一种非常有效的手段，就是利用随钻扩眼工具和常规钻头，实现全面钻进的同时扩大井眼的一种技术。随钻扩眼技术能节约起下钻次数，提高钻井效率，可有效解决日益凸显的深部地层和盐膏层钻探难题。

目前随钻扩眼器的主流型式是只能单次激发的随钻扩眼器，只能进行单井段扩眼，对于处置需要多井段扩眼的:“糖葫芦井”(同一井位多井段发生间隔性缩径)问题，只能多次起下钻来完成作业。

目前应用的另外一种流量控制多次激发随钻扩眼器，是利用流量的开启、关闭以及流量大小的转换来实现刀翼的开启与关闭。实际钻进过程中，接钻杆时的开、停泵次数多，排量波动大，都会导致无法正确判断刀翼的激发状态。

发明内容

本发明的目的是提供一种投球控制的多次激发随钻扩眼器，解决了现有技术中存在的多次激发随钻扩眼器无法判断刀翼的激发状态的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种投球控制的多次激发随钻扩眼器，包括依次连接的壳体、下壳体、下接头，壳体侧面开设有开窗，壳体内自上而下依次设置有上盖、芯轴、球座，芯轴外壁自上而下依次套接有第一弹性限位机构、活塞，第一弹性限位机构与活塞之间设置有刀翼，刀翼活动连接在开窗上，活塞外套接有驱动机构；壳体上设置有喷嘴，喷嘴位于驱动机构下方；球座外套接有球座套，球座套与活塞相抵接；球座套底部连接有下端腔，且下端腔固定在壳体内壁上，下端腔内侧设置有换位活塞，换位活塞、下端腔上分别开设有相适配的第一通孔、第二圆孔；换位活塞上还开设有换位槽，下端腔上设置有换位销钉，换位销钉伸入换位槽内；下壳体内自上而下设置有第二弹性限位机构、球篮，第二弹性限位机构位于换位活塞下方。

本发明的特点还在于：

换位槽的形状为波形，由多个凹槽绕换位活塞圆周依次连接而成。

第一弹性限位机构包括弹簧腔，弹簧腔位于芯轴与壳体之间，弹簧腔连接在上盖底部；弹簧腔设置有复位弹簧，弹簧腔内壁开设有与复位弹簧相适配的限位凹槽，复位弹簧套接在芯轴外壁上，弹簧腔底部活动套接有弹簧保护盖，芯轴外还套接有止动环，弹簧保护盖固定于止动环上方。

驱动机构包括相适配的驱动环、驱动环锁块，驱动环、驱动环锁块套接在活塞外，驱动环位于驱动环锁块上方。

开窗侧壁上设置有斜槽，刀翼与斜槽上滑动连接。

换位活塞包括第一圆柱、第二圆柱，第一圆柱外径小于第二圆柱外径，第一通孔位于第一圆柱上，换位槽位于第二圆柱上；下端腔与换位活塞之间固定有限位筒，限位筒一端与球座套抵接，另一端抵接在第二圆柱上端。

换位活塞与第二弹性限位机构之间设置有轴承。

第二弹性限位机构包括弹簧轴，弹簧轴外套接有弹簧，下壳体内设置有第一台阶，弹簧轴位于第一台阶上方，弹簧轴伸入轴承内。

球座形状为圆柱形，球座外壁上开设有长形孔，球座底部连接有卡爪结构，卡爪结构包括多个卡爪，相邻两个所述卡爪之间设置有割缝，割缝与长形孔连通。