[发明专利]一种机械液压双作用扩眼工具

说明书

本发明涉及一种石油天然气行业用于随钻扩眼作业领域的机械液压双作用扩眼工具，它解决随钻扩眼工具扩眼效率低及偏心扩眼工具回收安全性差等问题。其技术方案是：上接头下端与上壳体上端螺纹连接，上壳体下端与中壳体上端螺纹连接，中壳体下端与下壳体上端螺纹连接，下壳体下端与中接头上端螺纹连接；转子下端与万向轴上端螺纹连接，万向轴下端与上心轴上端螺纹连接，上心轴下端与中间心轴上端螺纹连接，中间心轴下端与下心轴上端螺纹连接，下心轴下端与偏心钻头上端螺纹连接。本发明实现了偏心钻头公转+自转的复合运动，扩眼效率较高，且在随钻扩眼作业结束后偏心钻头回收方便、可靠，克服了偏心钻头中心线对正困难的问题。

技术领域

本发明涉及一种石油天然气行业用于随钻扩眼作业领域的机械液压双作用扩眼工具。

背景技术

在陆地和海上油气钻采过程中，钻井形成的井眼由于受地层挤压等原因，经常会遇到井眼直径缩小导致钻井过程难以继续的问题，因此井下扩眼技术和扩眼器应运而生，该技术和工具的使用不仅能解决井径缩小的问题，而且还具有很大的工程意义：（1）通过扩眼器的使用，扩大井眼直径，有利于井下测试和下套管作业；（2）通过井下扩眼技术可以采用小间隙套管程序，从而优化套管程序，减少套管钢材和固井水泥使用量，降低作业成本；（3）可解决盐膏层蠕变和挤压所带来的勘探和钻井等问题。

随钻扩眼作业是在钻进的同时扩大裸眼段尺寸，使其大于上部套管串内径的一种钻井作业技术。随钻扩眼技术在降低钻井综合成本，提高油气井质量，提高油气井产能等方面具有突出优势，具备良好的市场前景。

扩眼钻头是为某些特殊作业或为解除事故专门设计的钻头。分为张合式扩眼钻头和普通扩眼钻头。偏心扩眼钻头为侧面突起的钻头，它的特点是结构坚固，整体高度低，提高了井下马达的定向能力，根据特殊的力平衡原理设计，不对称布局使钻头钻进时整体绕钻头轴线旋转，保证了井眼质量。合理的喷嘴和排屑槽布局，能及时地运移井底岩屑和清洗冷却钻头，该钻头已经广泛应用于各类特殊作业。

国外对扩眼器的研制较早，在20世纪90年代初开始随钻扩眼的研究工作，其技术水平相对较高，迄今为止已研制出偏心钻头和液压扩眼器等多种随钻扩眼器，国外对相关扩眼器产品实行了技术垄断，服务费用昂贵。国内开展随钻扩眼钻井相关研究较晚，目前国内随钻扩眼技术使用的随钻扩眼工具大多是具有扩眼刀翼，利用机械或者液压作用力控制扩眼刀翼撑开进行扩眼作业，然而这些扩眼器在使用时普遍存在扩眼刀翼不能解锁收回、扩眼尺寸有限、水眼容易堵塞、自洁能力差等问题，同时该类型随钻扩眼工具的刀翼在撑开时发生故障率高，寿命低。基于现有扩眼刀翼式结构随钻扩眼工具的缺点，采用偏心式扩眼工具具备结构简单，故障率低，维护成本低的显著优势。而偏心式扩眼工具在扩眼作业结束后，难以保证偏心钻头中心轴线和钻柱中心轴线对齐，致使偏心钻头卡在扩眼井段上端部的缩径段位置，严重时造成钻柱回收失败，给施工井队带来巨大经济损失，大大增加了钻井成本。

鉴于目前国外扩眼器存在的服务费用高、国内随钻扩眼工具扩眼效率低及偏心扩眼工具回收安全性差等问题，本发明特提供一种机械液压双作用扩眼工具。

发明内容

本发明的目的是：为了解决不能可靠回收偏心钻头的问题，以提高随钻扩眼作业效率，降低扩眼成本，特提供一种机械液压双作用扩眼工具。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种机械液压双作用扩眼工具，是由上接头、推力轴承、转子、上壳体、定子、万向轴、中壳体、上心轴、轴承盖、轴承Ⅰ、轴承座、上唇形密封圈、上偏心环、轴承Ⅱ、过渡接头、中间心轴、下壳体、下偏心环、下唇形密封圈、锁紧帽、中接头、下心轴、心轴套筒、下接头、偏心钻头、螺钉、盖板、弹簧Ⅰ、弹簧销、止动活塞、钢球、螺帽、弹簧Ⅱ、弹簧Ⅲ和压帽构成。其特征是：上接头上端设置有螺纹，上接头下端与上壳体上端螺纹连接，上壳体下端与中壳体上端螺纹连接，中壳体下端与下壳体上端螺纹连接，下壳体下端与中接头上端螺纹连接；转子下端与万向轴上端螺纹连接，万向轴下端与上心轴上端螺纹连接，上心轴下端与中间心轴上端螺纹连接，中间心轴下端与下心轴上端螺纹连接，下心轴下端与偏心钻头上端螺纹连接。