专利名称：一种液压式随钻可变径扩孔装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于油田钻井生产上使用钻井工具，特别是一种液压式随钻 可变径扩孔装置。
技术背景目前，油田钻井现场使用的扩孔装置主要是复合刀片式PDC类扩孔钻头。这类扩 孔钻头抗冲击能力、研磨、破岩能力差，机械钻速低，扩孔时遇砾石或硬地层刀片极易损坏， 扩孔效果差，井眼不规则，局限于浅井、疏松地层使用，深井段、中硬地层井段极少使用。 发明内容本实用新型的目的在于提供一种液压式随钻可变径扩孔装置。它可扩大随钻扩孔 钻头的使用范围，适用于各种地层和井深，提高扩孔效率，机械钻速，扩大井眼尺寸，达到提 高固井质量，降低钻井成本的目的，是侧钻井、侧钻水平井、大位移井所钻扩孔的理想工具。本实用新型由上接头、压帽、0形密封圈、活塞、T形密封圈、六方套、滑套、心管、弹 性挡圈、弹簧、定位凸轮轴、牙轮臂总成、喷嘴、螺塞、销轴、垫圈、螺钉、定位块组成，上接头 与心轴、心管顺次连接，心轴上又与压帽、活塞、六方套、滑套连接，心管上套有弹性挡圈、弹 簧，下部依次接有定位凸轮轴、牙轮臂总成、喷嘴、螺塞，滑套上接有销轴、垫圈、螺钉、定位 块，心轴与心管及心轴上又与压帽、心轴与定位凸轮轴分别由0形密封圈密封，心轴与滑套 由T形密封圈密封。扩孔作业时，钻具水眼内的泥浆，通过喷嘴产生压降作用在活塞上，使外筒上移， 当牙轮臂接触到心轴连接的定位凸轮轴而张开，在当达到最大张开位置后，牙轮臂被锁定。 该位置不受钻压和扭矩的影响。完钻后停泵，上提钻具牙轮臂自动收缩到外筒的槽内。因 上提钻具时，外筒在弹簧力作用下向下滑动，使牙轮臂脱开锁定装置，并且定位凸轮的凸台 侧面与牙轮臂旋转中心的台肩接触，带动牙轮臂收缩。本实用新型由于采用心轴与压帽、活塞、六方套、滑套连接，心管上套有弹性挡圈、 弹簧，下部依次接有定位凸轮轴、牙轮臂总成、喷嘴、螺塞，滑套上接有销轴、垫圈、螺钉、定 位块，可以解决目前深井、高硬度地层扩孔的生产需要，同时因结构设计为可变径结构，可 根据生产需要随钻，提高扩孔效率，机械钻速，扩大井眼尺寸，达到提高固井质量目的，其设 计新颖，结构科学，加工制造容易，成本费用低，易于推广应用。
附图为本实用新型的主体结构示意图。 实施例如图1所示，本实用新型由上接头1、压帽3、0形密封圈4、活塞5、T形密封圈6、 六方套7、滑套8、心管9、弹性挡圈10、弹簧11、定位凸轮轴12、牙轮臂总成13、喷嘴14、螺塞15、销轴16、垫圈17、螺钉18、定位块19组成，上接头1与心轴2、心管9顺次连接，心轴 2上又与压帽3、活塞5、六方套7、滑套8连接，心管9上套有弹性挡圈10、弹簧11，下部依 次接有定位凸轮轴12、牙轮臂总成13、喷嘴14、螺塞15，滑套8上接有销轴16、垫圈17、螺 钉18、定位块19，心轴2与心管9及心轴2上又与压帽3、心轴2与定位凸轮轴12分别由0 形密封圈4密封，心轴2与滑套8由T形密封圈6密封。钻压传递心轴与上部钻具连接，钻压通过心轴、六方套传递给外筒。外筒通过牙 轮臂传递给牙轮上。扭矩传递钻具的扭矩通过心轴和六方套传递给外筒。外筒带动三个牙轮臂将扭 矩传递给三个牙轮上。牙轮臂是依靠弹簧的作用收缩在外筒上的键槽内。正常情况下牙轮臂始终保持闭 合状态。扩孔作业时，钻具水眼内的泥浆，通过喷嘴产生压降作用在活塞上，使外筒上移， 当牙轮臂接触到心轴连接的定位凸轮轴而张开，在当达到最大张开位置后，牙轮臂被锁定。 该位置不受钻压和扭矩的影响。完钻后停泵，上提钻具牙轮臂自动收缩到外筒的槽内。因上提钻具时，外筒在弹簧 力作用下向下滑动，使牙轮臂脱开锁定装置，并且定位凸轮的凸台侧面与牙轮臂旋转中心 的台肩接触，带动牙轮臂收缩。使用范围1、在裸眼井中用于扩大井段的井眼直径。2、为下入较大一级套管或获得较大的固井水泥环形空间，对预定井段进行扩孔。3、消除狗腿井段的键槽。4、清除井筒里的水泥环。应用于以下情况1、侧钻井开窗扩孔；2、钻井随钻扩孔；3、改变井身结构，节约套管投资。适用于各种硬度的地层和不同井深，提高扩孔质量和效率，提高钻井机械钻速，扩 大井眼尺寸，提高固井质量。应用前景广阔。
权利要求一种液压式随钻可变径扩孔装置，由上接头(1)、压帽(3)、O形密封圈(4)、活塞(5)、T形密封圈(6)、六方套(7)、滑套(8)、心管(9)、弹性挡圈(10)、弹簧(11)、定位凸轮轴(12)、牙轮臂总成(13)、喷嘴(14)、螺塞(15)、销轴(16)、垫圈(17)、螺钉(18)、定位块(19)组成，其特征在于上接头与心轴(2)、心管(9)顺次连接，心轴(2)上又与压帽(3)、活塞(5)、六方套(7)、滑套(8)连接，心管(9)上套有弹性挡圈(10)、弹簧(11)，下部依次接有定位凸轮轴(12)、牙轮臂总成(13)、喷嘴(14)、螺塞(15)，滑套(8)上接有销轴(16)、垫圈(17)、螺钉(18)、定位块(19)，心轴(2)与心管(9)及心轴(2)上又与压帽(3)、心轴(2)与定位凸轮轴(12)分别由O形密封圈(4)密封，心轴(2)与滑套(8)由T形密封圈(6)密封。
专利摘要本实用新型涉及一种用于油田钻井生产上使用钻井工具，特别是一种液压式随钻可变径扩孔装置，由上接头、压帽、O形密封圈、活塞、T形密封圈、六方套、滑套、心管、弹性挡圈、弹簧、定位凸轮轴、牙轮臂总成、喷嘴、螺塞、销轴、垫圈、螺钉、定位块组成，本实用新型由于采用心轴与压帽、活塞、六方套、滑套连接，心管上套有弹性挡圈、弹簧，下部依次接有定位凸轮轴、牙轮臂总成、喷嘴、螺塞，滑套上接有销轴、垫圈、螺钉、定位块，解决目前深井、高硬度地层扩孔的生产需要，提高扩孔效率及机械钻速，扩大井眼尺寸，达到提高固井质量目的，其设计新颖，结构科学，成本低，易于推广应用。
文档编号E21B7/28GK201567961SQ20092027821
公开日2010年9月1日 申请日期2009年12月16日 优先权日2009年12月16日
发明者吴俊林, 岳大伟, 王远, 王钦柱, 翟栓记, 郭洪峰, 陈勋 申请人:中国石油天然气股份有限公司