专利名称：钻压式随钻扩眼器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钻压式随钻扩眼器，主要用于油气井钻井过程中增加所钻井 眼的直径，属于油、气钻探或探矿开采的钻进工具领域。
背景技术：
目前，随着大量深层及复杂油气藏的开采，深井、超深井等复杂井钻井数量急剧增 多，这些复杂井钻井时，由于地层的特殊性，通常要求使用更多层的套管和尾管，最有效的 解决措施是采用随钻扩眼工具扩大井眼直径。对于塑性地层、盐膏层及易缩径地层，为了提 高钻井速度，钻柱安全起出及足够的固井间隙，防止事故发生，最为有效的办法仍然是采用 随钻扩眼技术，有效扩大井眼直径。目前使用随钻扩眼工具多为液压式随钻扩眼器，这种扩 眼器需加大泵排量和泵压，导致扩眼效率低、且对设备要求高，使用寿命低，对于井眼较浅 而缩径不是太严重的井，液压式随钻扩眼器使用的不足更加明显。实用新型的内容本实用新型的目的在于提供一种钻压式随钻扩眼器，通过对随钻扩眼器的结构优 化，提高扩眼效率低，满足塑性地层、盐膏层及易缩径地层深井、超深井等复杂井安全快速 钻进及优质固井，提高钻井速度、降低钻井成本。本实用新型采用的技术方案，即一种钻压式随钻扩眼器由上本体、中本体、扩眼刀 翼、限位短节、密封组、下本体构成，其特征在于上本体、中本体、下本体都是呈空心的柱状， 上本体自上而下插入中本体内腔，上本体的下端螺纹连接在中本体下部内腔中的限位短节 的上端，下本体的顶端内开口的台阶面顶托限位短节的下端面，下本体由顶端开口的外壁 螺纹连接在中本体的底端，限位短节头部与中本体下部的内壁间由密封组密封，上本体的 外壁设有三个周向均布的锥面燕尾槽，上本体的外壁还设有花键轴，中本体在上本体的锥 面燕尾槽对应处开刀翼孔，扩眼刀翼依靠内端的燕尾穿过中本体上的刀翼孔与上本体锥面 燕尾槽配合连接，中本体的内壁设有与上本体花键轴相匹配的花键槽，中本体内腔下部设 有一缩进的台阶面。本实用新型上本体自上而下插入中本体内腔，其插入深度与扩眼刀翼的轴向长度 及限位短节顶面到中本体内腔台阶面的距离相关，上本体上端设有钻具螺纹，可以与相应 的钻具连接。上本体和扩眼刀翼之间设计有锥面燕尾槽导向限位机构；扩眼刀翼和中本体之间 也设计有导向机构。上本体的外壁花键轴可以用方轴代替，同样中本体的内壁的花键槽也可以由方槽 代替。本实用新型的中本体的花键槽或方孔与上本体上的花键轴或方轴配合使用，起到传 递钻具扭矩的作用。本实用新型的钻压式随钻扩眼器的主体外径在100至400毫米之间。本钻压式随钻扩眼器工作原理。首先将其连接在钻头上部的钻柱中间，依靠上部 钻具对其施加的下压力，推动上本体下行，上本体通过锥面燕尾槽带动扩眼刀翼伸出，限位短节压到下本体上，限定扩眼刀翼的伸出尺寸，实现随钻扩眼作业，当钻具上提时，上本体 先行上移一定的距离，依靠锥面燕尾槽带动扩眼刀翼收回，限位由限位短节上端面与中本 体内台阶面的接触，使随钻扩眼器安全起出井眼。由于是钻压作用式扩眼，扩眼作用力大、 扩眼刀翼伸缩机构可靠，能够显著提高随钻扩眼的效率和降低井下事故。为提高本钻压式随钻扩眼工具扩眼效率，设计的伸缩刀翼是依靠钻柱向下施加钻 压或上提钻柱作用控制的，下压钻柱时，扩眼刀翼伸出，转动钻具实现随钻扩眼工作，需要 起钻时，上提钻柱，扩眼刀翼收回，工具整体外径小于钻头直径，保证钻柱管串能够安全可 靠起出井眼。本实用新型可确保钻具扭矩的安全可靠传递，结构防脱落，高效的随钻扩眼作业， 降低钻井成本，提高钻井效率和固井质量。
图1是钻压式随钻扩眼器剖面示意图。图中，上本体1、中本体2、扩眼刀翼3、限位短节4、密封组5、下本体6、台阶面7。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的结构予以进一步说明，如图1所示，一种钻压式随 钻扩眼器由上本体1、中本体2、扩眼刀翼3、限位短节4、密封组5、下本体6构成，其特征在 于上本体1、中本体2、下本体3都是呈空心的柱状，上本体1自上而下插入中本体2内腔， 上本体1的下端螺纹连接在中本体2下部内腔中的限位短节4的上端，下本体6的顶端内 开口的台阶面顶托限位短节4的下端面，下本体6由顶端开口的外壁螺纹连接在中本体2 的底端，限位短节4头部与中本体2下部的内壁间由密封组5密封，上本体1的外壁设有三 个周向均布的锥面燕尾槽，上本体1的外壁还设有花键轴，中本体2在上本体的锥面燕尾槽 对应处开刀翼孔，扩眼刀翼3依靠内端的燕尾穿过中本体上的刀翼孔与上本体锥面燕尾槽 配合连接，中本体2的内壁设有与上本体1花键轴相匹配的花键槽，中本体2内腔下部设有 一个缩进的台阶面7。上述钻压式随钻扩眼器的上本体1上端设有钻具螺纹。
权利要求1.一种钻压式随钻扩眼器，由上本体、中本体、扩眼刀翼、限位短节G)、密封组(5)、下 本体(6)构成，其特征在于上本体(1)、中本体O)、下本体(3)都是呈空心的柱状，上本体 (1)自上而下插入中本体O)内腔，上本体(1)的下端螺纹连接在中本体( 下部内腔中的 限位短节(4)的上端，下本体(6)的顶端内开口的台阶面顶托限位短节(4)的下端面，下本 体(6)由顶端开口的外壁螺纹连接在中本体(2)的底端，限位短节⑷头部与中本体⑵ 下部的内壁间由密封组( 密封，上本体(1)的外壁设有三个周向均布的锥面燕尾槽，上本 体(1)的外壁还设有花键轴，中本体(2)在上本体的锥面燕尾槽对应处开刀翼孔，扩眼刀翼 (3)依靠内端的燕尾穿过中本体上的刀翼孔与上本体锥面燕尾槽配合连接，中本体O)的 内壁设有与上本体(1)花键轴相匹配的花键槽，中本体O)内腔下部设有一个缩进的台阶 面⑵。
2.如权利要求1所述的钻压式随钻扩眼器，其特征在于所述的上本体(1)上端设有钻 具螺纹。
3.如权利要求1所述的钻压式随钻扩眼器，其特征在于所述的上本体(1)的外壁设有 花键轴用方轴代替，中本体O)的内壁设有与上本体(1)方轴相匹配的方槽。
专利摘要本实用新型涉及一种钻压式随钻扩眼器，其上本体插入中本体内腔，刀翼依靠内端的燕尾并穿过中本体上的刀翼孔与上本体锥面燕尾槽配合连接，另外花键轴与花键槽配合，传递钻具扭矩。该工具工作时，将其连接在钻头上部的钻柱中间，依靠上部钻具对其施加下压力，推动上本体下行，上本体通过锥面燕尾槽带动扩眼刀翼伸出，限位短节限定刀翼的伸出尺寸，实现随钻扩眼作业，当钻具上提时，上本体先行上移一定的距离，依靠锥面燕尾槽带动扩眼刀翼收回，随钻扩眼器安全起出井眼。
文档编号E21B10/32GK201908574SQ20102068559
公开日2011年7月27日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者周俊然, 王益山, 蒋海涛 申请人:中国石油集团渤海钻探工程有限公司