专利名称：一种二合一双作用可旋转套管扩眼设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及深井钻完井装置，特别是石油深井、超深井完井下套管专用设备。
背景技术：
在深井、超深井完井下套管过程中，经常出现泥页岩水化膨胀导致井眼缩径甚至井壁坍塌，造成导致下套管遇阻。因受到固井方式的限制和套管柱本身强度的局限，套管柱不能旋转，常规的处理方式只有起出套管柱后下钻头重新划眼、通井，然后再重新下套管， 浪费了大量的人力和物力，并且对深井作业的最终完成增加了风险性。
发明内容
本发明的目的是提供一种操作简便、能保证套管柱顺利下入的一种二合一双作用可旋转套管扩眼设备。本发明的目的是这样实现的一种二合一双作用可旋转套管扩眼设备，切削筒前部外表面上有切削合金块，切削筒内腔安装有涡轮总成，导向头连接在切削筒前端，导向头上有钻井液排出孔；切削筒可转动地套在外筒内壁面上，且二者之间设有密封圈；螺旋导杆置于外筒内腔，螺旋导杆后部与外筒连接，螺旋导杆为空心管状体、其外表面均布四条左旋螺旋线；与螺旋导杆配合传动，其内有四个螺旋槽的螺母套在螺旋导杆上，螺母固定在切削筒内壁面上。上述导向头经丝扣连接在切削筒前端，螺旋导杆后部经丝扣与外筒连接；所述螺母端面上有棘齿；所述切削筒内壁上固定有棘轮，棘轮端面上有与螺母的端面棘齿相啮合的棘齿。上述切削筒内位于螺母前方和后方分别经丝扣连接有前挡板和后挡板。上述螺旋导杆后部上旋接有缓冲螺钉。上述螺旋导杆上的四条螺旋线的螺旋角均为30度。施工中按以下两种方式使用本发明二合一双作用可旋转套管扩眼设备。当下套管遇阻时，只需下压本设备的外筒，与外筒连接的螺旋导杆下行，螺母产生旋转，与螺母连接的切削筒随之产生旋转，利用切削筒上焊制的切削合金块(碳化钨)，快速处理套管遇阻问题，保证套管柱顺利下入；当井眼缩径严重，机械下压方式不能完成扩眼处理井眼缩径问题时，可开泵循环，通过套管柱循环钻井液(钻井液进入螺旋导杆内腔，再经过切削筒内腔进入导向头内腔，最后从导向头上钻井液排出孔处排出，再经管道与泵形成循环管路)，钻井液推动切削筒内的涡轮叶片(即涡轮总成)转动，配合机械方式，提高扭矩，从而达到快速处理套管遇阻问题，保证套管柱顺利下入。与现有技术相比，本发明的有益效果是
1、该设备能快速处理井眼缩径导致下套管遇阻问题，保证套管柱顺利下入，避免套管遇阻后起出来划眼，节约了成本，降低了施工风险。2、该设备不影响原完井套管柱，操作简单、方便。
3、螺旋导杆和螺母采用四条左螺旋配合，该螺旋的螺旋角选用30°，经理论计算， 当下压50KN时，能产生2835N · M的扭矩。
图1是螺旋导杆 上提至极限位置时本发明的结构图。图2是螺旋导杆下压至极限位置时本发明的结构图。图3、图4、图5分别是图1所示沿A-A线、B-B线和C-C线的剖面图。图6是图1所示螺旋导杆的剖面图。图7是图6所示螺旋导杆上有螺旋部分的断面图。图8、图9、图10分别是图1所示螺母的主视图、右视图和断面图。
具体实施例方式图1、图2示出，本二合一双作用可旋转套管扩眼设备，切削筒2前部外表面上有切削合金块，切削筒2内腔安装有涡轮总成11，导向头1连接在切削筒2前端，导向头1上有钻井液排出孔；切削筒2可转动地套在外筒9内壁面上，且二者之间设有密封圈(图1中外筒前端小圆代表密封圈)；螺旋导杆8置于外筒9内腔，螺旋导杆8后部与外筒9连接，螺旋导杆为空心管状体、其外表面均布四条左旋螺旋线(即四条左旋螺旋)；与螺旋导杆配合传动，其内有四个螺旋槽的螺母6套在螺旋导杆8上，螺母6固定在切削筒2内壁面上(参见图3、图4、图5)。外筒与切削筒之间有转动间隙。导向头1经丝扣连接在切削筒2前端，螺旋导杆8后部经丝扣与外筒9连接；螺母6端面上有棘齿；切削筒2内壁上固定有棘轮5， 棘轮5端面上有与螺母6的端面棘齿相啮合的棘齿。棘轮经销钉4固定在切削筒上。切削筒2内位于螺母6前方和后方分别经丝扣连接有前挡板3和后挡板7。参见图8、图9、图10，螺母6内孔上均布有四条螺旋槽，与螺旋导杆的螺纹配做。 螺母端面(见图8)有棘齿，该棘齿与棘轮的端面棘齿相啮合。图2中，螺母的端面棘齿与棘轮呈啮合状态，螺母被后挡板顶住。图1中，螺母的端面棘齿与棘轮呈脱离状态，螺母被前挡板顶住。棘轮的设计用作防止切削筒反向(不按设计方向)旋转而引起其它各处丝扣(都是右旋丝扣)脱扣。参见图6、图7，螺旋导杆8后部上旋接有缓冲螺钉10。螺旋导杆8上的四条螺旋线的螺旋角均为30度。
权利要求
1.一种二合一双作用可旋转套管扩眼设备，其特征是，切削筒(2)前部外表面上有切削合金块，切削筒(2)内腔安装有涡轮总成(11)，导向头(1)连接在切削筒(2)前端，导向头 (1)上有钻井液排出孔；切削筒(2)可转动地套在外筒(9)内壁面上，且二者之间设有密封圈；螺旋导杆(8)置于外筒(9)内腔，螺旋导杆(8)后部与外筒(9)连接，螺旋导杆为空心管状体、其外表面均布四条左旋螺旋线；与螺旋导杆配合传动，其内有四个螺旋槽的螺母(6) 套在螺旋导杆(8)上，螺母(6)固定在切削筒(2)内壁面上。
2.根据权利要求1所述的一种二合一双作用可旋转套管扩眼设备，其特征是，所述导向头(1)经丝扣连接在切削筒(2)前端，螺旋导杆(8)后部经丝扣与外筒(9)连接；所述螺母(6)端面上有棘齿；所述切削筒(2)内壁上固定有棘轮(5)，棘轮(5)端面上有与螺母(6) 的端面棘齿相啮合的棘齿。
3.根据权利要求2所述的一种二合一双作用可旋转套管扩眼设备，其特征是，所述切削筒(2)内位于螺母(6)前方和后方分别经丝扣连接有前挡板(3)和后挡板(7)。
4.根据权利要求3所述的一种二合一双作用可旋转套管扩眼设备，其特征是，所述螺旋导杆(8)后部上旋接有缓冲螺钉(10)。
5.根据权利要求1 4任一权利要求所述的一种二合一双作用可旋转套管扩眼设备， 其特征是，所述螺旋导杆(8)上的四条螺旋线的螺旋角均为30度。
全文摘要
一种二合一双作用可旋转套管扩眼设备，属深井、超深井完井下套管专用设备。一种二合一双作用可旋转套管扩眼设备，切削筒前部外表面上有切削合金块，切削筒内腔安装有涡轮总成，导向头连接在切削筒前端，导向头上有钻井液排出孔；切削筒可转动地套在外筒内壁面上，且二者之间设有密封圈；螺旋导杆置于外筒内腔，螺旋导杆后部与外筒连接，螺旋导杆为空心管状体、其外表面均布四条左旋螺旋线；与螺旋导杆配合传动，其内有四个螺旋槽的螺母套在螺旋导杆上，螺母固定在切削筒内壁面上。本设备具有使用方便，以两种方式保证套管柱顺利下入的特点。
文档编号E21B7/20GK102434103SQ201110293110
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者李科, 林明, 谢明辉, 谢萍 申请人:成都市兴岷江电热电器有限责任公司