一种水力驱动涡轮扩眼引鞋工具的制作方法

本发明涉及一种水力驱动涡轮扩眼引鞋工具，属石油钻井工具技术领域。

背景技术：

水平井固井、完井的困难在于套管如何顺利下入水平井段。目前，针对完井套管的下放困难问题，国内已经研发出了一些工具。这些工具各有特点，在解决套管下放困难问题方面发挥了一定的作用，可处理简易井眼砂桥引起的套管下放问题，但是很难解决井眼缩颈造成的套管下放问题。

通过相关调研，研发了一种新型套管下放工具，其可以通过提放及泥浆循环实现套管鞋相对整个套管旋转，具有井眼缩颈段的扩眼功能。该工具可配套顶驱下套管装置或可循环式井口加压装置使用，可大幅增加套管下放的成功率。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种结构简单，可有效提升套管下放速率的水力驱动涡轮扩眼引鞋工具。

本发明的技术方案是：

一种水力驱动涡轮扩眼引鞋工具，包括壳体、涡轮轴、套管接头、固定轴肩、止推轴承和扶正轴承；其特征在于：壳体的一端螺纹安装有套管接头；壳体的另一端通过端盖螺纹安装有涡轮轴，涡轮轴的一端延伸至壳体内，延伸至壳体内的涡轮轴端头螺纹安装有固定轴肩；固定轴肩一侧的涡轮轴上通过止推轴承和扶正轴承装有涡轮定子和涡轮转子；涡轮定子和涡轮转子与止推轴承之间的涡轮轴上装有挡流块。

所述的涡轮轴上设置有过流斜道。

所述的止推轴承与端盖之间的涡轮轴上装有套筒A；扶正轴承与套管接头之间设置有套筒B。

所述的挡流块为环状体，挡流块的端面圆周上均布多个过流通孔。

所述的扶正轴承和止推轴承上分别套装有过流环，过流环的端面圆周上均布多个过流孔。

本发明的有益效果在于：

（1）当钻井液通过工具内部的涡轮时，涡轮高速转动，带动底部的套管鞋转动，对压降影响小，而且振动幅度小，能够满足精密完井套管的下入和工作要求。

（2）涡轮级数与轴承副数可以根据现场需求灵活调整，以提供不同的工作扭矩。

（3）该工具安装在套管底部，通过内部的涡轮带动底部的扩眼钻头旋转，从而修整井壁，扩大井眼，使井眼更加规整，无需转动套管即可使套管能够顺利下至井底，避免了重复多次通井作业，节省了作业时间。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的止推轴承的截面结构示意图。

图中：1.套管接头、2.固定轴肩、3.套筒B、4.扶正轴承、5.涡轮定子、6.涡轮转子、7.壳体、8.涡轮轴、9.挡流块、10.止推轴承、11.套筒A、12.端盖，13、过流斜道，14、过流环，15、过流孔。

具体实施方式

该水力驱动涡轮扩眼引鞋工具包括壳体7、涡轮轴8、套管接头1、固定轴肩2、止推轴承10和扶正轴承4。壳体7的一端螺纹安装有套管接头1；壳体7的另一端通过端盖12螺纹安装有涡轮轴8，涡轮轴8的一端延伸至壳体7内，延伸至壳体7内的涡轮轴8端头螺纹安装有固定轴肩2。固定轴肩2一侧的涡轮轴8上通过止推轴承10和扶正轴承4装有涡轮定子5和涡轮转子6；涡轮定子5和涡轮转子6可相对转动。涡轮定子5和涡轮转子6与止推轴承10之间的涡轮轴8上装有挡流块9。挡流块9为环状体，挡流块9的端面圆周上均布多个过流通孔；挡流块9起改变液体流量的作用。

止推轴承10与端盖12之间的涡轮轴8上装有套筒A11；扶正轴承4与套管接头1之间设置有套筒B3。该引鞋工具的端盖12通过螺纹与壳体7相连接，与套管接头1配合可起固定涡轮定子5的作用；固定轴肩2通过螺纹连接安装在涡轮轴8上，与涡轮轴8上的突起轴肩配合可起固定涡轮转子6的作用。

扶正轴承4套装在涡轮轴8上，位于涡轮副左侧，对涡轮轴8起扶正作用；止推轴承10套装在涡轮轴8上，位于涡轮副右侧，起平衡涡轮轴8的轴向力的作用。

该引鞋工具的涡轮轴8上设置有过流斜道13。扶正轴承4和止推轴承10上分别套装有过流环14，过流环14的端面圆周上均布多个过流孔。扶正轴承4和止推轴承10上转动，过流环14的目的是在不影响扶正轴承4和止推轴承10的工作性能的前提下，提高过流量。

工作时，该引鞋工具的涡轮轴8下端通过螺纹可以与不同型号的套管鞋连接，因此适用于不同井眼的需求；整体工具中，涡轮轴8及其上部件与壳体7可产生相对转动。工作过程中，钻井液由套管接头1进入，并对涡轮定子5和涡轮转子6形成冲击，从而带动涡轮轴8转动，这一过程中，由于挡流块9随涡轮轴8转动，挡流块9上的过流通孔与止推轴承10上过流环14的过流孔15之间不断形成错位和吻合状态，因此可改变钻井液的流量大小，由此使涡轮轴8形成不同的扭矩，进而在下套管的过程中为套管鞋提供动力，提升套管下放速率。