一种随钻扩眼装置及其使用方法与流程

文档序号:30183518发布日期:2022-05-26 16:08阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种随钻扩眼装置,其特征在于,包括本体,以及位于本体内部的上限位体、中心管、弹性件安装座、弹性件、刀体、滑动件和液压驱动组件,其中:所述上限位体、弹性件安装座、弹性件、刀体、活塞动件和液压驱动组件依次套设于所述中心管上;所述上限位体的端部抵靠所述弹性件安装座,所述上限位体可沿所述本体运动且可固定于所述本体的预设位置,以使得所述弹性件安装座与所述刀体之间具有第一预设距离;所述弹性件置于所述弹性件安装座和刀体之间;所述本体沿轴向设置有多个斜槽,所述斜槽到所述本体轴线的夹角为锐角;所述刀体设置有多个与斜槽一一对应的刀翼,所述刀翼设置有与所述斜槽匹配的凸起,所述凸起嵌入所述斜槽中;所述液压驱动组件至少部分内嵌于所述滑动件中,且与所述滑动件之间形成环空部,所述液压驱动组件设置有通向所述环空部的第一驱动液通道;所述随钻扩眼装置至少包括以下两种状态:在第一状态下,所述第一驱动液通道打开,所述滑动件在驱动液压力作用下推动所述刀体和所述弹性件运动,并使所述刀翼沿着所述斜槽运动并径向扩张,直至所述刀体与所述弹性件安装座接触;在第二状态下,所述第一驱动液通道关闭,刀翼在弹性件的弹力作用下收回。2.如权利要求1所述的随钻扩眼装置,其特征在于,所述液压驱动组件包括与所述本体连接的下限位体;所述下限位体部分内嵌于所述滑动件中,并与所述滑动件之间形成所述环空部;所述第一驱动液通道设置于所述下限位体。3.如权利要求2所述的随钻扩眼装置,其特征在于,所述液压驱动组件还包括打开滑套、滑套盖、关闭滑套和辅助滑套;所述打开滑套和所述关闭滑套依次内嵌于所述下限位体中,且所述关闭滑套靠近所述刀体一侧设置;所述滑套盖套设于所述打开滑套,所述滑盖套的两端沿轴向设置有环形凸起,所述环形凸起外套于所述下限位体且与所述下限位体连接;所述打开滑套设置有第一轴肩,所述打开滑套内嵌于所述下限位体中,并与所述下限位体连接,以使得所述第一轴肩与所述滑套盖之间具有第二预设距离,且所述打开滑套封堵所述第一驱动液通道;所述关闭滑套与所述下限位体连接;所述辅助滑套内嵌于所述关闭滑套且与所述关闭滑套连接。4.如权利要求3所述的随钻扩眼装置,其特征在于,所述液压驱动组件还包括打开球体;所述打开滑套的底部设置有第一通孔,在所述打开球体封闭所述第一通孔情况下,在驱动液压力作用下,所述打开滑套与所述下限位体脱离连接,所述打开滑套向所述滑套盖运动,直至所述第一轴肩抵靠所述滑盖套,使得第一驱动液通道被打开,所述随钻扩眼装置进入所述第一状态。5.如权利要求4所述的随钻扩眼装置,其特征在于,所述液压驱动组件还包括关闭球
体;所述辅助滑套设置有第二通孔,在所述关闭球体封闭所述第二通孔情况下,在驱动液压力作用下,所述关闭滑套与所述下限位体脱离连接,所述关闭滑套和所述辅助滑套整体向打开滑套运动,直至所述关闭滑套抵靠于所述打开滑套,所述关闭滑套封堵所述第一驱动液通道,使得所述第一驱动液通道被关闭,所述随钻扩眼装置进入所述第二状态。6.如权利要求5所述的随钻扩眼装置,其特征在于,所述打开滑套设置有第二驱动液通道;第二状态下,所述辅助滑套与所述关闭滑套脱离连接,所述辅助滑套和所述关闭球体运动至所述打开滑套的底部,以使驱动液从所述第二驱动液通道排出。7.如权利要求6所述的随钻扩眼装置,其特征在于,所述液压驱动组件还包括强制回收座和强制回收球体;所述强制回收座外套于所述中心管且抵靠于所述弹性件安装座;所述上限位体外套于所述强制回收座且与所述强制回收座连接;所述强制回收球体用于封闭所述强制回收座;所述随钻扩眼装置还包括第三状态:在所述第三状态下,所述强制回收球体封闭所述强制回收座,所述强制回收座与所述上限位体脱离连接,所述强制回收座推动所述弹性件安装座运动,以带动所述刀翼沿着所述斜槽运动并径向收缩。8.如权利要求7所述的随钻扩眼装置,其特征在于,所述强制回收座设置有第三驱动液通道,以使驱动液通过所述第三驱动液通道从中心管中排出。9.如权利要求8所述的随钻扩眼装置,其特征在于,还包括外套于所述中心管的弹性件支撑板;所述弹性件支撑板位于所述弹性件和所述刀体之间。10.如权利要求9所述的随钻扩眼装置,其特征在于,还包括外套于所述弹性件安装座的限位块;在所述第一状态下,所述限位块抵靠所述弹性件支撑板,以对弹性件支撑板的运动进行导向。11.如权利要求10所述的随钻扩眼装置,其特征在于,所述上限位体靠近所述弹性件安装座的一端设置有限位凸起,所述强制回收座设置有第二轴肩;在所述第三状态下,所述强制回收座推动所述弹性件安装座运动,直至所述第二轴肩与所述限位凸起抵靠。12.如权利要求11所述的随钻扩眼装置,其特征在于,所述强制回收球座与所述中心管嵌套的位置设置有第一螺纹,所述强制回收球座与所述中心管通过第一螺纹连接。13.如权利要求12所述的随钻扩眼装置,其特征在于,所述滑动件设置有环形槽,所述本体对应所述环形槽的位置设置有冷却水通道,以使得驱动液通过环形槽进入所述冷却水通道,并喷向所述刀翼。14.如权利要求13所述的随钻扩眼装置,其特征在于,所述滑动件靠近所述打开滑套的一端设置有第四驱动液通道,以使驱动液从所述环空部进入所述环形槽。15.如权利要求14所述的随钻扩眼装置,其特征在于,还包括刀体支撑板,所述滑动件靠近所述弹性件安装座的一端设置有第三轴肩;
所述刀体支撑板外套于所述滑动件且抵靠所述第三轴肩。16.如权利要求15所述的随钻扩眼装置,其特征在于,还包括卡块;所述卡块与所述刀体支撑板连接。17.一种随钻扩眼装置的使用方法,用于权利要求1-16任一所述的随钻扩眼装置,其特征在于,包括:从本体靠近所述上限位体的一端投入打开球体,使得第一驱动液通道被打开,使所述刀翼沿着所述斜槽运动并径向扩张,进行扩眼作业;从本体靠近所述上限位体的一端投入关闭球体,使得所述第一驱动液通道被关闭,刀翼收回,继续钻井或全排量起钻。18.如权利要求17所述的随钻扩眼装置的使用方法,其特征在于,还包括:从本体靠近所述上限位体的一端投入强制回收球体,使所述强制回收座推动所述弹性件安装座运动,从而推动所述刀翼沿着所述斜槽运动并径向收缩。

技术总结
本发明提出了一种随钻扩眼装置及其使用方法,该装置中,上限位体的端部抵靠弹性件安装座,上限位体可沿本体运动且可固定于本体的预设位置,以使得弹性件安装座与刀体之间具有第一预设距离;弹性件置于弹性件安装座和刀体之间;本体沿轴向设置有多个斜槽,斜槽到本体轴线的夹角为锐角;刀体设置有多个与斜槽一一对应的刀翼,刀翼设置有与斜槽匹配的凸起,凸起嵌入斜槽中;液压驱动组件至少部分内嵌于滑动件中,且与滑动件之间形成环空部,液压驱动组件设置有通向环空部的第一驱动液通道;在第一状态下,第一驱动液通道打开,滑动件在驱动液压力作用下推动刀体和弹性件运动,并使刀翼沿着斜槽运动并径向扩张,直至刀体与弹性件安装座接触。装座接触。装座接触。


技术研发人员:侯福祥 张全立 张燕萍 韩飞 吴千里 梁国红 罗勇 彭嵩 曹川
受保护的技术使用者:中国石油集团工程技术研究院有限公司
技术研发日:2021.12.31
技术公布日:2022/5/25
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