專利名稱：一種隨鉆擴(kuò)孔裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于油田定向井鉆井施工的井下工具，屬鉆井工具類。
背景技術(shù)：
在側(cè)鉆井、大位移井、叢式井、分支多底井和水平井等定向井的鉆井施工中，為使井眼尺寸與所下套管相匹配，常采用井下擴(kuò)孔技術(shù)。擴(kuò)孔技術(shù)正常的施工程序是用常規(guī)鉆頭通過(guò)上層套管鉆出領(lǐng)眼，起鉆，下入井下擴(kuò)孔工具，再將領(lǐng)眼擴(kuò)大到所需要的尺寸。目前，現(xiàn)場(chǎng)通常采用偏心擴(kuò)孔和排量控制井下擴(kuò)孔兩種擴(kuò)孔技術(shù)及相應(yīng)工具。偏心擴(kuò)孔技術(shù)雖然可以實(shí)現(xiàn)隨鉆擴(kuò)孔，但施工中存在扭矩波動(dòng)大、形成的井眼尺寸不規(guī)則、造斜能力難以控制、不能鉆進(jìn)套管內(nèi)的水泥環(huán)、施工周期長(zhǎng)等問(wèn)題，且不適于側(cè)鉆井施工；采用排量控制井下擴(kuò)孔技術(shù)時(shí)，擴(kuò)孔器的工作狀態(tài)相當(dāng)于刮刀鉆頭，存在施工扭矩大、穩(wěn)定性差、不耐沖擊振動(dòng)、施工風(fēng)險(xiǎn)高等問(wèn)題，且不能進(jìn)行隨鉆擴(kuò)孔。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種施工扭矩小、穩(wěn)定性好且具有隨鉆功能、且可縮短施工周期的隨鉆擴(kuò)孔裝置。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的。此種隨鉆擴(kuò)孔裝置由領(lǐng)眼鉆頭、鉆壓驅(qū)動(dòng)帶反向噴嘴的近鉆頭變徑穩(wěn)定器和內(nèi)壓式膨脹穩(wěn)定器組成，內(nèi)壓膨脹式穩(wěn)定器、近鉆頭變徑穩(wěn)定器、領(lǐng)眼鉆頭三者從上至下依次連接組裝，內(nèi)壓膨脹穩(wěn)定器上端接裝在鉆柱下端。其中，近鉆頭變徑穩(wěn)定器由殼體、驅(qū)動(dòng)軸、壓蓋、螺栓、扶正塊、心軸、反向噴嘴、密封套、剪切銷釘組成，其工作過(guò)程如下當(dāng)本擴(kuò)孔裝置通過(guò)側(cè)鉆井窗口或上層套管需要井下擴(kuò)孔時(shí)，加壓8-10噸剪斷銷釘，此時(shí)驅(qū)動(dòng)軸下行，推動(dòng)心軸并帶動(dòng)心軸上的大小徑凸輪向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)扶正塊內(nèi)表面，使其斜向上徑向推出，驅(qū)動(dòng)軸向下運(yùn)動(dòng)鎖定扶正塊向外伸出到與心軸結(jié)構(gòu)相匹配的空間，進(jìn)行隨鉆擴(kuò)孔。在隨鉆擴(kuò)孔過(guò)程中，近鉆頭穩(wěn)定器3個(gè)扶正塊上鑲有PDC復(fù)合片，可減小30-50％的施工扭矩，其殼體下部的反向噴嘴可直接沖洗和冷卻切削齒，清潔井底，提高鉆頭面巖屑的運(yùn)移能力，進(jìn)而提高鉆擴(kuò)孔機(jī)械鉆速。內(nèi)壓膨脹式穩(wěn)定器由本體、穩(wěn)定塊、活塞、定位缸套、復(fù)位彈簧、壓蓋、固定螺栓組成，其工作過(guò)程如下開泵時(shí)，鉆井液通過(guò)近鉆頭穩(wěn)定器，通過(guò)鉆頭，鉆柱內(nèi)外壓差值達(dá)到5-10Mpa，并作用在活塞上，推動(dòng)穩(wěn)定塊直至兩端壓蓋止動(dòng)，每個(gè)支承頭內(nèi)活塞可產(chǎn)生1.5-4噸徑向力；一旦鉆井液停止循環(huán)，活塞就自動(dòng)復(fù)位，此時(shí)穩(wěn)定塊在復(fù)位彈簧的作用下回到本體長(zhǎng)槽內(nèi)。
本實(shí)用新型可減小施工扭矩，工作穩(wěn)定性好，并具有隨鉆擴(kuò)孔功能，利用它可減少鉆具起下次數(shù)，降低鉆井成本，縮短完井周期，該裝置是側(cè)鉆井、大位移井、分支井、水平井隨鉆擴(kuò)孔、實(shí)現(xiàn)井眼軌跡控制的理想井下工具，宜于推廣應(yīng)用。


圖1為本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)組裝示意圖。
圖2、圖3分別為內(nèi)壓膨脹式穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)示意圖及其A-A剖面圖。
圖4、圖5分別為近鉆頭變徑穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)示意圖及其B-B剖面圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1所示，本實(shí)用新型由內(nèi)壓膨脹式穩(wěn)定器1、近鉆頭變徑穩(wěn)定器2、領(lǐng)眼鉆頭3組成，內(nèi)壓膨脹式穩(wěn)定器1、近鉆頭變徑穩(wěn)定器2、領(lǐng)眼鉆頭3三者從上至下依次通過(guò)螺紋連接組裝，內(nèi)壓膨脹穩(wěn)定器1上端接裝在鉆柱下端。其中，內(nèi)壓膨脹式穩(wěn)定器1(見圖2、圖3)由本體4、穩(wěn)定塊5、定位缸套6、活塞7、密封圈8、復(fù)位彈簧9、壓蓋10、固定螺栓11組成，本體4外圓面上沿圓周均布有3組呈階梯形排列的長(zhǎng)槽，每組長(zhǎng)槽內(nèi)分別設(shè)有2-3個(gè)鏜孔，內(nèi)裝由定位缸套6、活塞7構(gòu)成的支承頭總成，定位缸套6底部裝有密封圈8，缸套6外螺紋與本體4內(nèi)螺紋連接，以防止支承頭總成旋轉(zhuǎn)。近鉆頭變徑穩(wěn)定器2(見圖4、圖5)由殼體12、驅(qū)動(dòng)軸13、剪切銷釘14、壓蓋15、扶正塊16、心軸17、螺栓18、反向噴嘴19、密封套20組成，殼體12上部與其內(nèi)的驅(qū)動(dòng)軸13之間裝有剪切銷釘14，殼體下部沿圓周均布的3個(gè)反向噴射水眼上分別裝有可更換的反向噴嘴19，水眼上方的心軸17外側(cè)套裝有密封套20。扶正塊16(見圖5)上鑲裝有PDC復(fù)合片21。
權(quán)利要求1.一種隨鉆擴(kuò)孔裝置，由內(nèi)壓膨脹式穩(wěn)定器(1)、近鉆頭變徑穩(wěn)定器(2)、領(lǐng)眼鉆頭(3)組成，其特征在于，內(nèi)壓膨脹式穩(wěn)定器(1)、近鉆頭變徑穩(wěn)定器(2)、領(lǐng)眼鉆頭(3)三者從上至下依次通過(guò)螺紋連接組裝，內(nèi)壓膨脹式穩(wěn)定器(1)上端接裝在鉆柱下端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨鉆擴(kuò)孔裝置，其特征在于，內(nèi)壓膨脹式穩(wěn)定器(1)由本體(4)、穩(wěn)定塊(5)、定位缸套(6)、活塞(7)、密封圈(8)、復(fù)位彈簧(9)、壓蓋(10)、固定螺栓(11)組成，本體(4)外圓面上沿圓周均布有3個(gè)呈階梯形排列的長(zhǎng)槽，每組長(zhǎng)槽內(nèi)分別設(shè)有2-3個(gè)鏜孔，內(nèi)裝由定位缸套(6)、活塞(7)構(gòu)成的支承頭總成，定位缸套(6)底部裝有密封圈(8)，缸套(6)外螺紋與本體(4)內(nèi)螺紋連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨鉆擴(kuò)孔裝置，其特征在于，近鉆頭變徑穩(wěn)定器(2)由殼體(12)、驅(qū)動(dòng)軸(13)、剪切銷釘(14)、壓蓋(15)、扶正塊(16)、心軸(17)、螺栓(18)、反向噴嘴(19)、套封套(20)組成，殼體(12)上部與其內(nèi)的驅(qū)動(dòng)軸(13)之間裝有剪切銷釘(14)，中部?jī)?nèi)設(shè)有心軸(17)，其外側(cè)沿圓周均布有3個(gè)扶正塊(16)，下部沿圓周均布的3個(gè)水眼上分別裝有可更換的反向噴嘴(19)，水眼上方的心軸(17)外側(cè)套裝有密封套(20)，扶正塊(16)上鑲裝有PDC復(fù)合片(21)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于油田定向鉆井的隨鉆擴(kuò)孔裝置，由內(nèi)壓膨脹式穩(wěn)定器1、近鉆頭變徑穩(wěn)定器2、領(lǐng)眼鉆頭3從上至下依次連接組成。該裝置工作穩(wěn)定性好，可減小施工扭矩，并具有隨鉆擴(kuò)孔功能，利用它可以減少鉆具起下鉆次數(shù)，降低鉆井成本，縮短完井周期，乃是一種側(cè)鉆井、大位移井、分支井、水平井隨鉆擴(kuò)孔、實(shí)現(xiàn)井眼軌跡控制的理想井下工具，宜于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)E21B7/04GK2635890SQ0321394
公開日2004年8月25日 申請(qǐng)日期2003年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月3日
發(fā)明者王春杰 申請(qǐng)人:遼河石油勘探局工程技術(shù)研究院