一种弹性划眼工具的制作方法

本实用新型涉及一种通井工具，尤其是一种弹性划眼工具。

背景技术：

侧钻井技术主要用于在油田开发中后期提高油气井单井产量和采收率，随着工业技术的发展和人们对侧钻井开采技术认识的不断加深，用侧钻井技术开发油田得到广泛重视，目前侧钻井开采技术迅速发展并日臻完善，侧钻井数量以惊人的速度增长。对于侧钻井工艺，采用划眼器扩大井眼是必不可少的步骤，通过扩大井眼内径，有利于完井管柱顺利下放到位和提高水泥的固井质量。

常用的侧钻井划眼器主要有刚性划眼器、偏心刚性划眼器和液压偏心划眼器三种类型。大多数侧钻井都是在原井中侧钻开窗，重新下入比原井套管小一型号的套管固井，因此对划眼器的外径有一定要求。刚性划眼器的外径一定，只能完成基本的通井功能，对井眼没有扩大的作用，而且容易导致卡钻事故；偏心刚性划眼器同样存在这些问题；而液压偏心划眼器扩大井眼的效果明显，但是需要单独下一趟扩大井眼的工艺管柱，工艺复杂，降低钻井效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种弹性划眼工具，其既能扩大井眼内径，又能与钻具一起下入井内，还能避免卡钻事故。

为达到上述目的，本实用新型提出一种弹性划眼工具，其包括：能与钻具连接的主体，所述主体呈管状；用于刮削井壁的多个刮削刀，多个所述刮削刀安装在所述主体的外周壁上，并沿所述主体的周向间隔排列，每个所述刮削刀与所述主体的外壁之间设有多组弹性件，所述弹性件的伸缩方向为所述主体的径向方向，所述刮削刀能在所述弹性件的推顶下紧贴井壁，并能在遇卡时压缩所述弹性件沿所述主体的径向向内缩回。

如上所述的弹性划眼工具，其中，所述主体的外侧壁上设有多个安装槽，多个所述安装槽沿所述主体的周向间隔排列，多个所述刮削刀分别插入多个所述安装槽，所述弹性件位于所述安装槽内，所述弹性件的一端顶住所述安装槽的槽底，所述弹性件的另一端顶住所述刮削刀。

如上所述的弹性划眼工具，其中，所述刮削刀与所述安装槽的侧壁间隙配合。

如上所述的弹性划眼工具，其中，所述弹性划眼工具还包括套接在所述主体外的两个限位筒，两个所述限位筒分别位于所述安装槽的两端，所述刮削刀的两端分别位于两个所述限位筒内侧，并能在所述限位筒与所述安装槽的槽底之间移动。

如上所述的弹性划眼工具，其中，每组所述弹性件包括一个内弹簧和一个套在所述内弹簧外侧的外弹簧。

如上所述的弹性划眼工具，其中，多组所述弹性件沿所述主体的轴向间隔排列。

如上所述的弹性划眼工具，其中，所述刮削刀包括刀体、合金层和多个合金柱，所述弹性件设于所述刀体与所述主体之间，所述合金层和所述合金柱固定在所述刀体的背对所述弹性件的外侧面上，所述合金层覆盖所述刀体的外侧面，所述合金柱嵌入所述合金层，并凸出于所述合金层。

如上所述的弹性划眼工具，其中，所述刀体上设有供所述弹性件插入的插槽。

如上所述的弹性划眼工具，其中，所述刀体呈长条状，且所述刀体沿主体的轴向设置，所述刀体的外侧面上布满所述合金柱。

如上所述的弹性划眼工具，其中，所述主体的两端均设有螺纹接头。

本实用新型的弹性划眼工具的特点和优点是：

1、本实用新型的弹性划眼工具，主体能与钻具连接，使用时将划眼工具与钻具一起下入井内，利用钻进过程中钻具旋转带动该工具旋转，工具的刮削刀对井壁进行刮削，无需单独下一趟扩大井眼的工艺管柱，简化施工工艺，提高钻井效率；通过在主体的外周壁上安装多个刮削刀，能提高划眼工具与井壁的接触面积，提高划眼效率和划眼效果；通过在刮削刀与主体之间设置多组弹性件来支撑刮削刀，使划眼工具具有高弹性，划眼吨位大，实现弹性划眼，能够保证划眼工具对井壁有效刮削，扩大井眼内径，刮削刀在遇卡时能通过压缩弹性件缩回，从而能顺利通过遇卡部位，避免卡钻事故，为出砂、套变等复杂情况井的作业提供了有力的技术保障；

2、本实用新型的弹性划眼工具，通过将弹性件设置为两个柱形弹簧套叠的结构，能进一步提高弹性件的弹性支撑力，使划眼工具具有超高弹性，划眼吨位大，可以保证管柱在作业过程中始终保持划眼的状态，减少管柱的窜动，提高扩大井眼的效果；

3、本实用新型的弹性划眼工具，结构简单，安全可靠，施工工艺简单，不仅适用于侧钻井扩眼，还适用于其它类型井的扩眼。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型的弹性划眼工具的一个实施例的剖视图；

图2是图1中的弹性划眼工具沿a-a线的剖视图。

主要元件标号说明：

1、主体；11、安装槽；12、内螺纹；13、外螺纹；2、刮削刀；21、刀体；

212、倒角；211、插槽；22、合金柱；23、合金层；3、弹性件；31、内弹簧；

32、外弹簧；4、限位筒；5、防转销钉。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1、图2所示，本实用新型提供一种弹性划眼工具，其包括主体1和用于刮削井壁的多个刮削刀2，主体1呈管状，多个刮削刀2安装在主体1的外周壁上，并沿主体1的周向间隔排列，每个刮削刀2与主体1的外壁之间设有多组弹性件3，以提高对刮削刀2的弹性支撑力，刮削刀2能在弹性件3的推顶下紧贴井壁，以对井壁进行刮削，并能在遇卡时压缩弹性件3沿主体1的径向向内缩回，以顺利通过遇卡部位，有利于管柱的起下作业。

使用时，将弹性划眼工具的主体1与钻具连接，将划眼工具与钻具一起下入井内，利用钻进过程中钻具旋转带动该工具旋转，工具的刮削刀2对井壁进行刮削，无需单独下一趟扩大井眼的工艺管柱，简化施工工艺，提高钻井效率；通过在主体1的外周壁上安装多个刮削刀2，能提高划眼工具与井壁的接触面积，提高划眼效率；通过在刮削刀2与主体1之间设置多组弹性件3来支撑刮削刀2，使划眼工具具有高弹性，划眼吨位大，实现弹性划眼，能够保证划眼工具对井壁有效刮削，扩大井眼内径，刮削刀2在遇卡时能通过压缩弹性件3缩回，从而能顺利通过遇卡部位，避免出现卡钻事故，为出砂、套变等复杂情况井的作业提供了有力的技术保障；

另外，由于弹性划眼工具与井壁之间的接触为弹性接触，与现有刚性划眼器与井壁之间的硬接触相比，还能起到节能减排的效果。

如图2所示，在一个具体实施例中，主体1的外侧壁上设有多个安装槽11，多个安装槽11沿主体1的周向间隔排列，多个刮削刀2分别插入多个安装槽11，弹性件3位于安装槽11内，弹性件3的一端顶住安装槽11的槽底，弹性件3的另一端顶住刮削刀2。具体是，刮削刀2的内侧伸入安装槽11内，刮削刀2的外侧在弹性件3的推顶下伸出安装槽11外，以刮削井壁。对于刮削刀2的安装方式，本实用新型并不以此为限，刮削刀2也可以通过其他方式安装在主体1的外周壁上，例如在主体1的外周壁上连接连杆，连杆沿主体1的径向设置，刮削刀2能沿连杆滑动地与连杆连接。

如图2所示，进一步，刮削刀2与安装槽11的侧壁间隙配合，既能使刮削刀2在安装槽11内移动，又能使安装槽11对刮削刀2起到定位和扶正的作用，避免刮削刀2在安装槽11内晃动。

如图1所示，进一步，弹性划眼工具还包括套接在主体1外的两个限位筒4，例如限位筒4通过防转销钉5与主体1连接，限位筒4呈圆筒状，两个限位筒4分别位于安装槽11的两端，刮削刀2的两端分别位于两个限位筒4内侧，并能在限位筒4与安装槽11的槽底之间的空间内沿主体的径向移动。通过设置限位筒4，能对刮削刀2限位，避免刮削刀2从安装槽11内窜出。但本实用新型并不以此为限，也可以设置其他限位件，例如设置限位杆，限位杆沿主体1的径向设置，限位杆的一端与主体1连接，限位杆穿过刮削刀2，限位杆的另一端具有环形凸部，使刮削刀2只能在主体1与限位杆的环形凸部之间移动。

如图1、图2所示，在一个优选的实施例中，每组弹性件3包括一个内弹簧31和一个套在内弹簧31外侧的外弹簧32，即每组弹性件3包括两个套叠的柱形弹簧，以进一步提高弹性件3的弹性支撑力，使划眼工具具有超高弹性，划眼吨位大，可以保证管柱在作业过程中始终保持划眼的状态，减少管柱的窜动，提高扩大井眼的效果。经测算，通过这样的结构设计，划眼工具的划眼力能达到30kn，当划眼力超过这一数值后，刮削刀2便收回，不会出现卡钻事故。

如图1所示，进一步，多组弹性件3沿主体1的轴向间隔排列，以使刮削刀2各处受到的弹性支撑力均匀。例如，每个刮削刀2与主体1之间设有4组弹性件3，4组弹性件3沿主体1的轴向等间隔排列，根据胡克定律计算，整个划眼器可承受1.5t的重量不变形。

在如图1所示的实施例中，刮削刀2包括刀体21、合金层23和多个合金柱22，刀体21伸入安装槽11内，弹性件3设于刀体21与主体1之间，合金柱22和合金层23固定在刀体21的背对弹性件3的外侧面上，且位于安装槽11外侧，以直接接触并刮削井壁，合金层23覆盖刀体21的外侧面，合金柱22嵌入合金层23，并凸出于合金层23，合金柱22与井壁之间为点接触，合金层23与井壁之间为面接触。通过设置合金柱22和合金层23，能增加刀体21的耐磨性。

如图1、图2所示，进一步，刀体21上设有供弹性件3插入的插槽211，即刀体21的面向弹性件3的内侧面上设有插槽211，弹性件3的一端顶住安装槽11的槽底，弹性件3的另一端插入插槽211并顶住插槽211的槽底，例如插槽211为圆柱形凹槽，插槽211的形状与弹性件3的形状匹配。通过将弹性件3插入插槽211内，能对弹性件3起到扶正效果，防止弹性件3弯折。

如图1所示，进一步，刀体21呈长条状，且刀体21沿主体1的轴向设置，刀体21的外侧面上布满合金柱22。

再如图1所示，进一步，主体1的两端均设有螺纹接头，以便于连接钻具或其它管柱。例如主体1一端的螺纹为内螺纹12，主体1另一端的螺纹为外螺纹13。

如图1所示，进一步，刀体21的外侧面的两端设有倒角212，例如倒角为30°的大倒角，通过设置倒角212，有利于刮削刀2遇阻或遇卡时缩回。

当刮削刀2缩回至抵靠安装槽11的槽底时，整个划眼工具的外径最小，例如整个划眼工具的最小外径为152mm，大大提高了管柱的通过能力。

本实用新型的弹性划眼工具尤其适用于侧钻井扩眼，通过对侧钻井扩眼，能解决侧钻井钻后井眼内径回缩，完井管柱不能顺利下入，套管与裸眼之间的间隙过小导致的水泥固井质量不佳等问题，保证整个管柱在钻进过程中划眼，扩大井眼内径，使完井管柱顺利下入，最终提高水泥固井质量，当然，本实用新型的弹性划眼工具也适用于其它类型井的扩眼。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。