多次启动液压随钻扩眼器

本发明属于石油钻井设备，涉及一种多次启动液压随钻扩眼器。

背景技术：

1、随钻扩眼是一种利用随钻扩眼工具与普通钻头，在整体钻孔的基础上，将扩眼段的直径增大，从而使其直径不再是单一的孔径，与传统的固定勘探钻孔工具相比，具有明显的优越性。在井下作业发生坍塌或者缩径时，钻头和钻柱都难以下入或上提，此时需要扩眼钻井工艺。目前，国外已有不少石油公司开展了相关技术的研究。这一技术可以有效的提高油气井勘探效率、优化勘探钻井的井身结构和降低整体勘探成本等。国内的扩眼器一般刀翼强度低、不能间歇性使用、可能会出现刀翼无法收回等这些都会出现严重钻井事故。

技术实现思路

1、本发明目的是提供一种多次启动液压随钻扩眼器，解决现有技术不能随扩随用、间歇性使用的问题。通过压差或者开停泵控制，可实现多次随钻扩眼。

2、本发明所采用的技术方案是：

3、本发明多次启动液压随钻扩眼器，主要由壳体、扩眼器组件、液压启动组件组成，所述的壳体下端加工有弹簧定位块销和限位销的孔和螺纹；液压启动组件采用多次投球装置或者液压旋转装置，其中多次投球装置由多次投球下盖、活动腔体、下端盖、连接腔体、下弹簧、弹簧定位块、限位销、限位挡圈、弹簧定位块销、一次启动球、二次启动球组成，所述的多次投球下盖外端与壳体螺纹连接，下端外螺纹与下端盖内螺纹连接，内腔有活动腔体，活动腔体右端外螺纹与连接腔体左端内螺纹连接，连接腔体外部安装有下弹簧，且下弹簧右端固定在弹簧定位块上，定位块上安装有弹簧定位块销，连接腔体右端外螺纹与限位挡圈内螺纹连接，限位挡圈上安装有限位销；其中液压旋转装置由下盖、活动轴、定位块、定位块销、弹簧挡环、下弹簧、弹簧定位块、弹簧定位块销组成，所述的下盖外端与壳体螺纹连接，内腔有活动轴，活动轴上安装有定位块，定位块通过定位块销与壳体连接实现固定，弹簧挡环与活动轴螺纹连接，下弹簧安装在弹簧定位块上。

4、上述方案中的多次启动液压随钻扩眼器，当液压启动组件采用多次投球装置时，一次启动球启动后，钻井液将从连接腔体流道孔流出；分流孔周向间隔120°布置三个，在第一次投球或者第二次投球时开启；钻井液从分流孔流进，流经流道到连接腔体内腔然后从连接腔体流道孔流出到底部；根据需要此多次投球装置可以在连接腔体下端设计和安装多个类似连接腔体以实现多次启动扩眼。

5、上述方案中的多次启动液压随钻扩眼器，当液压启动组件采用液压旋转装置时，液压启动后活动轴直棱会在下盖直槽内向下移动，直到活动轴斜棱接触到定位块的斜槽时，活动轴会发生相对转动；活动轴直棱端面和下盖直棱端面加工有(5～10)°的斜面，便于活动轴直棱利用下弹簧回推到下一个下盖直槽中；活动轴流道孔孔口大于下盖流道孔孔口尺寸。

6、本发明与现有技术相比，其有益效果是：通过压差或者开停泵控制，操作简单，可自动收回刀翼，可针对不同地层阶段间歇性扩眼起钻或者继续钻进，实现多次扩眼。

技术特征：

1.多次启动液压随钻扩眼器，主要由壳体、扩眼器组件、液压启动组件组成。其特征是：所述的壳体(1)下端加工有弹簧定位块销(20)和限位销(18)的孔和螺纹；液压启动组件采用多次投球装置或者液压旋转装置，其中多次投球装置由多次投球下盖(12)、活动腔体(13)、下端盖(14)、连接腔体(15)、下弹簧(16)、弹簧定位块(17)、限位销(18)、限位挡圈(19)、弹簧定位块销(20)、一次启动球(23)、二次启动球(24)组成，所述的多次投球下盖(12)外端与壳体(1)螺纹连接，下端外螺纹与下端盖(14)内螺纹连接，内腔有活动腔体(13)，活动腔体(13)右端外螺纹与连接腔体(15)左端内螺纹连接，连接腔体(15)外部安装有下弹簧(16)，且下弹簧右端固定在弹簧定位块(17)上，定位块上安装有弹簧定位块销(20)，连接腔体右端外螺纹与限位挡圈(19)内螺纹连接，限位挡圈上安装有限位销(18)；其中液压旋转装置由下盖(12(2))、活动轴(27)、定位块(26)、定位块销(28)、弹簧挡环(25)、下弹簧(16)、弹簧定位块(17)、弹簧定位块销(20)组成，所述的下盖(12(2))外端与壳体(1)螺纹连接，内腔有活动轴(27)，活动轴上安装有定位块(26)，定位块通过定位块销(28)与壳体(1)连接实现固定，弹簧挡环(25)与活动轴(27)螺纹连接，下弹簧(16)安装在弹簧定位块(17)上。

2.根据权利要求1所述的多次启动液压随钻扩眼器，其特征是：当液压启动组件采用多次投球装置时，一次启动球(23)启动后，钻井液将从连接腔体流道孔(15c)流出；分流孔(15a)周向间隔120°布置三个，在第一次投球或者第二次投球时开启，钻井液从分流孔流进，流经流道(15b)到连接腔体(15)内腔然后从连接腔体流道孔(15c)流出到底部；根据需要此多次投球装置可以在连接腔体(15)下端设计和安装多个类似连接腔体(15)以实现多次启动扩眼。

3.根据权利要求1所述的多次启动液压随钻扩眼器，其特征是：当液压启动组件采用液压旋转装置时，液压启动后活动轴直棱(27b)会在下盖直槽(12(2)b)内向下移动，直到活动轴斜棱(27c)接触到定位块斜槽(26a)时，活动轴(27)会发生相对转动；活动轴直棱端面(27d)和下盖直棱端面(12(2)c)加工有(5～10)°的斜面，便于活动轴直棱(27b)利用下弹簧(16)回推移动到下一个下盖直槽(12(2)b)中；活动轴流道孔(27a)孔口大于下盖流道孔(12(2)a)孔口尺寸。

技术总结
本发明属于石油钻井设备技术领域，涉及一种多次启动液压随钻扩眼器，主要由壳体、扩眼器组件、液压启动组件组成。所述液压启动组件采用多次投球装置或者液压旋转装置，其中多次投球装置由多次投球下盖、活动腔体、下端盖、连接腔体、下弹簧、弹簧定位块、限位销、限位挡圈、弹簧定位块销、一次启动球、二次启动球组成。其中液压旋转装置由下盖、活动轴、定位块、定位块销、弹簧挡环、下弹簧、弹簧定位块、弹簧定位块销组成。本发明通过压差或者开停泵控制，操作简单，可自动收回刀翼，可针对不同地层阶段进行间歇性扩眼起钻或者继续钻进，实现多次扩眼。

技术研发人员：敬俊,田洋,祝效华,皇甫宜祥,秦如意
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14