一种水力激发伸缩可控式随钻扩眼器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110656888A(43)申请公布日2020.01.07(21)申请号201910941156.2(22)申请日2019.09.30(71)申请人西南石油大学地址610500四川省成都市新都区新都大道8号(72)发明人唐洋敬鑫何胤姚佳鑫孙鹏刘祥杨鑫黄顺潇吴杰(74)专利代理机构成都华风专利事务所(普通合伙)51223代理人杜朗宇(51)Int.Cl.E21B10/32(2006.01)E21B10/60(2006.01)E21B7/28(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图9页(54)发明名称一种水力激发伸缩可控式随钻扩眼器(57)摘要本发明涉及一种水力激发伸缩可控式随钻扩眼器，主要结构有：双圆柱凸轮锁定机构、刀翼伸缩机构和刀翼冲洗机构。双圆柱凸轮锁定机构主要作用是实现刀翼位置锁定；刀翼伸缩机构主要作用是实现刀翼可靠的伸出和回缩；刀翼冲洗机构的作用是对钻头进行有效冲洗。本发明利用上述机构能根据作业需求，来控制刀翼自由可控的反复伸出与回缩，减少起下钻次数；能实现对刀翼可靠的锁定，防止刀翼在扩眼过程中因为岩层压力波动而伸缩式振动，保证扩眼的稳定性；能实现刀翼可控的回缩，可在扩眼过程中遇阻遇卡时通过回缩快速解卡，有效防止刀翼受损；能利用可伸出式射流喷嘴，喷出高压钻井液冲洗刀翼防止岩屑沉积和泥包形成，提高刀翼扩眼效率。CN110656888ACN110656888A权利要求书1/1页1.一种水力激发伸缩可控式随钻扩眼器，包括上接头（1）、与上接头（1）通过螺纹连接的外筒（2）、与外筒（2）下端通过螺纹连接的下接头（15）以及位于外筒（2）中的双圆柱凸轮锁定机构、刀翼伸缩机构和刀翼冲洗机构（7），其特征在于：所述的双圆柱凸轮锁定机构由O型密封圈Ⅰ（3）、弹簧Ⅰ（4）、压筒（5）、划爪套（6）、O型密封圈Ⅱ（8）、O型密封圈Ⅲ（14）组成：压筒（5）上端通过上接头（1）上的台阶限位，压筒（5）与外筒（2）之间设有O型密封圈Ⅰ（3），弹簧Ⅰ（4）位于外筒（2）内且其两端分别连接于压筒（5）的台阶和外筒（2）的台阶之间，压筒（5）与划爪套（6）相接触，划爪套（6）与外筒（2）之间设有O型密封圈Ⅱ（8），划爪套（6）与下接头（15）之间设有O型密封圈Ⅲ（14）；所述的刀翼伸缩机构由连杆座（9）、滑筒（10）、连杆(11)、刀翼（12）、弹簧Ⅱ（13）组成：滑筒（10）与划爪套（6）间隙配合，弹簧Ⅱ（13）连接于滑筒（10）和下接头（15）之间，连杆座（9）通过螺栓连接于滑筒（10）上，连杆（11）两端分别与连杆座（9）和刀翼（12）通过螺栓连接，刀翼（12）与外筒（2）通过螺栓连接。2.根据权利要求1所述的一种水力激发伸缩可控式随钻扩眼器，其特征在于：所述的外筒（2）内壁周向分布有三处凸起的卡爪（201），外筒（2）中部设置有流道（202），流道（202）旁设置有斜孔（203），外筒（2）中下部设置有矩形通孔（204），矩形通孔（204）下部设置有螺栓通孔（205），外筒（2）上下两端分别设置有两处螺纹。3.根据权利要求1所述的一种水力激发伸缩可控式随钻扩眼器，其特征在于：所述的双圆柱凸轮锁定机构，其中的压筒（5）上端有一处锥形流道口（501），压筒（5）上部设置有一处台阶（502），压筒（5）内部设置有葫芦串空腔（503），压筒（5）外壁周向均匀设置有三处凹槽（504），压筒（5）下端均匀设置有三处螺旋面（505），三处螺旋面（505）间设置三处断面（506）；其中的划爪套（6）上端设置有六处螺旋面（601），六处螺旋面（601）间交叉分布三处断面（602）和三处缺口（603），划爪套（6）中上部设置有一处台阶（604）；所述的压筒（5）上周向均匀分布的凹槽（504）与外筒（2）上的卡爪（201）配合，压筒（5）与划爪套（6）通过螺旋面（505）与螺旋面（601）接触连接。4.根据权利要求1所述的一种水力激发伸缩可控式随钻扩眼器，其特征在于：所述的刀翼伸缩机构，其中的连杆座（9）上设置有螺栓通孔（901），连杆座（9）上设置有螺栓通孔（902），连杆座（9）上设置有承载斜面（903），连杆座（9）中设置有直角槽（904）；其中的滑筒（10）外周向均匀设置有三处螺纹孔（1001），滑筒（10）中部设置有斜台阶（1002）；其中的刀翼（12）设置有两排齿，前排为切削齿，后排为保径齿；所述的滑筒（10）下端与弹簧Ⅱ（13）连接，并被弹簧Ⅱ（13）压紧在划爪套（6）的台阶（604）处；所述的连杆座（9）通过螺钉连接于滑筒（10）的螺纹孔（1001）；所述的连杆（11）一端安装在连杆座（9）的直角槽（904）内并通过螺栓与连杆座（9）相连，另一端通过螺栓与刀翼（12