一种滑动钻进模式下的随钻微扩眼器.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CN106639882A(43)申请公布日2017.05.10(21)申请号201510717588.7(51)Int.Cl.(2006.01)(22)申请日2015.10.30E21B7/28E21B10/26(2006.01)(71)申请人中石化石油工程技术服务有限公司地址100101北京市朝阳区北辰西路8号北辰世界中心A座703申请人中石化胜利石油工程有限公司中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院(72)发明人温林荣庄伟左灵张锐裴学良赵宗峰宁仁磊孙振刚陈忠帅田宗正(74)专利代理机构东营双桥专利代理有限责任公司37107代理人候华颂权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种滑动钻进模式下的随钻微扩眼器(57)摘要本发明涉及一种滑动钻进模式下的随钻微扩眼器井下工具包括液驱马达、挡销及垫片、齿轮轴密封圈、壳体上密封圈、微扩眼器本体、齿轮轴上轴承、齿轮轴、扭矩传递齿轮、微扩眼器壳体、齿轮轴下轴承以及壳体下密封圈。上部通过液驱马达轴进行动力输出，下部通过马达轴外沿的齿轮与扭矩传递齿轮拟合，两个周向均布的扭矩传递齿轮由齿轮轴固定于微扩眼器本体上，齿轮轴上部采用带垫片的挡销固定于微扩眼器本体内，扭矩传递齿轮的外部与微扩眼器壳体内部的齿轮拟合。微扩眼器壳体采用偏心设计，在旋转时可以对井眼进行微扩，同时破坏岩屑床，降低定向井、水平井钻进及下套管的施工风险，提高施工效率。CN106639882ACN106639882A权利要求书1/1页1.一种滑动钻进模式下的随钻微扩眼器，由液驱马达和微扩眼器两部分连接构成，其特征是：微扩眼器包括本体和套装在本体外的壳体；本体周边沿轴向开设一个或多个齿轮轴孔和扭矩传递齿轮槽，与之对应的齿轮轴和扭矩传递齿轮分别置于齿轮轴孔和扭矩传递齿轮槽内并保持联动，壳体外部设有刀翼，壳体内部设有与扭矩传递齿轮配合的环形凹槽，环形凹槽内壁设有与扭矩传递齿轮齿合的锯齿；液驱马达的输出轴周边设有与扭矩传递齿轮齿合的锯齿，壳体上下端部内表面与本体结合部为旋转密封配合。2.根据权利要求1所述的滑动钻进模式下的随钻微扩眼器，其特征是：齿轮轴自由端通过挡销和齿轮轴密封圈与本体构成限位和密封配合，在扭矩传递齿轮两个轴端与本体结合部均设有轴承，壳体上下端部内表面与本体结合部设有多级密封圈。3.根据权利要求1或2所述的滑动钻进模式下的随钻微扩眼器，其特征是：齿轮轴和扭矩传递齿轮为两组，并均布在本体和壳体周边。4.根据权利要求1或2所述的滑动钻进模式下的随钻微扩眼器，其特征是：壳体外部的刀翼为微偏心刀翼，并在刀翼上设有切削齿。2CN106639882A说明书1/3页一种滑动钻进模式下的随钻微扩眼器技术领域[0001]本发明涉及石油天然气钻井作业工具领域，是一种滑动钻进模式下的随钻微扩眼器，可以应用于定向井、水平井、大位移井等需要滑动钻进模式的情况。背景技术[0002]钻井过程中，有多种原因可能导致井眼直径小于钻头的理论直径，如泥页岩的吸水膨胀；砂岩易形成很厚的泥饼发生缩径；盐膏层的蠕动；地质构造应力及断层引起的缩径；液柱压力降低造成的缩径；钻井液密度低、失水高造成的缩径；钻头保径磨损造成的缩径；工艺技术措施不当造成的缩径等等。同时，岩屑床、微狗腿、微台阶等也可能造成井眼直径小于钻头直径。井眼有效直径变小给钻井带来的直接危害是起下钻困难、下钻产生激动压力导致井眼漏失、起钻的产生抽吸压力导致井涌甚或井喷。[0003]传统的解决缩径问题的方法主要从钻井工艺方面考虑，包括：依据造成井眼缩径的因素和情况优化井眼设计方案、采取合适的液柱压力、选用不同的钻井液体系并保持稳定良好的钻井液性能、采取定进尺划眼并强化短程起下钻等工程辅助措施。目前尚未有专门解决缩颈问题的井下工具。尤其是在定向井、水平井等常用的滑动钻井模式下，缺乏扩大缩颈同时破坏岩屑床的井下工具。直接导致处理该类问题的时间增多，钻井风险提高的同时造成钻井周期增长，钻井费用大幅提高。发明内容[0004]本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种具有在钻进或定向钻进的同时修整井眼的功能的滑动钻进模式下的随钻微扩眼器。[0005]为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种滑动钻进模式下的随钻微扩眼器，由液驱马达和微扩眼器两部分连接构成，其中：微扩眼器包括本体和套装在本体外的壳体；本体周边沿轴向开设一个或多个齿轮轴孔和扭矩传递齿轮槽，与之对应的齿轮轴和扭矩传递齿轮分别置于齿轮轴孔和扭矩传递齿轮槽内并保持联动，壳体外部设有刀翼，壳体内部设有与扭矩传递齿轮配合的环形凹槽，环形凹槽内壁设有与扭矩传递齿轮齿合的锯齿；液驱马达的输出轴周边设有与扭矩传递齿轮齿合的锯齿，壳体上下端部内表面与本体结合部为旋转密封配合。[0006]上