一种柱塞式大变径随钻扩眼工具.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(10)申请公布号CNCN103615196103615196A(43)申请公布日2014.03.05(21)申请号201310681059.7(22)申请日2013.12.12(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)发明人张梁梁政赵勇叶哲伟邓雄杜锦程(51)Int.Cl.E21B7/28(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图3页附图3页(54)发明名称一种柱塞式大变径随钻扩眼工具(57)摘要本发明涉及一种油气井井下钻进扩眼用的柱塞式大变径随钻扩眼工具。它解决现有随钻扩眼工具扩眼直径小，扩眼总成工作状态难以保持稳定的问题。其技术方案是：上接头与锁定总成丝扣连接，锁定总成与扩眼总成丝扣连接；锁定总成中，心轴与上筒体丝扣连接，弹簧a安装于心轴凸起台阶上，旋转体套入心轴，定位体与心轴丝扣连接，钢球安装在心轴中部径向通孔内，锁套套入心轴，卡簧安装在锁套环形凹槽内；在扩眼总成中，切削齿安装在牙轮上，牙轮与柱塞焊接固定，三个柱塞分别安装在下筒体三个柱塞孔内，下接头一端与下筒体丝扣连接，另一端与领眼钻头丝扣连接。本随钻扩眼工具变径范围大，液压控制锁定和解锁，操作简单可靠，用于随钻扩眼技术领域。CN103615196ACN103659ACN103615196A权利要求书1/1页1.一种柱塞式大变径随钻扩眼工具，是由上接头（1）、锁定总成（25）和扩眼总成(26)组成；锁定总成(25)包括：定位体(2)、心轴(3)、密封圈a(4)、弹簧a(5)、旋转体(6)、定位销(7)、卡簧(8)、密封圈b(9)、锁套(10)、钢球(11)、密封圈c（12）、弹簧b（13）、上筒体（14）、活塞杆（15）、活塞（16）；扩眼总成（26）包括：弹簧c（17）、封油座（18）、柱塞（19）、牙轮（20）、切削齿（21）、下筒体（22）、下接头（23）、领眼钻头（24）；其特征在于：上接头（1）与锁定总成（25）的上筒体（14）上部丝扣连接，锁定总成（25）的上筒体（14）下部与扩眼总成（26）的下筒体（22）上部丝扣连接；在锁定总成（25）中，上筒体（14）中部内侧设有两个盲孔，两个盲孔呈中心对称分布，两个定位销（7）分别置入上筒体(14)的两个盲孔内，定位销（7）与上筒体（14）焊接固定；下筒体(22)下部内侧设有一圈凸起台阶，台阶内侧设置有丝扣，台阶上方设置有通孔，弹簧b(13)呈压缩状态安装在上筒体(14)凸起台阶上端面；心轴(3)中部设置有一圈凸起台阶，弹簧a(5)呈压缩状态安装在心轴(3)凸起台阶上端面；旋转体(6)套入心轴(3)，旋转体(6)外侧设置一圈环形凹槽，密封圈a(4)安装在旋转体(6)外侧凹槽内；定位体（2）上部与心轴（3）丝扣连接；心轴（3）中部径向设置两个通孔，两个通孔呈中心对称分布，两个钢球（11）分别置入心轴（3）两个通孔内，钢球（11）直径为心轴（3）壁厚的1.5～2倍，锁套（10）套入心轴（3），锁套（10）内侧设置一斜坡，斜坡斜度为30～45°，锁套（10）内侧上部设有环形凹槽，卡簧（8）安装在锁套（10）内侧环形凹槽内；心轴3下部设置有一圈凹槽，密封圈c（12）安装在心轴（3）下部凹槽内，心轴（3）下端与上筒体（14）下部凸起台阶丝扣连接；活塞杆（15）为一个圆筒体，活塞杆（15）下端与活塞（16）丝扣连接，活塞杆（15）下部径向设有两个通孔，两个通孔呈中心对称分布，活塞杆（15）上端设有一圈凹槽，密封圈b（9）安装在活塞杆（15）上端凹槽内，活塞杆（15）上部设置一圈梯形截面凹槽，梯形截面凹槽两侧斜度为30～45°；活塞杆（15）与心轴（3）内腔间隙配合；活塞（16）截面形状是两端为圆弧的鼓形，活塞（16）中心设有一螺纹盲孔；在扩眼总成（26）中，下筒体（22）上端设有一截面形状与活塞（16）截面形状相同的油腔，油腔底部设有一盲孔；弹簧c（17）安装在下筒体（22）油腔底部盲孔内；切削齿（21）安装在牙轮（20）上，牙轮（20）与柱塞（19）焊接固定，三个柱塞（19）分别安装在下筒体（22）三个柱塞孔内，柱塞（19）底部设有一台阶，台阶上设有通油槽；三个封油座（18）分别与下筒体（22）三个柱塞孔大端丝扣连接；下接头（23）上端与下筒体（22）下端丝扣连接；下接头（23）下端与领眼钻头（24）丝扣连接。2.根据权利要求1所述的柱塞式大变径随钻扩眼工具，其特征是：所述旋转体（6）上端面为锯齿状，旋转体（6）下部外侧有锯齿槽，其锯齿槽与上部锯齿端面周向错位，锯齿槽相邻两级轴向深度一深一浅；定位体（2）下端面为锯齿状，定位体（2）下端面锯齿形状与旋转体（6）上端面锯齿形状对应。3.根据