液压控制式双向随钻扩孔工具研制.pdf

２０２１年第５０卷石油矿场机械第２期第８６页犗犐犔犉犐犈犔犇犈犙犝犐犘犕犈犖犜２０２１，５０（２）：８６８９文章编号：１００１３４８２（２０２１）０２００８６０４液压控制式双向随钻扩孔工具研制李传武１，李忠庆２，廉光义３（１．中石化中原石油工程有限公司，河南濮阳４５７００１；２．中石化中原石油工程有限公司钻井一公司，河南濮阳４５７００１；３．川庆钻探工程有限公司新疆分公司，新疆库尔勒８４１０００）摘要：随钻扩孔工具不仅能显著提高小井眼固井质量，而且解决了深井超深井钻井过程中的缩径难题，从而避免了发生井下事故。在分析研究国内外随钻扩孔工具特点的基础上，研制了一种高效随钻扩孔工具，具有随钻同心扩孔、水力可控、强制收翼、双向扩孔的特点。以井深１０００ｍ为例，进行了刀翼收放的水力学校核。同时，运用有限元对其本体进行了不同转矩工况下的强度校核，当转矩高达４０ｋＮ·ｍ时，最大等效应力仅为１０．６ＭＰａ，满足设计要求。该工具的研制对国内随钻扩孔的研究具有重要意义。关键词：扩孔；随钻扩孔；同心扩孔；水力控制；强制收回中图分类号：ＴＥ９２１．２文献标识码：Ｂ犱狅犻：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１３４８２．２０２１．０２．０１７犇犲狏犲犾狅狆犿犲狀狋狅犳犎狔犱狉犪狌犾犻犮犪犾犾狔犆狅狀狋狉狅犾犾犲犱犅犻犱犻狉犲犮狋犻狅狀犪犾犚犲犪犿犻狀犵犠犺犻犾犲犇狉犻犾犾犻狀犵犜狅狅犾狊ＬＩＣｈｕａｎｗｕ１，ＬＩＺｈｏｎｇｑｉｎｇ２，ＬＩＡＮＧｕａｎｇｙｉ３（１．犣犺狅狀犵狔狌犪狀犘犲狋狉狅犾犲狌犿犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犆狅．，犔狋犱．，犛犻狀狅狆犲犮，犘狌狔犪狀犵４５７００１，犆犺犻狀犪；２．犖狅．１犇狉犻犾犾犻狀犵犆狅犿狆犪狀狔，犣犺狅狀犵狔狌犪狀犘犲狋狉狅犾犲狌犿犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犆狅．，犔狋犱．，犛犻狀狅狆犲犮，犘狌狔犪狀犵４５７００１，犆犺犻狀犪；３．犡犻狀犼犻犪狀犵犅狉犪狀犮犺，犆犺狌犪狀狇犻狀犵犇狉犻犾犾犻狀犵犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犆狅犿狆犪狀狔，犓狅狉犾犪８４１０００，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｒｅａｍｉｎｇｗｈｉｌｅｄｒｉｌｌｉｎｇｔｏｏｌｓｃａｎｎｏｔｏｎｌｙｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｓｌｉｍｈｏｌｅｃｅｍｅｎｔｉｎｇ，ｂｕｔａｌｓｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｄｉａｍｅｔｅｒｒｅｄｕｃｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｄｅｅｐａｎｄｕｌｔｒａｄｅｅｐｗｅｌｌｄｒｉｌｌｉｎｇ，ｔｈｅｒｅｂｙａｖｏｉｄｉｎｇｃｏｍｐｌｅｘｄｏｗｎｈｏｌｅａｃｃｉｄｅｎｔｓ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆａｎａｌｙｚｉｎｇａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｒｅａｍｉｎｇｗｈｉｌｅｄｒｉｌｌｉｎｇｔｏｏｌｓａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ，ａｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔｒｅａｍｉｎｇｗｈｉｌｅｄｒｉｌｌｉｎｇｔｏｏｌｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ，ｗｈｉｃｈｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｏｎｃｅｎｔｒｉｃｒｅａｍｉｎｇｗｈｉｌｅｄｒｉｌｌｉｎｇ，ｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ，ｆｏｒｃｅｄｗｉｎｇｓ，ａｎｄｔｗｏｗａｙｒｅａｍｉｎｇ．Ｔａｋｉｎｇａｗｅｌｌｄｅｐｔｈｏｆ１０００ｍａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ａｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｃｈｏｏｌｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｅｔｒａｃｔａｂｌｅｂｌａｄｅｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｗａｓｕｓｅｄｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｉｔｓｂｏｄｙｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｏｒｑｕｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｗｈｅｎｔｈｅｔｏｒｑｕｅｉｓａｓｈｉｇｈａｓ４０ｋＮ·ｍ，Ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｅｆｆｅｃｔｉｓｏｎｌｙ１０．６ＭＰａ，ｗｈｉｃｈｍｅｅｔｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．ＴｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｔｏｏｌｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｏｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｒｅａｍｉｎｇｗｈｉｌｅｄｒｉｌｌｉｎｇｉｎＣｈｉｎａ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｒｅａｍｅｒ；ｒｅａｍｉｎｇｗｈｉｌｅｄｒｉｌｌｉｎｇ；ｃｏｎｃｅｎｔｒｉｃｒｅａｍｉｎｇ；ｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｏｎｔｒｏｌ；ｆｏｒｃｅｄｔｏｒｅｃｏｖｅｒ收稿日期：２０２０１０２３基金项目：中石化科研攻关项目“顺南高压气井安全钻井配套技术研究”（Ｐ１４０１３）作者简介：李传武（１９６５），男，高级工程师。现从事石油钻井工程及钻井安全管理工作，Ｅｍａｉｌ：[e-mail]。第５０卷第２期李传武，等：液压控制式双向随