[发明专利]等井径膨胀套管用液压可变径磨铣工具

说明书

一种等井径膨胀套管用液压可变径磨铣工具，包括本体、磨铣块、压块、调压环；本体上沿圆周均布2‑6个磨铣块，磨铣块最外端镶有硬质合金，磨铣块与本体之间通过活塞沿径向滑动连接，压块与磨铣块之间设有弹簧，在弹簧力的作用下，磨铣块收在本体凹槽中，方便工具下入及回收。工具下部连接有调压环，设有水眼，可通过调节排量的大小提供不同的切削力。当作用于活塞上的液压力大于弹簧力时，推动磨铣块伸出，通过旋转磨铣方式作业。本发明的优势在于：该工具磨铣过程中从管体内壁向外磨铣，一次性切削整个管壁，进尺快、效率高；切削力可由排量大小进行调节，便于控制，不易卡刀；磨铣块可更换，维护保养成本低。

技术领域

本发明涉及石油钻井完井工具领域的一种等井径膨胀套管用液压可变径磨铣工具，为有效处理套管变形、井眼内遗留的部分管体及固井附件提供了一种技术手段，可用于等井径膨胀套管附件钻除及套损井打通道。

背景技术

等井径膨胀套管钻完井技术作为国际膨胀套管技术和井身结构的发展方向，可以实现无内径损失钻进，很好地解决减缩式井身结构带来的完井尺寸小等问题，在不牺牲井眼直径尺寸的前提下对复杂层段进行封堵，将等井径膨胀套管无内径损失地回接至上级套管，从而可以采用同尺寸的钻头继续钻进。此外，等井径技术也可作为一种应急预案用在裸眼井段来封隔不稳定储层段，诸如活化页岩、盐层和低破裂梯度地层等，既维持了井眼尺寸，又避免封堵整个层段。

由于等井径膨胀套管变形率远大于普通膨胀管，考虑到其能够在上层套管顺利下入，并且膨胀后管体内径需与上层套管保持一致，因此，所使用的膨胀锥必须采用可变径的方式。专利ZL200920158007.0公布了一种伞式可变径膨胀工具，专利ZL201120421064.0公布了一种折叠式可变径膨胀工具。这两种工具均采用自下而上的膨胀方式，即预先将可变径膨胀工具置于膨胀启动器中，下入到预定位置后完成变径锥闭合，以形成下部密封腔，在液压力作用下自下而上完成管体的膨胀过程。这样便导致整个管串的下部有部分管体无法完成等井径膨胀，从而无法达到下步采用相同尺寸钻具钻进的目的。另外，位于管串底部的固井附件也需钻除。采用常规磨铣工具费时、耗力，而且由于下入工具尺寸的限制，很难将下部管体完全钻除，从而影响后续施工。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，研制出一种等井径膨胀套管用液压可变径磨铣工具，通过液压力控制磨铣机构的伸缩，从而完成工具的下入及管体的磨铣过程，从而保证处理后的井眼满足下步钻进的尺寸要求。

本发明的技术方案：

等井径膨胀套管用液压可变径磨铣工具，包括本体、磨铣块、压块、调压环；其中：本体上部加工螺纹接头，外部设置2-6个沿圆周均布的凹槽，中间设有相互贯通的轴向流道和2-6个与凹槽对应的径向流道；2-6个磨铣块沿圆周对应分布在本体的凹槽内；每个磨铣块内侧设有活塞，活塞与本体内设置的径向流道构成径向滑动密封配合；压块设置在磨铣块外部的本体凹槽内，通过销钉将压块与本体连接并对磨铣块径向限位；在压块与磨铣块外周对合部均加工有凸沿，压块与磨铣块块凸沿之间构成的环空内设有弹簧。

上述方案进一步包括：

本体下部端口处设有调压环，调压环内设有水眼。

每个磨铣块外部镶有硬质合金块。

本体下部加工为引导锥形结构。

本发明的优点在于：

该工具下入过程中外径较小，且前端带有引导面，便于下入；磨铣过程中采用旋转切削的方式，从管体内壁开始向外磨铣，一次性切削整个管壁，进尺快、效率高； 切削力可由排量大小进行调节，便于控制，不易卡刀；通过限位机构控制最大切削外径，保证管体切削干净的同时不损伤井眼内壁；磨铣块可更换，一旦有部分损伤，可进行修补更换后继续使用，维护保养成本低。

本发明不仅可用于等井径膨胀套管下部部分未膨胀管体的处理，也可用于由于套管变形、腐蚀等其他原因导致井眼堵塞，需要疏通井眼以进行下步钻进等工作。