[发明专利]一种可变径随钻双向扩眼装置及使用方法

说明书

本发明提供了一种可变径随钻双向扩眼装置及使用方法，包括依次连接的上接头、上本体、下本体以及下接头，上本体周侧均设有多个出刀孔，出刀孔内设有径向滑动的螺旋刀翼，螺旋刀翼一端设有出刀机构，另一端设有复位缩刀机构，出刀机构一侧设有刀翼控制机构。通过出刀机构与复位缩刀机构顶推螺旋刀翼伸出和缩回，其中出刀机构通过刀翼控制机构进行控制，通过调节泥浆泵排量从而驱动刀翼控制机构中的芯轴转动调节，以使芯轴孔与中间连接筒侧孔连通，高压泥浆进入其中，从而控制出刀机构顶推螺旋刀翼伸出，螺旋刀翼可进行双向作业，通过下井或提井对前方和后方进行扩眼，通过控制泥浆泵排量开启螺旋刀翼，能够防止误操作，扩眼作业更为高效可靠。

技术领域

本发明涉及石油钻井的领域，具体涉及一种可变径随钻双向扩眼装置及使用方法。

背景技术

随着对石油天然气开采的深入，钻井的深度也在逐步加深，钻井遇到的问题也是越来越复杂，面临越来越多的复杂的井身结构和复杂的地层结构，在部分地区施工时，可能会遇到井眼缩径，井眼不规则或下套管环空间窄小等情况，常规的方法只能在钻井过程中、或起下钻的时进行长时间的划眼操作，以到达去除缩径、修整井壁的目的，这将耗费大量的人力，物力和时间。

现有技术中，技术人员制造了一种用来扩大井眼的工具—井下扩眼器，又称扩大器划眼钻头。常见扩眼器一般可分为固定翼扩眼器和可动翼扩眼器两种。可动翼扩眼器按照扩眼体的不同划分为臂式扩眼器和块式扩眼器两种。臂式扩眼器的扩眼体通常依靠销轴固定在本体上，可绕固定轴在一定角度范围内旋转，扩眼体张开后，形如张开的双臂；块式扩眼器的扩眼体呈楔状，不能旋转，可在液压或机械推力作用下突出或缩入本体中。由于采用了弹簧等易损件，臂式扩眼器的启闭动作容易受到钻井液性能特别是固相含量的影响；块式扩眼器的刀翼加工精度要求较高，此外，由于块体尺寸受到本体壁厚的限制，扩眼体径向尺寸较小，因而只能将领眼扩大25％左右。

此外，固定翼扩眼器和绝大部分可动翼扩眼器完成扩眼作业后必须起钻，更换常规钻具后才能继续钻进。现有技术中的扩眼器操作指令单一，入井后只能进行扩眼作业，无法进行先择性地扩眼作业，例如在井壁稳固、不需扩眼段它也将进行扩眼作业，这样增加设备负担；例如当刀体磨损后，只能起钻更换扩眼器，而无法临时暂停扩眼，待钻头磨损后再起钻一起更换，等等。

综上，现有扩眼器自身结构仍不够完善，难以完全满足钻井工程需求，仍需根据实际需要改进设计，探索更为合理的结构形式。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种可变径随钻双向扩眼装置及使用方法，解决上述背景技术中的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：包括依次连接的上接头、上本体、下本体以及下接头，上本体周侧均设有多个出刀孔，出刀孔内设有径向滑动的螺旋刀翼，螺旋刀翼一端设有出刀机构，另一端设有复位缩刀机构，出刀机构一侧设有刀翼控制机构。

优选方案中，复位缩刀机构中的弹簧座堵头固定在上本体内，弹簧座堵头外侧设有上弹簧座与上导向轴，上弹簧座与上导向轴之间设有第一弹簧，上导向轴端部设有上推板，上推板抵靠在螺旋刀翼的顶部。

优选方案中，上弹簧座通过开口挡环抵靠固定在弹簧座堵头上，上导向轴的外侧抵靠在上本体的内壁上密封滑动，上导向轴的内侧抵靠在弹簧座堵头外壁上密封滑动；

第一弹簧一端抵靠在上弹簧座上，另一端抵靠在上导向轴上，通过第一弹簧的压缩弹力顶推上导向轴带动上推板推动螺旋刀翼移动。

优选方案中，出刀机构中的下套筒固定在上本体内，下套筒一侧固设有中间连接筒，中间连接筒一侧设有滑动的下导向轴，下导向轴端部固设有下推板，下推板抵靠在螺旋刀翼的底部。

优选方案中，下导向轴的外侧抵靠在上本体的内壁上密封滑动，下导向轴的内侧抵靠在弹簧座堵头外壁上密封滑动；

中间连接筒上端外侧抵靠在上本体的内壁密封，上端内侧抵靠在弹簧座堵头的端部密封，下端抵靠在下套筒上密封。