[发明专利]无线控制电驱液压随钻扩眼器

说明书

本发明属于石油钻井设备技术领域，涉及一种为无线控制电驱液压随钻扩眼器，主要由测量组件、通讯短节、动力短节、扩眼组件组成。测量组件将测量的信号通过压力波的形式传到地面；通讯短节接收地面无线控制信号，上接头安装在下心轴上且内部安装电池和读取控制电路，读取控制电路控制电机驱动活动腔体移动，下接头表面加工销孔用于安装定位销；动力短节实现流道孔的打开和关闭，活动腔体安装在下盖内腔，通过端盖和下盖内腔台阶实现定位，内部与丝杆连接配合。本发明在使用过程中不会改变钻柱内通径和井底压力，不需要投球憋压操作，通过地面无线控制信号传输，可实现多次启动，解决现有技术不能随扩随用、实时传输和有效控制使用的问题。

技术领域

本发明属于石油钻井设备技术领域，涉及一种无线控制电驱液压随钻扩眼器。

背景技术

随钻扩眼技术是一种利用随钻扩眼工具与普通钻头，在整体钻孔的基础上，将扩眼段的直径增大，从而使其直径不再是单一的孔径的技术，与传统的固定勘探钻孔工具相比，具有明显的优越性。常规随钻扩眼器控制方式主要包括加减钻压、节流阀或投球压差，这些控制方式在实际应用过程中不仅影响正常的钻井参数，而且多为一次性操作，扩眼效率和经济性降低。

目前，国外已有不少石油公司开展了相关技术的研究，采用无线控制技术的钻井工具，并取得了良好的效果。国内的钻完井工具也采用控制手段，相比于传统的投球式或压差式控制具有明显的技术优势，但是对于扩眼器还是采用传统的投球式或压差式控制，使用中存在扩眼效率低、工具不能正常控制使用、刀翼无法收回等严重钻井事故，严重降低了钻井效率。

发明内容

本发明目的是提供一种无线控制电驱液压随钻扩眼器，在使用过程中不会改变钻柱内通径和井底压力，不需要投球憋压操作，解决了现有技术不能随扩随用、实时传输和有效控制使用的问题。本工具通过地面无线控制信号，可实现钻多次扩眼。

本发明所采用的技术方案是：

本发明无线控制电驱液压随钻扩眼器，主要由测量组件、通讯短节、动力短节、扩眼组件组成。其特征是：所述测量组件包括脉冲发生器、测量短节、驱动短节、电池筒，脉冲发生器螺纹连接安装在下心轴右端，测量短节轴向固定驱动短节且安装在外壳右端，同时将测量的信号通过压力波的形式传到地面，地面需要处理信号并根据处理信号是否扩眼；所述的通讯短节为接收地面无线控制信号，包括上接头、天线、电池、通讯外壳、读取控制电路、下接头、通讯内壳，通讯短节上接头通过螺纹连接安装在下心轴上且内部安装电池和读取控制电路，天线安装在通讯短节内部，通讯外壳和通讯内壳螺纹连接安装于上接头和下接头上；下接头内腔加工有台阶用于下心轴轴向定位，表面加工有定位销孔用于安装下接头定位销来定位通讯短节；所述的动力短节包括活动腔1体、端盖、丝杆、电机，活动腔体安装在下盖内腔，通过端盖和下盖内腔台阶实现定位，内部与丝杆连接配合；读取控制电路控制电机驱动活动腔体到预定位置。

上述方案中的无线控制电驱液压随钻扩眼器，所述测量组件可以是测量地质参数、测量扩眼目标井深；当测量短节测量参数后，将信号转化为编码脉冲信号，通过脉冲发生器和驱动短节将信号通过压力波的形式传到地面，此时地面需要处理信号并根据处理信号是否扩眼，如需扩眼将控制命令传到通讯短节完成扩眼工作。

上述方案中的无线控制电驱液压随钻扩眼器，所述通讯短节可以采用射频识别技术、转速识别传感器或压力传感器；当通讯短节采用射频识别技术时，地面需将所要执行的控制命令以特定的编码形式写入标签，然后标签随钻井液一同下放经过通讯短节时，与天线形成的空间磁场耦合，标签内的控制命令编码被读取并传送给读取控制电路，读取控制电路将编码解析还原为所需执行的控制命令，来控制电机；当通讯短节采用转速识别传感器时，转速识别传感器先预先设置为一定规律性的转速，如需扩眼作业时地面将工作转速设置为同一规律性的转速，此时转速识别传感器接收到转速信号时，执行后续控制命令；当通讯短节采用压力传感器时，通过改变钻井液压力，达到压力传感器预定值后执行后续控制命令。