專利名稱：一種擴(kuò)眼器刀翼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種擴(kuò)眼器刀翼，用于石油天然氣鉆井井眼的擴(kuò)大，屬于石油天然氣鉆井?dāng)U眼設(shè)備的制造技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)一口井的一個(gè)井段完鉆以后，由于地層擠壓的原因，在常規(guī)鉆井中常常會(huì)發(fā)生已鉆井眼直徑的縮小，就是井眼縮徑，在進(jìn)行小井眼鉆井后，也會(huì)遇到固井時(shí)環(huán)空間隙小的問題，這些問題的出現(xiàn)會(huì)給固井帶來麻煩，進(jìn)而造成固井質(zhì)量低下的問題，因此，有效地?cái)U(kuò)大井眼的直徑是解決鉆井和固井質(zhì)量的關(guān)鍵，目前在油田使用的擴(kuò)眼器刀翼基本上都是三角形狀，由于地質(zhì)情況的原因，這種三角形狀的擴(kuò)眼器刀翼比較適合在東部油田的軟地層使用，其單副擴(kuò)眼器刀翼的擴(kuò)眼進(jìn)尺可以達(dá)到100m以上，平均擴(kuò)眼速度可達(dá)6m/h；目前這種三角形結(jié)構(gòu)擴(kuò)眼器刀翼的缺點(diǎn)是三角形結(jié)構(gòu)的刀翼在擴(kuò)眼時(shí)刀翼與井壁的接觸是點(diǎn)和線的接觸，只適合于較軟的地層使用，在碳酸鹽巖的硬地層作業(yè)就容易造成刀翼的損壞，經(jīng)試驗(yàn)證明，這種三角形的擴(kuò)眼器刀翼在碳酸鹽巖的硬地層作業(yè)時(shí)，其單副擴(kuò)眼器刀翼的擴(kuò)眼進(jìn)尺僅為34.18m，擴(kuò)眼速度僅為2.14m/h，因此擴(kuò)眼成本大大提高。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不適應(yīng)碳酸鹽巖硬地層作業(yè)的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種短拋物線結(jié)構(gòu)的刀翼，在短拋物線結(jié)構(gòu)的刀翼上采用復(fù)式布齒的擴(kuò)眼器刀翼。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型包括刀架和合金齒基礎(chǔ)，刀架通過裝配孔安裝在擴(kuò)眼器本體上，在刀架的前端設(shè)置有一段突出的合金齒基礎(chǔ)，合金齒基礎(chǔ)的前端為短拋物線結(jié)構(gòu)，在這個(gè)具有短拋物線結(jié)構(gòu)的合金齒基礎(chǔ)上采用復(fù)式布齒方式，鑲嵌兩行擴(kuò)眼合金齒，其前面的一排合金齒高于后面一排；在進(jìn)行擴(kuò)眼作業(yè)時(shí)，將擴(kuò)眼器本體接在鉆具的下面，下鉆后，開動(dòng)泥漿泵，使鉆井液在高壓下推動(dòng)擴(kuò)眼器本體中的活塞，活塞向下推開擴(kuò)眼器刀翼對(duì)地層實(shí)施擴(kuò)眼作業(yè)，隨著鉆具的不斷下放，井眼就會(huì)在擴(kuò)眼器刀翼的切割下被擴(kuò)大，由于前面的一排合金齒高于后一排，所以當(dāng)前排合金齒被磨損后，后排合金齒將繼續(xù)起到擴(kuò)眼的作用。以達(dá)到較長(zhǎng)的使用時(shí)間，最終達(dá)到擴(kuò)眼的目的。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是刀翼前端的合金齒基礎(chǔ)采用短拋物線的結(jié)構(gòu)，在其表面鑲嵌了兩排不同高度的切銷合金齒，因此，將現(xiàn)有技術(shù)的點(diǎn)、線接觸改變?yōu)榫€、面的接觸，增大了接觸的面積，降低了單位面積的工作強(qiáng)度，因此具有耐磨的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過試驗(yàn)，本擴(kuò)眼器單副刀翼在石炭系地層擴(kuò)眼79m后，刀翼的新度系數(shù)為50％，平均擴(kuò)眼速度4.65m/h，因此具有良好的使用價(jià)值。


圖1為本實(shí)用新型刀翼處于展開時(shí)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型刀翼的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方案
以下結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例本實(shí)用新型包括刀翼2和合金齒基礎(chǔ)3，刀翼2通過裝配孔7安裝在擴(kuò)眼器本體1上，在刀翼2的前端設(shè)置有一段突出的合金齒基礎(chǔ)3，合金齒基礎(chǔ)3的前端為短拋物線結(jié)構(gòu)6，在這個(gè)具有短拋物線結(jié)構(gòu)6的合金齒基礎(chǔ)3上鑲嵌有兩行合金齒4和5，在兩行合金齒中，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)方向前面一排為前排合金齒4，前排合金齒4的鑲嵌高度比后排合金齒5的鑲嵌高度高2～3mm，因此前排合金齒比后排合金齒高；在進(jìn)行擴(kuò)眼作業(yè)時(shí)，將擴(kuò)眼器本體1接在鉆具的下面，下鉆后，開動(dòng)泥漿泵，使鉆井液在高壓下推動(dòng)擴(kuò)眼器短接中的活塞，活塞向下推開擴(kuò)眼器刀翼2對(duì)地層實(shí)施擴(kuò)眼作業(yè)，隨著鉆具的不斷下放，井眼就會(huì)在擴(kuò)眼器刀翼2的切割下被擴(kuò)大；在擴(kuò)眼過程中，由于前排合金齒4的鑲嵌高度高于后排合金齒5，所以，在擴(kuò)眼開始的階段，后排合金齒5暫時(shí)不能完全接觸井壁，因此不會(huì)被磨損；經(jīng)過一端距離的擴(kuò)眼后，由于井壁巖石的硬度，前排合金齒4高于后排合金齒5的高度將會(huì)被磨掉，這時(shí)，后排合金齒5就會(huì)接觸到井壁繼續(xù)對(duì)井眼進(jìn)行擴(kuò)眼作業(yè)，這樣就可以達(dá)到單副擴(kuò)眼刀翼具有更長(zhǎng)的擴(kuò)眼時(shí)間和對(duì)更長(zhǎng)的井眼進(jìn)行擴(kuò)眼；擴(kuò)眼作業(yè)完成后，停止泥漿泵的工作，這樣擴(kuò)眼器本體1中的活塞就沒有了壓力，就會(huì)向上移動(dòng)，沒有活塞的推動(dòng)，處于工作狀態(tài)的擴(kuò)眼器刀翼也會(huì)縮回?cái)U(kuò)眼器本體1內(nèi)，便于起鉆作業(yè)。
權(quán)利要求1.一種擴(kuò)眼器刀翼，包括刀翼和合金齒基礎(chǔ)，其特征在于在所述刀翼的前端有一段突出的合金齒基礎(chǔ)，合金齒基礎(chǔ)的前端為短拋物線結(jié)構(gòu)，在合金齒基礎(chǔ)上鑲嵌有兩行合金齒，前排合金齒比后排合金齒高。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種擴(kuò)眼器刀翼，其特征在于所述前排合金齒比后排合金齒高2～3mm。
專利摘要一種擴(kuò)眼器刀翼，用于石油天然氣鉆井井眼的擴(kuò)大，屬于石油天然氣鉆井?dāng)U眼設(shè)備的制造技術(shù)領(lǐng)域；本實(shí)用新型包括刀架和合金齒基礎(chǔ)，本實(shí)用新型采用了短拋物線結(jié)構(gòu)的刀翼，并在刀翼上采用了高低兩層復(fù)式布置合金齒的設(shè)計(jì)，將現(xiàn)有技術(shù)在擴(kuò)眼時(shí)刀翼與井壁的點(diǎn)與線的接觸方式改變?yōu)榫€與面的接觸，因此可以增大刀翼與井壁接觸的面積，降低刀翼單位面積的工作強(qiáng)度，具有耐磨的優(yōu)點(diǎn)，適合于在較硬地層的擴(kuò)眼作業(yè)。
文檔編號(hào)E21B10/26GK2851502SQ200520127029
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者劉德平, 謝正凱, 王仕水, 付華才 申請(qǐng)人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 四川石油管理局