新型液压随钻扩眼器的研制.pdf

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1、·机械研究与应用·2015年第1期(第28卷，总第135期)设计与制造新型液压随钻扩眼器的研制卿山盟，陈颖，周威(西南石油大学机电工程学院，四川成都610500)摘要：鉴于目前小井眼侧钻缩径卡钻和小井眼固井质量差的难题，设计了一种安全性和可靠性非常高的扩眼器。该工具采用机械式硬支撑设计方案，具有PDC切削效应，可实现随钻扩眼，并将118mm钻头所钻进的井眼机械式扩眼至145mm。该工具通过投球憋压实现刀翼收放。当刀翼完全打开时，由连接接头上的定位套使PDC刀翼的位置稳定不变．实现硬支撑。此扩眼器

2、原理正确、结构可靠，为从根本上彻底解决小井眼固井难和小井眼缩径、卡钻频繁等情况提供了一种有效的手段。关键词：液压；随钻扩眼；硬支撑；PDC切削中图分类号：TE92文献标志码：A文章编号：1007-4414(2015)01-0099-03ResearchonaNew--patternHydraulicPressureReamerQINGShan-meng，CHENYing，ZHOUWei(SchoolofMechatronicEngineering，SouthwestPetroleumUniver

3、sity，ChengduSwhuan610500，China)Abstract：Inviewoftheproblemssuchastheslimholesidetrackingiseasilystickingandhasabadcementingquality，asafeandreliablereamerhasbeendesignedinthispaper．ThetoolwithPDCcuttingeffectisdesignedfollowingthemechanicalhard—suppo~

4、designschemewhichcouldachievereamingwhiledrilling，andcouldmechanicallyreamtheboreholewhichdrilledby118mmbitto145mm．Thetoolexpandsandshrinksthebladesthroughpitchingpressure．Whenthebladesexpandtotheopeningsize，thepositionsleeveofjointsremainsthepositio

5、nofPDCbladesstabilitytoensurethehard—suppo~．ThetoolwithcorrectprincipleandreliablestructureprovidesaneffectivesolutiontoSOlVetheslimholeproblemsofcementingdif—ficuhy，reducingdiameterandstickingfrequently．Keywords：hydraulicpressure；reamwhiledrill；mech

6、anicalhard—support；PDCcuttingO引言20世纪70年代初，井下扩眼技术从国外引入国随钻扩眼技术是一种具有发展潜力的钻井新技内。大港、辽河、胜利油田等单位在跟踪考察国外术。随钻扩眼技术就是采用随钻扩眼工具和常规钻技术的基础上，陆续研制了不同规格的扩眼器，其头程序，在全面钻进的同时扩大井眼直径的一种钻井中辽河油田、胜利油田研制的几种随钻扩眼器比较有技术。随钻扩眼技术可实现深井小间隙井段固井，增代表性。辽河油田设计的ZK6—12型同步扩眼器和大生产套管的尺寸，有利于完井及修井

7、作业。扩眼器RWD一152型随钻扩眼器。胜利油田研制的机械式的最早雏形可以追溯至上世纪90年代初期逐渐投入PDC随钻扩眼器和BG型扩眼器等。但跟国外的技使用的双心钻头，而后产生跟它扩径原理相同的偏心术差距较大。为此，笔者研制出一种安全性和可靠性式扩眼器，接下来的是机械式扩眼器，目前市面上主较高的新型随钻液压扩眼器。流的是液压式扩眼器。目前使用的液压扩眼器在使1新型液压硬支撑随钻扩眼器技术分析用过程中主要存在以下问题：服务费用昂贵；利用压1．1新型液压硬支撑随钻扩眼器的结构差推动刀翼张开，但不能准

8、确判断刀翼是否张开到扩新型液压硬支撑随钻扩眼器结构如图1所示，其眼所需尺寸；井眼尺寸扩大有限；刀翼张到最大后没解决了偏心式随钻扩眼工具所形成的井径不规则、扩有锁定机构，随着压力的变化外径易发生变化；易产径量小和液压式软支撑随钻扩眼器易形成糖葫芦井生泥包；水眼处没有单流阀，水眼容易堵塞J。眼的问题，保证了PDC刀架在伸开后轴向和径向的目前，国外Smith、Halliburton、BakerHughes、NOV位置稳定不变，达到硬支撑的目的，使钻出的井眼更等公司在生产扩眼器。其中Smith公司推出的