CN105888558B - 井下扩眼器 - Google Patents

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CN105888558B CN201610440344.3A CN201610440344A CN105888558B CN 105888558 B CN105888558 B CN 105888558B CN 201610440344 A CN201610440344 A CN 201610440344A CN 105888558 B CN105888558 B CN 105888558B
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魏学成
胡波
沈建文
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/26Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers
    • E21B10/32Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers with expansible cutting tools
    • E21B10/327Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers with expansible cutting tools the cutter being pivoted about a longitudinal axis

Abstract

本发明涉及石油钻井设备技术领域,具体而言,涉及一种井下扩眼器,包括:壳体、主轴、伸缩刀机构和控刀装置;壳体为两端开口的中空壳体;壳体的侧壁上设置有出刀孔;主轴设置在壳体内,且与壳体的侧壁具有间隔;伸缩刀机构套设在主轴外,且伸缩刀机构的刀体位于出刀孔内;控刀装置设置在壳体内,且与伸缩刀机构传动连接,用于带动伸缩刀机构运动,以使伸缩刀机构的刀体沿出刀孔的开口方向往复移动;既能够将刀体伸出,又能够将刀体缩回,进而能控制扩眼器的运行状态,以达到在地面就可以调整扩眼的工作状态。

Description

井下扩眼器
技术领域
本发明涉及石油钻井设备技术领域,尤其是涉及一种井下扩眼器。
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。该设备是在石油钻井的同时用来进行扩眼的工具,一般用于钻井易斜、易缩径的地层。目前普通扩眼器大部分采用液压原理,在开泵情况下刀体打开,进行扩眼作业,停泵后刀体缩回,可进行起钻作业。
但是,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。
发明内容
本发明的目的在于提供一种井下扩眼器,以解决现有技术中存在的无法选择扩眼或非扩眼运行状态的技术问题。
本发明提供的一种井下扩眼器,包括:壳体、主轴、伸缩刀机构和控刀装置;壳体为两端开口的中空壳体;壳体的侧壁上设置有出刀孔;主轴设置在壳体内,且与壳体的侧壁具有间隔;伸缩刀机构套设在主轴外,且伸缩刀机构的刀体位于出刀孔内;控刀装置设置在壳体内,且与伸缩刀机构传动连接,用于带动伸缩刀机构运动,以使伸缩刀机构的刀体沿出刀孔的开口方向往复移动。
进一步地,伸缩刀机构包括:凸起、刀架和刀体;刀架上设置有用于供主轴穿过的套环;刀体的下端与刀架转动连接;凸起设置在出刀孔的侧壁上或者设置在主轴的侧壁上;凸起与刀体滑动连接,当刀架沿主轴移动时,刀体在凸起的限位下朝远离或者靠近主轴移动;刀架与控刀装置传动连接。
进一步地,控刀装置包括控制出刀机构和控制缩刀机构;控制缩刀机构设置在伸缩刀机构的上方,以向下推动刀架,以使刀体朝主轴方向移动;控制出刀机构设置在伸缩刀机构的下方,以向上推动刀架,以使刀体朝远离主轴的方向移动。
进一步地,控制出刀机构包括限位轴、限位销、控制销、连接筒、套筒和复位弹簧;主轴包括同轴线设置的上芯轴和限位轴,且上芯轴和限位轴之间具有间隔;刀架套设在上芯轴上;壳体的内壁上从上至下依次设置有控制销和限位销,且控制销位于上芯轴的下方;限位轴为两端开口的中空壳体,限位轴包括上部的光轴和下部的呈圆柱状的凸轮轴;光轴的上端设置有上侧孔;凸轮轴的外壁上设置有多个依次交错设置的第一轨迹槽和第二轨迹槽,且相邻的第一轨迹槽和第二轨迹槽连通;控制销滑设在第一轨迹槽和第二轨迹槽内;凸轮轴的外壁上,位于第一轨道槽的下方,设置多个依次交错设置的凸缘和凹槽;当控制销在多个第一轨迹槽内移动时,限位销与凸缘抵接;当控制销在多个第二轨迹槽内移动时,限位销与凹槽抵接;连接筒的上端固定在上芯轴的下端,光轴的上端位于连接筒内;套筒的套设在光轴外,且套筒的下端与光轴贴合,套筒的上端与壳体的内壁连接;套筒的上端用于与刀架抵接,套筒与刀架围成推动空间;套筒套设在限位轴的上端;限位销位于凸轮轴的下方,用于与凸缘或者凹槽抵接,以阻止凸轮轴向下移动;复位弹簧的上端与凸轮轴的下端抵接,复位弹簧的下端固定,复位弹簧用于使凸轮轴具有向上运动的趋势。
进一步地,每个第一轨迹槽包括第一上轨槽、第一下轨槽和两个第一中轨槽,第一上轨槽、第一下轨槽和两个第一中轨槽均呈直线形;两个第一中轨槽平行间隔设置,两个第一中轨槽的上端均与第一上轨槽连通;一个中轨槽的下端与第一下轨槽连通,另一个中轨槽的下端与相邻的第一轨迹槽的第一下轨槽连通;每个第二轨迹槽包括第二上轨槽、第二下轨槽和两个第二中轨槽,第二上轨槽、第二下轨槽和两个第二中轨槽均直线形;两个第二中轨槽平行间隔设置,且每个第二中轨槽与相邻的第一中轨槽部分重合;两个第二中轨槽的上端均与第二上轨槽连通,且第二上轨槽位于相邻的两个第一上轨槽之间;一个第二中轨槽的下端与第二下轨槽连通,另一个第二中轨槽的下端与相邻的第二轨迹槽的第二下轨槽连通;第二下轨槽位于相邻的两个第一下轨槽之间,且每个第二下轨槽均与一个第一上轨槽对应;相邻的第一轨迹槽和第二轨迹槽之间形成梯形限位块,且相对应的第一上轨槽和第二下轨槽的中心线位于梯形限位块的上底和下底之间。
进一步地,壳体的侧壁上,位于所述套筒的上方,设置有旁通孔,旁通孔内设置喷嘴。
进一步地,控制缩刀机构包括螺旋弹簧和弹簧座;上壳体的下端和下壳体的上端可拆卸连接,上芯轴设置在上壳体内,套筒的上端与上壳体连接,下端位于下壳体内。
进一步地,刀架包括上挡块、下挡块、套环、连接块和活塞环;上挡块置于刀体的上端,下挡块置于刀体的下端,刀体下端与所述刀架的套环转动连接;活塞环上端外圆设置有凹槽,活塞环的凹槽内设置连接块,连接块与下挡块连接。
进一步地,壳体包括上壳体和下壳体;上壳体和下壳体可拆卸固定连接。
进一步地,本发明提供的一种井下扩眼器还包括上接头和下接头;上接头与上壳体的上端连接;下接头与下壳体的下端连接。
本发明提供的一种井下扩眼器,通过在壳体的侧壁上设置有出刀孔,在壳体内设置有主轴,且与壳体的侧壁具有间隔,将伸缩刀机构套设在主轴外且伸缩刀机构的刀体位于出刀孔内,运用控刀装置与伸缩刀机构传动连接,用于带动伸缩刀机构运动,以使伸缩刀机构的刀体沿出刀孔的开口方向往复移动,既能够将刀体伸出,又能够将刀体缩回,进而能控制扩眼器的运行状态,以达到在地面就可以调整扩眼的工作状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的井下扩眼器的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的井下扩眼器的刀体的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的井下扩眼器的限位轴轨迹槽的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的井下扩眼器的限位轴轨迹槽的展开示意图(短行程);
图5为本发明实施例提供的井下扩眼器的限位轴轨迹槽的展开示意图(长行程)。
附图标记:
1-上接头; 2-上芯轴; 3-开口环;
4-弹簧座; 5-螺旋弹簧; 6-上壳体;
7-导向块; 8-固定螺钉; 9-上挡块;
10-刀体; 11-下挡块; 12-连接块;
13-活塞环; 14-喷嘴; 15-连接筒;
16-套筒; 17-限位轴; 18-下壳体;
19-控制销; 20-复位弹簧; 21-限位销;
22-密封体; 23-下接头; 100-密封圈;
101-密封圈; 102-密封圈; 103-密封圈;
104密封圈; 105-密封圈; A-主流道;
B-旁通孔; C-第一环腔; D-第二环腔;
P-上侧孔; Q-下侧孔; H-轨迹槽;
G-凸缘; H12-第一上轨槽; H11-第一下轨槽。
H13-第一下轨槽
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明实施例提供的井下扩眼器的结构示意图,如图1所示,本发明实施例提供的一种井下扩眼器,包括:壳体、主轴、伸缩刀机构和控刀装置;壳体为两端开口的中空壳体;壳体的侧壁上设置有出刀孔;主轴设置在壳体内,且与壳体的侧壁具有间隔;伸缩刀机构套设在主轴外,且伸缩刀机构的刀体10位于出刀孔内;控刀装置设置在壳体内,且与伸缩刀机构传动连接,用于带动伸缩刀机构运动,以使伸缩刀机构的刀体沿出刀孔的开口方向往复移动。
其中,出刀孔为条形孔结构,在出刀孔处设置有斜槽,当控刀装置控制伸缩刀机构的刀体10沿出刀孔的开口方向移动,伸缩刀机构沿着出刀孔的斜槽移动。
本实施例提供的井下扩眼器通过在壳体的侧壁上设置有出刀孔,在壳体内设置有主轴,且与壳体的侧壁具有间隔,将伸缩刀机构套设在主轴外且伸缩刀机构的刀体10位于出刀孔内,用于带动伸缩刀机构运动,以使伸缩刀机构的刀体10沿出刀孔的开口方向往复移动,既能够将刀体伸出,又能够将刀体缩回,进而能控制扩眼器的运行状态,以达到在地面就可以调整扩眼的工作状态。
图2为本实施例提供的井下扩眼器的刀体的结构示意图,如图2所示,在上述实施例的基础上,进一步地,伸缩刀机构包括:凸起、刀架和刀体10;刀架上设置有用于供主轴穿过的套环;刀体10的下端与刀架转动连接;凸起设置在出刀孔的侧壁上或者设置在主轴的侧壁上;凸起与刀体滑动连接,当刀架沿主轴移动时,刀体10在凸起的限位下朝远离或者靠近主轴移动;刀架与控刀装置传动连接。
其中,伸缩刀机构可以为两个、三个、四个或者五个等等,较佳地,伸缩刀机构为三个。
刀体10移动的方式可以为多种:例如:凸起上设置有滑轨,刀背上设置有长条状的突起,直接滑设在滑轨上;或者凸起与出刀孔内的斜槽两两配合,当控刀装置控制伸缩刀机构移动时,凸起沿着出刀孔内的斜槽移动,刀体10伸出出刀孔内。
刀体10的结构可以为梯形,长方形,半圆形等等,较佳地,刀体的结构为梯形。
刀体10的材质可以为多种,例如:不锈钢,合金钢或者金刚石等等。较佳地,刀体的材质为金刚石材料。
另外,刀架包括上挡块9、下挡块11、连接块12和活塞环13;上挡块9置于刀体10的上端,下挡块11置于刀体10的下端;活塞环13上端外圆设置有凹槽,活塞环13的凹槽内设置连接块12,连接块12与下挡块11连接。
连接块12与下挡块11采用螺钉固定连接,使活塞环13与下挡块11成为一个整体,有利于控刀装置对于伸缩刀机构的控制。
本实施例提供的井下扩眼器,通过设置一定数量的伸缩刀机构,凸起与出刀口的斜槽两两配合,且在刀体10的上下端分别设置有上挡块9和下挡块11,通过活塞环13的一定设置凹槽,可以更好的保证伸缩刀机构的工作状态,且更好的利于控刀装置对于伸缩刀机构的控制。
在上述实施例的基础上,进一步地,控刀装置包括控制出刀机构和控制缩刀机构;控制缩刀机构设置在伸缩刀机构的上方,以向下推动刀架,以使刀体朝主轴方向移动;控制出刀机构设置在伸缩刀机构的下方,以向上推动刀架,以使刀体朝远离主轴的方向移动。
其中,控制缩刀机构可以为多种,例如:螺旋弹簧与弹簧座机构、套管机构及销键等等;较佳地,控制缩刀机构为螺旋弹簧与弹簧座机构。
套管机构是采用依次配合的套管连接在一起,并且在套管的一端设置有弹簧销键用于卡紧伸出套管中,通过套管伸出的位移从而控制刀体的缩回。
螺旋弹簧与弹簧座机构是在壳体上端内设置有环槽,环槽内设置有开口环3,弹簧座4设置于开口环3上,螺旋弹簧5设置在弹簧座4上。螺旋弹簧5另一端与上挡块9相连,通过对于上挡块9施加向下的压力,从而向下推动刀架,以使刀体10朝主轴方向移动。
控制出刀机构的结构形式可以为多种,例如:复位弹簧及限位轴机构或者利用限位销控制弹簧压力,通过剪断限位销而使弹簧挤压刀体伸出,实现控制出刀;较佳地,控制出刀机构的结构形式为复位弹簧及限位轴机构。
其中,剪断限位销是在扩眼器下井时,刀体处于缩回状态,当需要扩眼时,限位销上下会设置一个剪切器,从地面加入一个外部压力,剪切器启动,剪断限位销,刀体伸出。
另外,控刀装置的压力来自于工作过程泥浆泵的泥浆对于装置的外部压力,当泥浆泵中泥浆排量改变时,对控刀装置施加不同的外部压力,控刀装置产生相应的工作状态的变化,从而控制伸缩刀机构的工作状态。
控制出刀机构收到外部压力,从而在刀架机构的下方施加向上的压力,以向上推动刀架,以使刀体10朝远离主轴的方向移动。
本实施例提供的井下扩眼器,通过泥浆泵的控制泥浆对于控刀装置的外部压力,运用控刀装置与伸缩刀机构传动连接,进而控制缩刀机构和控制出刀机构的对于伸缩刀机构的控制,从而控制伸缩刀机构的刀体10的伸出和回缩的工作状态,实现了可选择扩眼器是否为扩眼工作状态或者非扩眼工作状态。
图3为本实施例提供的井下扩眼器的限位轴17轨迹槽的结构示意图,如图3所示,在上述实施例的基础上,进一步地,控制出刀机构包括限位销21、控制销19、连接筒15、套筒16和复位弹簧20;主轴包括同轴线设置的上芯轴2和限位轴17,且上芯轴2和限位轴17之间具有间隔;刀架套设在上芯轴2上;壳体的内壁上从上至下依次设置有控制销19和限位销21,且控制销19位于上芯轴2的下方;限位轴17为两端开口的中空壳体,限位轴17包括上部的光轴和下部的呈圆柱状的凸轮轴,光轴的上端设置有上侧孔。
图4为本实施例提供的井下扩眼器的限位轴轨迹槽的展开示意图(短行程);图5为本实施例提供的井下扩眼器的限位轴轨迹槽的展开示意图(长行程)。如图4,图5所示,凸轮轴的外壁上设置有多个依次交错设置的第一轨迹槽和第二轨迹槽,且相邻的第一轨迹槽和第二轨迹槽连通;控制销19滑设在第一轨迹槽和第二轨迹槽内;凸轮轴的外壁上,位于第一轨道槽的下方,设置多个依次交错设置的凸缘和凹槽;当控制销19在多个第一轨迹槽内移动时,限位销21与凸缘G1抵接;当控制销19在多个第二轨迹槽内移动时,限位销21与凹槽G2抵接;连接筒15的上端固定在上芯轴2的下端,光轴的上端位于连接筒15内;套筒16的套设在光轴外,且套筒16下端与光轴贴合,套筒16上端与壳体的内壁连接;套筒16的上端用于与刀架抵接,套筒16与刀架围成推动空间;套筒16套设在限位轴17的上端;限位销21位于凸轮轴的下方,用于与凸缘G1或者凹槽G2抵接,以阻止凸轮轴向下移动;复位弹簧20的上端与凸轮轴的下端抵接,复位弹簧20的下端固定,复位弹簧用于使凸轮轴具有向上运动的趋势。
具体工作状态为,如图4所示,当泥浆泵停泵状态时,伸缩刀机构控制控刀装置,刀体10处于出刀孔内,此时控制销19处于限位轴第一下轨槽的H11处。当泥浆泵开泵后,泥浆流经主通道A,在压力作用下,限位轴17沿第一轨迹槽H下移,到达第一上轨槽H12处,此时限位销21与凸缘G1抵接,限位轴17将无法继续下移,下移距离为L1;同时,限位轴17的上侧孔P仍处于连接筒15的内腔中,上侧孔P处于关闭状态,刀体10仍处于缩回状态,不进行扩眼作业。停泵后,限位轴17又回到初始位置,控制销19到达第二个第一下轨槽H11处;当再次开泵,工具仍处于不扩眼状态,如此循环。
如图5所示,当钻至需要扩眼井段时,需停泵后再开泵,逐渐增大排量到一小排量值(低于正常钻进排量),使限位轴17只能下移一小段距离,控制销19只能到达H12位置,后再停泵,控制销19回到H13位置,此时再开泵至正常排量,限位轴17能完全下移,下移行程为L2,控制销19到达顶端位置。随着限位轴17下移L2行程后,限位轴17的上侧孔P也下移至连接筒15的下端面之外。此时,流经主流道A里的部分高压泥浆将通过上侧孔P进入到环腔C内,在密封圈100、密封圈101的密封作用下,高压泥浆将推动活塞环13上行,直至旁通孔B打开。活塞环13带动下挡块11、刀体10、上挡块9等一起上行,并压缩螺旋弹簧5,凸起沿着配合斜槽移动,到达斜槽顶部卡紧刀体,刀体伸出出刀孔,开始作业。此时刀体10将切削井壁,工具进行扩眼作业。当泥浆泵停泵后,限位轴17在复位弹簧20的作用下上行至扩眼工作位置,控制销19到达H15位置,上侧孔P关闭,高压泥浆无法进入环腔C,在螺旋弹簧5的作用下,凸起将沿着出刀孔斜槽向下移动,刀体10将下行,并缩回到出刀孔内;当再次开泵,工具又进入扩眼状态,如此循环。
本实施例提供的井下扩眼器,详细说明扩眼器选择工作状态的操作方法及内部结构,按照:“停泵→开泵(小排量)→停泵→开泵(正常排量)”的操作过程,通过对于泥浆泵排量的控制,从而控制是否将高压泥浆进入到内腔,以决定限位轴17的上下位移,最后决定伸缩刀机构的伸出和缩回状态以达到遥控井下扩眼器是否扩眼的工作状态。
如图4所示,在上述实施例的基础上,进一步地,每个第一轨迹槽包括第一上轨槽H12、第一下轨槽H11和两个第一中轨槽,第一上轨槽H12、第一下轨槽H11和两个第一中轨槽均呈直线形;两个第一中轨槽平行间隔设置,两个第一中轨槽的上端均与第一上轨槽连通;一个中轨槽的下端与第一下轨槽H11连通,另一个中轨槽的下端与相邻的第一轨迹槽的第一下轨槽H11连通;如图5所示,每个第二轨迹槽包括第二上轨槽、第二下轨槽和两个第二中轨槽,第二上轨槽、第二下轨槽和两个第二中轨槽均直线形;两个第二中轨槽平行间隔设置,且每个第二中轨槽与相邻的第一中轨槽部分重合;两个第二中轨槽的上端均与第二上轨槽连通,且第二上轨槽位于相邻的两个第一上轨槽H12之间;一个第二中轨槽的下端与第二下轨槽连通,另一个第二中轨槽的下端与相邻的第二轨迹槽的第二下轨槽连通;第二下轨槽位于相邻的两个第一下轨槽H11之间,且每个第二下轨槽均与一个第一上轨槽H12对应;相邻的第一轨迹槽和第二轨迹槽之间形成梯形限位块,且相对应的第一上轨槽H12和第二下轨槽的中心线位于梯形限位块的上底和下底之间。
本实例提供的井下扩眼器,通过将第一轨迹槽和第二轨迹槽分别设置为第一上轨槽H12、第一下轨槽H11和两个第一中轨槽及第二上轨槽、第二下轨槽和两个第二中轨槽,详细说明了限位轴17在第一轨迹槽和第二轨迹槽之间的位移距离及位置关系,更加说明本实施例提供的井下扩眼器的准确性及保证扩眼状态的结构。
在上述实施例的基础上,进一步地,壳体的侧壁上,位于所述套筒的上方,设置有旁通孔B,旁通孔内设置喷嘴。
在开泵控制排量为正常钻井排量后,若工具处于不扩眼状态,即控制销19处于第一上轨槽H12的位置,此时,主流道A畅通,旁通孔B处于关闭状态,由地面泵入的泥浆均只能经过主流道A流入下部钻具;当工作状态切换后,工具处于扩眼状态,即控制销19处于顶端位置,此时,主流道A与旁通孔B均处于打开状态,由地面泵入的泥浆一部分经过主流道A流入下部钻具,另一部分经过旁通孔B返回地面,若控制泵排量仍为正常排量,由于过流面积增大,工具节流减小,此时地面泥浆泵泵压值将会略微降低。所以,可以在数次开停泵后,保持相同的泵排量,根据泵压值的变化,可判断工具在井底处于扩眼状态还是非扩眼状态。
在上述实施例的基础上,进一步地,壳体包括上壳体和下壳体;上壳体和下壳体可拆卸固定连接。上芯轴设置在上壳体内,套筒的上端与上壳体连接,套筒的下端位于下壳体内。
另外,本实施例井下扩眼器还包括上接头和下接头;上接头与上壳体的上端连接;下接头与下壳体的下端连接。
上壳体和下壳体的连接方式可以有多种,例如:过盈配合,螺栓固定链接,螺纹连接等等,较佳地,上壳体和下壳体的连接方式为螺纹连接。
上接头和上壳体以及下壳体和下接头的连接方式也可以为多种,较佳的,选用螺纹连接。
上接头、上壳体、下壳体、下接头构成本实例提供的井下扩眼器的外部保护装置。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种井下扩眼器,其特征在于,包括:壳体、主轴、伸缩刀机构和控刀装置;
所述壳体为两端开口的中空壳体;所述壳体的侧壁上设置有出刀孔;所述主轴设置在所述壳体内,且与所述壳体的侧壁具有间隔;所述伸缩刀机构套设在所述主轴外,且所述伸缩刀机构的刀体位于所述出刀孔内;所述控刀装置设置在所述壳体内,且与所述伸缩刀机构传动连接,用于带动所述伸缩刀机构运动,以使所述伸缩刀机构的刀体沿所述出刀孔的开口方向往复移动,且所述刀体通过刀架与所述主轴连接;
所述控刀装置包括控制出刀机构,所述控制出刀机构设置在所述伸缩刀机构的下方,以向上推动所述刀架,以使所述刀体朝远离所述主轴的方向移动;
所述控制出刀机构包括限位轴、限位销、控制销、连接筒、套筒和复位弹簧;
所述主轴包括同轴线设置的上芯轴和限位轴,且所述上芯轴和所述限位轴之间具有间隔;所述刀架套设在上芯轴上;所述壳体的内壁上从上至下依次设置有控制销和限位销,且所述控制销位于所述上芯轴的下方;
所述限位轴为两端开口的中空壳体,所述限位轴包括上部的光轴和下部的呈圆柱状的凸轮轴;所述光轴的上端设置有上侧孔;所述凸轮轴的外壁上设置有多个依次交错设置的第一轨迹槽和第二轨迹槽,且相邻的所述第一轨迹槽和所述第二轨迹槽连通;所述控制销滑设在所述第一轨迹槽和所述第二轨迹槽内;所述凸轮轴的外壁上,位于所述第一轨迹槽的下方,设置多个依次交错设置的凸缘和凹槽;当所述控制销在多个第一轨迹槽内移动时,所述限位销与所述凸缘抵接;当所述控制销在多个第二轨迹槽内移动时,所述限位销与所述凹槽抵接;
所述连接筒的上端固定在所述上芯轴的下端,所述光轴的上端位于所述连接筒内;所述套筒套设在所述光轴外,且所述套筒的下端与所述光轴贴合,所述套筒上端与所述壳体的内壁连接;所述套筒的上端用于与刀架抵接,所述套筒与所述刀架围成推动空间;所述套筒套设在所述限位轴的上端;所述限位销位于所述凸轮轴的下方,用于与所述凸缘或者凹槽抵接,以阻止所述凸轮轴向下移动;所述复位弹簧的上端与所述凸轮轴的下端抵接,所述复位弹簧的下端固定,所述复位弹簧用于使所述凸轮轴具有向上运动的趋势。
2.根据权利要求1所述的井下扩眼器,其特征在于,所述伸缩刀机构包括:凸起、刀架和刀体;
所述刀架上设置有用于供所述主轴穿过的套环;所述刀体的下端与所述刀架转动连接;所述凸起设置在所述出刀孔的侧壁上或者设置在所述主轴的侧壁上;所述凸起与所述刀体滑动连接,当所述刀架沿所述主轴移动时,所述刀体在所述凸起的限位下朝远离或者靠近主轴移动;所述刀架与所述控刀装置传动连接。
3.根据权利要求2所述的井下扩眼器,其特征在于,所述控刀装置还包括控制缩刀机构;
所述控制缩刀机构设置在所述伸缩刀机构的上方,以向下推动所述刀架,以使所述刀体朝所述主轴方向移动。
4.根据权利要求1所述的井下扩眼器,其特征在于,每个所述第一轨迹槽包括第一上轨槽、第一下轨槽和两个第一中轨槽,所述第一上轨槽、第一下轨槽和两个第一中轨槽均呈直线形;两个所述第一中轨槽平行间隔设置,两个所述第一中轨槽的上端均与所述第一上轨槽连通;一个所述中轨槽的下端与所述第一下轨槽连通,另一个所述中轨槽的下端与相邻的第一轨迹槽的第一下轨槽连通;
每个所述第二轨迹槽包括第二上轨槽、第二下轨槽和两个第二中轨槽,所述第二上轨槽、第二下轨槽和两个第二中轨槽均呈 直线形;两个所述第二中轨槽平行间隔设置,且每个所述第二中轨槽与相邻的第一中轨槽部分重合;两个所述第二中轨槽的上端均与所述第二上轨槽连通,且所述第二上轨槽位于相邻的两个所述第一上轨槽之间;一个所述第二中轨槽的下端与所述第二下轨槽连通,另一个所述第二中轨槽的下端与相邻的第二轨迹槽的第二下轨槽连通;所述第二下轨槽位于相邻的两个第一下轨槽之间,且每个所述第二下轨槽均与一个所述第一上轨槽对应;相邻的第一轨迹槽和第二轨迹槽之间形成梯形限位块,且相对应的第一上轨槽和第二下轨槽的中心线位于梯形限位块的上底和下底之间。
5.根据权利要求1所述的井下扩眼器,其特征在于,所述壳体的侧壁上,位于所述套筒的上方,设置有旁通孔,所述旁通孔内设置喷嘴。
6.根据权利要求3所述的井下扩眼器,其特征在于,所述控制缩刀机构包括螺旋弹簧和弹簧座;
所述壳体上端内设置有环槽,所述环槽内设置有开口环,所述弹簧座设置于所述开口环上;所述螺旋弹簧的上端设置在所述弹簧座内,其下端与所述伸缩刀机构抵接。
7.根据权利要求1所述的井下扩眼器,其特征在于,所述刀架包括上挡块、下挡块、套环、连接块和活塞环;
所述上挡块置于所述刀体的上端,所述下挡块置于所述刀体的下端,所述刀体下端与所述刀架的套环转动连接;
所述活塞环上端外圆设置有凹槽,所述活塞环的凹槽内设置连接块,所述连接块与所述下挡块连接。
8.根据权利要求1所述的井下扩眼器,其特征在于,所述壳体包括上壳体和下壳体;
所述上壳体的下端和下壳体的上端可拆卸连接,所述上芯轴设置在所述上壳体内,所述套筒的上端与所述上壳体连接,所述套筒的下端位于所述下壳体内。
9.根据权利要求8所述的井下扩眼器,其特征在于,还包括上接头和下接头;
所述上接头与所述上壳体的上端连接;所述下接头与所述下壳体的下端连接。
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