CN108505943A - 一种钻井划眼扩眼装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钻井划眼扩眼装置，包括位于钻柱最下端的领眼划眼器，领眼划眼器的上方连接有爆炸扩孔器，爆炸扩孔器的上方连接有可变径修孔器；领眼划眼器包括划眼钻柱，划眼钻柱包括自上而下依次连为一体且共轴线的划眼器母接头、划眼上锥体、划眼圆柱体和划眼下锥体，划眼器母接头母螺纹的下端设有向下延伸的划眼器液流通道，划眼上锥体、划眼圆柱体和划眼下锥体的外周均匀分布有多道划眼螺旋带，各划眼螺旋带上嵌装有划眼刮刀；划眼下锥体的底部连接有领眼球形头，领眼球形头的底部设有多个划眼器水眼，各划眼器水眼分别通过划眼器水眼孔道与划眼器液流通道相通。该装置扩孔速度快，井下风险低，且避免反复起下钻，大大提高钻井效率。

Description

一种钻井划眼扩眼装置

技术领域

本发明涉及一种钻井划眼扩眼装置，属于石油钻井设备技术领域。

背景技术

钻柱下井必须先进行划眼，传统划眼工具一般采用铣齿牙轮钻头，当铣齿牙轮钻头下行受阻时，需要起钻并下放领眼工具。一般的领眼工具主要有领眼公锥和领眼刮刀，领眼公锥的结构是在公锥的基础上在锥体上焊接刀片，由母扣接头、刀片、导引杆和马蹄形端部四部分组成；领眼刮刀的结构是在阶梯圆柱本体上焊接刀片，由母扣接头、刀片、本体、导引柱组成。领眼完毕后再下铣齿牙轮钻头继续划眼，这样反复起下钻，浪费了很多工时；还容易划出新眼，通常采取小钻压、间断划眼的方法，降低了划眼效率，浪费工时。牙轮巴掌外侧的保径齿对井壁切削力不足，划眼效果有限。返屑通道小，上提下放易发生憋泵。

石油钻井作业中，盐膏层蠕变和挤压可造成井眼缩径、卡钻、下套管困难、固井质量差以及挤毁套管等，引发严重的钻井事故。钻遇盐膏层地层时，常规的做法是采取早开泵、晚摘泵、勤划眼、严格控制钻速的方法，以及增加钻井液密度，通过压差来防止盐膏层蠕变，但都不能从根本上解决以上隐患。更为稳妥的做法是采用井下扩眼技术，扩大盐膏层井段的井眼，来抵消盐膏层蠕变所造成的位移，从而增大了水泥环厚度，提高了固井质量和保护了套管。此外，在钻遇易漏失、易垮塌、易缩径等复杂地层时，需要实施膨胀管封堵复杂地层施工；或者受井身结构中上层套管尺寸的限制需下入大尺寸的套管，以上也需要对所钻井段进行扩孔作业。

传统扩孔作业方法通常采用水力液压扩孔器进行钻后扩孔和双心钻头进行随钻扩孔。水力液压扩孔器主体内的上部安装有一个活塞，活塞顶部与弹簧相连。扩孔器处于闲置状态时，扩孔刀翼缩回在本体内；需要进行扩眼作业时，即加大钻井液流速，高压钻井液经过节流装置形成一定的压差，压差推动活塞做压缩弹簧的运动，同时活塞下端的齿条与扩眼体上的齿轮啮合，使扩孔刀翼张开，实现扩孔钻进。双心钻头由领眼钻头和扩孔刀翼两部分组成，领眼部分与常规钻头结构几乎相同，钻进时处于井筒的最下端，可钻出一个直径较小的领眼；扩孔刀翼是带有切削刃的棱柱结构，沿圆周方向布置双心钻头的侧面，通常只分布在1/4圆周范围内，能将领眼扩大为工艺要求尺寸的井眼。

由于受扩孔地层压实强度、岩石硬度和井眼井斜的影响，常规水力液压扩孔器进行钻后扩孔存在扩孔器断刀翼、扩孔时间长、扩孔扭矩大、钻具风险高、扩孔效果差等问题。双心钻头进行随钻扩孔存在扩孔时间长、扩孔扭矩大、钻头寿命短等问题。特别是在漏失、易坍塌的地层中进行扩孔作业，难度较大，风险较高，扩孔精度有时无法保证，这很大程度上限制了钻井作业的下一步施工。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种钻井划眼扩眼装置，扩孔速度快，扩孔效果好，井下风险低，且避免反复起下钻，大大提高钻井效率。

为解决以上技术问题，本发明的一种钻井划眼扩眼装置，包括位于钻柱最下端的领眼划眼器，所述领眼划眼器的上方连接有爆炸扩孔器，所述爆炸扩孔器的上方连接有可变径修孔器；所述领眼划眼器包括划眼钻柱，所述划眼钻柱包括自上而下依次连为一体且共轴线的划眼器母接头、划眼上锥体、划眼圆柱体和划眼下锥体，所述划眼上锥体为上小下大结构，所述划眼下锥体为上大下小结构，所述划眼器母接头的内腔设有与钻杆旋接的母螺纹，所述母螺纹的下端设有与划眼钻柱共轴线且向下延伸的划眼器液流通道，所述划眼上锥体、划眼圆柱体和划眼下锥体的外周均匀分布有多道具有一定宽度的划眼螺旋带，各所述划眼螺旋带的旋向为右旋，各所述划眼螺旋带的顶面右侧分别设有沿划眼螺旋带延伸的刮刀嵌槽，各所述刮刀嵌槽中分别嵌装有划眼刮刀；所述划眼下锥体的底部连接有领眼球形头，所述领眼球形头的底部设有多个划眼器水眼，各所述划眼器水眼分别通过划眼器水眼孔道与所述划眼器液流通道相通。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：在钻柱下井过程中，最下端的领眼球形头始终处于井眼正中间，避免吃入地层的可能；划眼上锥体、划眼圆柱体和划眼下锥体外周缠绕的划眼螺旋带上镶嵌有划眼刮刀，在旋转时清除井壁使井眼畅通无阻，该工具代替了普通领眼公锥、领眼刮刀及牙轮钻头的作用，提高领眼、划眼的效果的同时避免了划出新眼的风险。划眼螺旋带位于划眼下锥体外周的部位越往下回转直径越小，便于领眼和划眼；划眼螺旋带位于划眼圆柱体外周的部位直径最大，可以起到扶正的作用；划眼螺旋带位于划眼上锥体外周的部位上小下大，便于划眼工具随钻柱顺畅上提。由于是锥形螺旋带和划眼钻柱一体成型，螺旋带强度大，划眼螺旋带上镶嵌的划眼刮刀对井壁侧向力承受能力强，对井壁的切削作用明显。当钻柱下行至爆炸扩孔器与预定扩孔段的高度完全平齐时，钻柱停止下行并停止旋转；泥浆泵加压触发爆炸扩孔器爆炸，实现扩孔；然后钻柱继续下行使可变径修孔器到达已扩孔的井段，对该井段进行修孔使扩孔段圆整光滑；如此无需反复起下钻，即可完成划眼、扩孔及修孔的全过程，大大提高钻井的生产效率。该工具一次下钻即可同步实现领眼、划眼的效果，无需反复起下钻，可连续划眼，使得划眼效率进一步提升，能缩短遇复杂状况的处理时间，提高生产时效，可带来较好的直接经济效益；复杂处理时间的缩短，可以大大降低井下次生故障发生的机率和加快油气开发力度，带来可观的间接经济效益。

作为本发明的改进，所述爆炸扩孔器包括相互旋接的扩孔上接头和扩孔下接头，所述扩孔上接头的内腔上部设有扩孔上接头母螺纹，所述扩孔下接头的下端旋接有传爆接头，所述传爆接头的下端旋接有向下延伸的爆炸杆，所述爆炸杆的上部设有沿爆炸杆轴线延伸的爆炸杆中心孔，所述爆炸杆的下端旋接有爆炸杆下接头；所述爆炸杆的外壁设有盘旋延伸的螺旋槽，所述螺旋槽中嵌装有导爆索，所述导爆索的下端固定在所述爆炸杆下接头中，所述导爆索的上端插入爆炸杆且固定在所述爆炸杆中心孔中；所述传爆接头的内腔设有可引爆导爆索的传爆组件，所述扩孔下接头的内腔下部安装有引爆所述传爆组件的起爆器，所述扩孔上接头的内腔安装有可撞击所述起爆器的压力起爆装置。先将装有炸药的导爆索上端插入爆炸杆中心孔中，然后将导爆索缠绕在爆炸杆的螺旋槽内，导爆索的下端固定在爆炸杆下接头中，爆炸杆的上端与传爆接头相旋接使导爆索上端与传爆接头中的传爆组件相接，接着传爆接头的上端与扩孔下接头旋接使起爆器与传爆组件相连，再将扩孔下接头旋接在扩孔上接头的下方使压力起爆装置与起爆器相连，最后整个爆炸扩孔装置通过扩孔上接头的扩孔上接头母螺纹旋接在钻杆的下端。在爆炸杆下接头的导向领眼作用下，爆炸杆随钻杆被下放至预定的扩孔位置，然后开启泥浆泵向钻杆内腔加压，钻井液的压力使压力起爆装置解锁，撞击下方的起爆器，起爆器输出的冲击波引爆传爆组件和导爆索，导爆索内装猛炸药，爆速高达7800m/s，瞬间剧烈爆炸，由于导爆索在爆炸杆的螺旋槽内缠绕有数周，爆炸产生的冲击波作用在井壁岩石上，造成该段全圆周的地层岩石压碎和破裂，从而达到扩孔的效果；然后将泥浆泵开至施工排量，将爆炸扩孔所产生的岩屑携带出地面，然后通过电缆下入井径测井仪检测井径，判断是否符合预定的扩孔要求。该装置不需要旋转钻具和启动其他动力设备，无井下钻具风险，可以实现定点、快速、安全、高效、低成本的井下扩孔，而且操作方便。

作为本发明的进一步改进，所述爆炸扩孔器包括相互旋接的扩孔上接头和扩孔下接头，所述扩孔下接头的下端旋接有传爆接头，所述传爆接头的下端旋接有向下延伸的扩孔枪，所述扩孔枪的下端旋接有扩孔枪下接头，所述扩孔枪下接头的下端设有扩孔枪下接头；所述扩孔枪的枪管上均匀分布有多个盲孔，所述扩孔枪内腔中心设有弹架，所述弹架上均匀分布有与所述扩孔枪上的盲孔一一对应且共轴线的扩孔弹，所述弹架的中心设有引爆各扩孔弹的导爆索，所述导爆索的下端固定在所述弹架的下端，所述导爆索的上端插入所述传爆接头的中心孔中；所述传爆接头的内腔设有可引爆导爆索的传爆管，所述扩孔下接头的内腔下部安装有引爆所述传爆管的起爆器，所述扩孔上接头的内腔安装有可撞击所述起爆器的压力起爆装置。在扩孔枪下接头的导向领眼作用下，扩孔枪随钻杆被下放至预定的扩孔位置，然后开启泥浆泵向钻杆内腔加压，钻井液的压力使压力起爆装置解锁，撞击下方的起爆器，起爆器输出的冲击波引爆传爆管和导爆索，导爆索内装钝感猛炸药，爆速高达7800m/s，瞬间扩孔枪内的各扩孔弹剧烈爆炸，扩孔枪上的盲孔被炸开，爆炸产生的冲击波作用在井壁岩石上，造成该段全圆周的地层岩石压碎和破裂，从而达到扩孔的效果；然后将泥浆泵开至施工排量，将爆炸扩孔所产生的岩屑携带出地面，然后通过电缆下入井径测井仪检测井径，判断是否符合预定的扩孔要求。该装置不需要旋转钻具和启动其他动力设备，无井下钻具风险，可以实现定点、快速、安全、高效、低成本的井下扩孔，而且操作方便。

作为本发明的进一步改进，所述压力起爆装置包括位于所述扩孔上接头内腔下部的开孔挡板和撞针，所述开孔挡板位于扩孔上接头母螺纹的下方，所述撞针位于所述开孔挡板的下方且沿所述扩孔上接头的中心孔向下延伸，所述撞针的外周通过O型圈与所述扩孔上接头中心孔实现密封；所述撞针的下端插入所述扩孔下接头的内腔中，所述撞针的下端圆周上插接有剪切销，所述剪切销的外端头嵌装在撞针衬套中，所述撞针衬套的下端支撑在所述扩孔下接头的台阶上，所述撞针衬套的上端抵靠在所述扩孔上接头的下端面下方；所述撞针的下端尖部对准所述起爆器的上端中心。剪切销将撞针固定在撞针衬套及扩孔上接头的中心孔中，撞针衬套被固定在扩孔上接头的下端面与扩孔下接头的内台阶之间，防止撞针在下井过程中由于重力作用下移；剪切销具有一定的强度以免在管串震动时损坏，并且能在设计的剪切压力下可靠剪断。当泥浆泵向钻杆内腔加压至设定值时，剪切销被剪断，撞针快速下行，撞针的下端尖部高速撞击起爆器将其引爆产生冲击波。

作为本发明的进一步改进，所述起爆器的内腔密封填充有起爆炸药，所述起爆器的上端位于所述扩孔下接头的中心孔中，所述起爆器的下端插接在螺塞的沉孔中，所述螺塞的外周旋接在所述扩孔下接头的下端螺孔中，所述螺塞的底部中心设有螺塞中心孔与所述螺塞沉孔相贯通。螺塞从下方向上旋接在扩孔下接头的螺孔中将起爆器固定，起爆器受到压力起爆装置的撞针撞击后引爆，冲击波从螺塞底部的螺塞中心孔向下方的传爆组件传递。

作为本发明的进一步改进，所述扩孔上接头的中心孔内壁设有扩孔上接头内环槽，所述扩孔上接头内环槽环绕在所述撞针的上部圆周外侧，所述扩孔上接头上对称设有扩孔上接头径向孔与所述扩孔上接头内环槽相贯通。撞针处于未解锁状态时，钻杆内腔的钻井液即泥浆被撞针外周的O型圈密封住；当泥浆泵加压至设定值时，剪切销被剪断，撞针快速下行撞击起爆器，此时上接头径向孔露出，钻杆内腔的钻井液从上接头内环槽及上接头径向孔流出，泥浆泵的压力出现剧烈波动，施工人员在井上通过泥浆泵压力的波动得知井下已实现爆炸扩孔。

作为本发明的进一步改进，所述传爆组件包括位于所述传爆接头中心孔中的传爆组件壳体，所述传爆组件壳体的上部为壳体小直径段，所述传爆组件壳体的下部为壳体大直径段，所述壳体小直径段的外周通过O型圈与所述传爆接头中心孔实现密封，所述壳体大直径段的上部抵靠在所述传爆接头中心孔的台阶上，所述壳体大直径段的下端中心连接有向下延伸的传爆输出管，所述传爆输出管的内腔与所述传爆组件壳体的中心孔相贯通，所述传爆输出管的下端插入至所述爆炸杆中心孔中，所述导爆索的上端插入所述传爆输出管中；所述传爆组件壳体中心孔的上部安装有猛炸药管壳，所述猛炸药管壳的下端支撑在传爆组件壳体中心孔的台阶上，所述猛炸药管壳的内腔安装有猛炸药，所述猛炸药管壳的两端被猛炸药管壳盖帽封闭。猛炸药管壳从上方装入传爆组件壳体的上部台阶孔中，猛炸药管壳的上下两端用密封胶封住防止其受潮，传爆组件壳体自下而上塞入传爆接头的中心孔中，壳体大直径段抵靠在传爆接头中心孔的台阶上得以定位；起爆器产生的冲击波将引爆猛炸药管壳中的猛炸药，继而引爆传爆输出管中的导爆索端头，使整个导爆索瞬间暴炸。

作为本发明的进一步改进，所述扩孔弹包括弹壳，所述弹壳指向扩孔枪轴线的内端头呈平头锥形，所述弹壳的内端头设有弹壳传爆中心孔，所述弹壳传爆中心孔中装填有扩孔弹传爆药，所述弹壳的内腔设有药型罩，所述药型罩为锥形且与所述弹壳共轴线，所述药型罩为锥顶垂直指向扩孔枪的轴线，所述药型罩与所述弹壳的内壁之间装填有扩孔弹主装药，所述扩孔弹主装药的锥顶与所述扩孔弹传爆药相对接。导爆索将扩孔弹传爆药引爆，扩孔弹传爆药将扩孔弹主装药引爆，将药型罩炸开，爆炸产生的冲击波将扩孔枪上的盲孔炸开，并且作用在井壁岩石上，实现扩孔的目的。

作为本发明的进一步改进，所述可变径修孔器包括修孔器外筒，所述修孔器外筒的上端设有锥形母螺纹，所述修孔器外筒高度方向的中部为变径段，所述修孔器外筒的内腔设有与修孔器外筒共轴线的修孔器上芯轴，所述修孔器外筒的变径段外壁均匀缠绕有三条螺旋翼，每条螺旋翼上均匀分布有五个螺旋翼径向孔，各螺旋翼径向孔中分别设有径向活塞，每个径向活塞的内端头分别设有径向活塞斜面，位于同一个圆周上三个径向活塞的径向活塞斜面分别抵靠在同一个修孔器锥套外周的楔形斜面上，各所述修孔器锥套依次套装在所述修孔器上芯轴的外周，各所述修孔器锥套上的三个楔形斜面呈中心对称设置且下端分别向轴线方向倾斜；所述修孔器锥套的楔形斜面上分别设有T形槽，所述径向活塞的径向活塞斜面上分别设有可沿所述T形槽滑动的T形榫，所述T形榫分别嵌于相应的T形槽中；所述修孔器上芯轴的上端设有修孔器上芯轴活塞，所述修孔器上芯轴活塞的外周密封支撑在所述修孔器外筒的内壁，所述修孔器上芯轴活塞的底面设有平面轴承，所述平面轴承的下方设有上弹簧座，所述上弹簧座的下方设有复位弹簧，所述复位弹簧的下端支撑在下弹簧座上，所述下弹簧座通过修孔器锁销固定在在所述修孔器外筒上。三条螺旋翼上各自均匀分布有五个径向活塞，每一个横截面上呈正三角形分布有三个径向活塞；由于径向活塞斜面上的T形榫与修孔器锥套的楔形斜面上的T形槽相配合，使得径向活塞斜面始终与修孔器锥套的楔形斜面相贴合。泥浆泵开启时，泥浆的压力作用在修孔器上芯轴活塞上，修孔器上芯轴克服复位弹簧的张力下行，带动各修孔器锥套下行，各修孔器锥套的楔形斜面的上部与各径向活塞的径向活塞斜面相贴合，使得各径向活塞向外伸出，此时径向活塞为伸出状态。当泥浆泵停泵时，工具的内外压差平衡，复位弹簧的张力推动修孔器上芯轴上行复位，此时各修孔器锥套的楔形斜面的下部与各径向活塞的径向活塞斜面相贴合，使得各径向活塞的外端面低于比螺旋翼的表面，此时径向活塞为自由状态。当泥浆泵再次开启时，修孔器上芯轴再次克服复位弹簧的张力下行，带动各修孔器锥套下行，各修孔器锥套的楔形斜面的中部与各径向活塞的径向活塞斜面相贴合，使得各径向活塞的外端面与螺旋翼的表面平齐，此时径向活塞为平齐状态。

作为本发明的进一步改进，所述修孔器上芯轴的下端旋接有修孔器下芯轴，所述修孔器下芯轴的上部设有修孔器下芯轴活塞，所述修孔器下芯轴活塞抵靠在最底部修孔器锥套的下端面下方，所述修孔器下芯轴活塞的底面下方设有平面垫圈，所述平面垫圈的下端面支撑在带球面座圈的推力球轴承一上，所述推力球轴承一的下方设有可单向转动的换位环，所述换位环的下端面支撑在带球面座圈的推力球轴承二上，所述推力球轴承二支撑在换位环轴承座上，所述换位环轴承座通过螺钉固定在所述修孔器下芯轴的圆周上；所述换位环的外周壁对称设有三组向内凹陷的换位滑槽，三组换位滑槽在所述换位环的外周形成首尾相连的循环结构；所述修孔器外筒的螺旋翼下部分别旋接有沿径向延伸的换位销，所述换位销的内端头分别插入于相应的换位滑槽中；所述换位滑槽包括通过斜槽依次相连的底槽、长槽、底槽和短槽，各底槽均位于斜槽下方的同一高度上，各长槽和短槽均位于斜槽的上方，各长槽的顶部竖向向上延伸至所述换位环高度方向的上部，各短槽的顶部位于所述换位环高度方向的中部；所述斜槽呈折线形依次沟通底槽、长槽、底槽、短槽、底槽、长槽并在换位环的圆周上形成循环。修孔器下芯轴跟随修孔器上芯轴及各修孔器锥套同步升降，由于换位销固定在修孔器外筒上不动，换位销的内端头卡在换位滑槽中，当换位环随各修孔器锥套升降时，在换位滑槽的导向下进行单向旋转，推力球轴承一及推力球轴承二可以保证换位环转动灵活，换位销在换位滑槽的配合位置即决定了修孔器锥套在高度方向的位置，从而决定了径向活塞的状态。泥浆泵开启时，泥浆的压力推动修孔器上芯轴及各修孔器锥套下行，换位销滑行至长槽的顶部，此时各修孔器锥套的楔形斜面的上部与各径向活塞的径向活塞斜面相贴合，使得各径向活塞向外伸出，此时径向活塞为伸出状态。当泥浆泵停泵时，工具的内外压差平衡，复位弹簧的张力推动修孔器上芯轴上行复位，此时换位销滑行至底槽的底部，各修孔器锥套的楔形斜面的下部与各径向活塞的径向活塞斜面相贴合，使得各径向活塞的外端面低于比螺旋翼的表面，此时径向活塞为自由状态。当泥浆泵再次开启时，修孔器上芯轴再次克服复位弹簧的张力下行，带动各修孔器锥套下行，此时换位销滑行至短槽的顶部，各修孔器锥套的楔形斜面的中部与各径向活塞的径向活塞斜面相贴合，使得各径向活塞的外端面与螺旋翼的表面平齐，此时径向活塞为平齐状态。通过换位销与换位滑槽的配合，可以精确地控制各修孔器锥套的升降高度，从而精确控制径向活塞的伸出状态。

附图说明

图1为本发明钻井划眼扩眼装置的结构示意图。

图2为图1中爆炸扩孔器实施例一的结构示意图。

图3为图2上半部的放大图。

图4为图1中爆炸扩孔器实施例二的结构示意图。

图5为图4中上半部的放大图。

图6为图4中扩孔弹的结构示意图。

图7为图1中可变径修孔器的立体图。

图8为图1中可变径修孔器的剖视图。

图9为图8中修孔器锥套的立体图。

图10为图8中径向活塞的立体图。

图11为图8中换位环的主视图。

图12为图11的立体图。

图13为图11中换位滑槽的展开图。

图14为图1中领眼划眼器的结构示意图。

图15为图14中段的横截面图。

图16为图14中划眼螺旋带的结构示意图。

图中：A.可变径修孔器；B.爆炸扩孔器；C.领眼划眼器；1.扩孔上接头；1a.上接头径向孔；1b.上接头内环槽； 2.扩孔下接头；2a.沉头螺钉；3.传爆接头；4.爆炸杆；4a.螺旋槽；4b.导爆索；5.爆炸杆下接头；6.压力起爆装置；6a.开孔挡板；6b.撞针；6c.剪切销；6d.撞针衬套；7.起爆器；8.螺塞；8a.螺塞中心孔；9.传爆组件；9a.传爆组件壳体；9b.传爆输出管；9c.猛炸药管壳。10.扩孔枪； 10a.弹架；10b.导爆索；10c.定位盘；10d.定位片；10e.扩孔枪下接头；11.传爆管；12.扶正套；13.扩孔弹；13a.弹壳；13b.扩孔弹传爆药；13a.扩孔弹主装药；13d.药型罩。14.修孔器外筒；14a.螺旋翼；14b.修孔器通液孔；14c.过滤板；15.修孔器上芯轴；15a.修孔器上芯轴活塞；15b.平面轴承；16.复位弹簧；16a.上弹簧座；16b.下弹簧座；16c.修孔器锁销；17.修孔器锥套；17a.楔形斜面；17b.T形槽；18.径向活塞；18a.径向活塞斜面；18b.T形榫；18c.修孔纽扣合金刀；19.修孔器下芯轴；19a.修孔器下芯轴活塞；19b.平面垫圈；20.推力球轴承一；21.换位环；21a.换位滑槽；21a1.底槽；21a2.长槽；21a3.短槽；22.推力球轴承二；23.换位环轴承座；24.换位销；25.补偿活塞；26.修孔器密封挡圈；27.装配垫；28.修孔器孔板接头；29.修孔器孔板；30.修孔器孔板座；31.节流锥；32.支撑圈；33.调整垫片；34.修孔器下接头；35.保护接头。36.划眼器母接头；37.划眼上锥体；38.划眼圆柱体；39.划眼下锥体；40.划眼器液流通道；41.划眼螺旋带；41a.刮刀嵌槽；41b.划眼刮刀；41c.划眼纽扣合金刀；42.领眼球形头；42a.划眼器水眼；42b.划眼器水眼孔道；42c.硬质合金耐磨层。

具体实施方式

如图1所示，本发明的钻井划眼扩眼装置，包括位于钻柱最下端的领眼划眼器C，领眼划眼器C的上方连接有爆炸扩孔器B，爆炸扩孔器B的上方连接有可变径修孔器A。在钻柱下井过程中，首先领眼划眼器C到达待扩孔井段对井壁进行划眼，保证井眼的圆整，清除附在井壁上的杂物，使井眼畅通；然后钻柱继续下行使爆炸扩孔器B到达预定的位置，爆炸扩孔器B起爆扩孔后，钻柱继续下行使可变径修孔器A到达已扩孔的井段，对该井段进行修孔使扩孔段圆整光滑；如此无需反复起下钻，即可完成划眼、扩孔及修孔的全过程，大大提高钻井的生产效率。

如图2、图3所示，本发明实施例一的爆炸扩孔器B包括相互旋接的扩孔上接头1和扩孔下接头2，扩孔下接头2的上部圆周上对称旋接有沉头螺钉2a，沉头螺钉2a的内端头分别插入在扩孔上接头1外周壁的环状凹槽中，以防止扩孔上接头1和扩孔下接头2在下井过程中出现松动。扩孔上接头1的内腔上部设有扩孔上接头母螺纹，扩孔下接头2的下端旋接有传爆接头3，传爆接头3的下端旋接有向下延伸的爆炸杆4，爆炸杆4的上部设有沿爆炸杆轴线延伸的爆炸杆中心孔，爆炸杆4的下端旋接有爆炸杆下接头5。

爆炸杆4的外壁设有盘旋延伸的螺旋槽4a，螺旋槽4a中嵌装有导爆索4b，导爆索4b的下端固定在爆炸杆下接头5中，导爆索4b的上端插入爆炸杆4且固定在爆炸杆中心孔中；传爆接头3的内腔设有可引爆导爆索4b的传爆组件9，扩孔下接头2的内腔下部安装有引爆传爆组件9的起爆器7，扩孔上接头1的内腔安装有可撞击起爆器7的压力起爆装置6。

压力起爆装置6包括位于扩孔上接头1内腔下部的开孔挡板6a和撞针6b，开孔挡板6a位于扩孔上接头母螺纹的下方，撞针6b位于开孔挡板6a的下方且沿扩孔上接头1的中心孔向下延伸，撞针6b的外周通过O型圈与扩孔上接头中心孔实现密封；撞针6b的下端插入扩孔下接头2的内腔中，撞针6b的下端圆周上插接有剪切销6c，剪切销6c的外端头嵌装在撞针衬套6d中，撞针衬套6d的下端支撑在扩孔下接头2的台阶上，撞针衬套6d的上端抵靠在扩孔上接头1的下端面下方；撞针6b的下端尖部对准起爆器7的上端中心。

起爆器7的内腔密封填充有起爆炸药，起爆器7的上端位于扩孔下接头2的中心孔中，起爆器7的下端插接在螺塞8的沉孔中，螺塞8的外周旋接在扩孔下接头2的下端螺孔中，螺塞8的底部中心设有螺塞中心孔8a与螺塞沉孔相贯通。

传爆组件9包括位于传爆接头中心孔中的传爆组件壳体9a，传爆组件壳体9a的上部为壳体小直径段，传爆组件壳体9a的下部为壳体大直径段，壳体小直径段的外周通过O型圈与传爆接头中心孔实现密封，壳体大直径段的上部抵靠在传爆接头中心孔的台阶上，壳体大直径段的下端中心连接有向下延伸的传爆输出管9b，传爆输出管9b的内腔与传爆组件壳体9a的中心孔相贯通，传爆输出管9b的下端插入至爆炸杆4中心孔中，导爆索4b的上端插入传爆输出管9b中；传爆组件壳体中心孔的上部安装有猛炸药管壳9c，猛炸药管壳9c的下端支撑在传爆组件壳体中心孔的台阶上，猛炸药管壳9c的内腔安装有猛炸药，猛炸药管壳9c的两端被猛炸药管壳盖帽封闭。

该装置的工作过程如下：⑴先将装有炸药的导爆索4b上端插入爆炸杆中心孔中，然后将导爆索4b缠绕在爆炸杆4的螺旋槽4a内，导爆索4b的下端固定在爆炸杆下接头5中；⑵猛炸药管壳9c从上方装入传爆组件壳体9a的上部台阶孔中，猛炸药管壳9c上下两端的猛炸药管壳盖帽上用密封胶封住防止猛炸药受潮，传爆组件壳体9a的小端向上插入传爆接头3的中心孔中，壳体大直径段抵靠在传爆接头中心孔的台阶上得以定位；爆炸杆4的上端与传爆接头3相旋接，使传爆输出管9b的下端插入至爆炸杆中心孔中，同时导爆索4b的上端插入传爆输出管9b中；⑶螺塞8从下方向上旋接在扩孔下接头2的螺孔中将起爆器7固定，接着传爆接头3的上端与扩孔下接头2旋接使起爆器7与传爆组件9相连；⑷将撞针衬套6d套装在撞针圆柱体部分的下端，在撞针衬套6d与撞针6b的对应销孔中插入剪切销6c；将撞针6b的上端插入扩孔上接头1的中心孔中；⑸再将扩孔下接头2旋接在扩孔上接头1的下方使撞针衬套6d的下端支撑在扩孔下接头2的台阶上，撞针衬套6d的上端抵靠在扩孔上接头1的下端面下方；⑹在扩孔下接头2的上部圆周上对称旋接沉头螺钉2a，沉头螺钉2a的内端头分别插入在扩孔上接头1外周壁的环状凹槽中；⑺在扩孔上接头母螺纹下方的台阶上放置开孔挡板6a，然后将扩孔上接头1旋接在钻杆的下端；⑻在爆炸杆下接头5的导向领眼作用下，爆炸杆4随钻杆被下放至预定的扩孔位置；⑼开启泥浆泵向钻杆内腔加压至设定值，钻井液的压力使剪切销6c被剪断，撞针6b快速下行，撞针6b的下端尖部高速撞击起爆器7将其引爆产生冲击波，冲击波从螺塞8底部的螺塞中心孔8a向下方的传爆组件9传递；⑽起爆器7的爆炸冲击波传爆组件9的猛炸药管壳9c，猛炸药管壳爆炸引爆传爆输出管9b中的导爆索4b，导爆索4b内装猛炸药，爆速高达7800m/s，瞬间剧烈爆炸，由于导爆索4b在爆炸杆4的螺旋槽4a内缠绕有数周，爆炸产生的冲击波作用在井壁岩石上，造成该段全圆周的地层岩石压碎和破裂，从而达到扩孔的效果；⑾将泥浆泵开至施工排量，将爆炸扩孔所产生的岩屑携带出地面；⑿通过电缆下入井径测井仪检测井径，判断是否符合预定的扩孔要求。

扩孔上接头1的中心孔内壁设有上接头内环槽1b，上接头内环槽1b环绕在撞针6b的上部圆周外侧，扩孔上接头1上对称设有上接头径向孔1a与上接头内环槽1b相贯通。撞针6b处于未解锁状态时，钻杆内腔的钻井液即泥浆被撞针6b外周的O型圈密封住；当泥浆泵加压至设定值时，剪切销6c被剪断，撞针6b快速下行撞击起爆器7，此时上接头径向孔1a露出，钻杆内腔的钻井液从上接头内环槽1b及上接头径向孔1a流出，泥浆泵的压力出现剧烈波动，施工人员在井上通过泥浆泵压力的波动得知井下已实现爆炸扩孔。

导爆索4b的外皮为特种塑料，内装猛炸药，是一种高爆速导爆索，爆速高达7800m/s；该猛炸药可以应用于井下温度不超过160℃，井下压力不超过70MPa，井下施工时间不超过48h的环境下；猛炸药管壳9c中的猛炸药性能同样如此。

如图4至图6所示，本发明实施例二的爆炸扩孔器B包括相互旋接的扩孔上接头1和扩孔下接头2，扩孔上接头1的内腔上部设有扩孔上接头母螺纹，扩孔下接头2的下端旋接有传爆接头3，传爆接头3的下端旋接有向下延伸的扩孔枪10，扩孔枪10的下端旋接有扩孔枪下接头10e，扩孔枪下接头10e的下端设有扩孔枪下接头；扩孔枪10的枪管上均匀分布有多个盲孔，扩孔枪10内腔中心设有弹架10a，弹架10a上均匀分布有与扩孔枪10上的盲孔一一对应且共轴线的扩孔弹13，弹架10a的中心设有引爆各扩孔弹13的导爆索10b，导爆索10b的下端固定在弹架10a的下端，导爆索10b的上端插入传爆接头3的中心孔中；传爆接头3的内腔设有可引爆导爆索10b的传爆管11，扩孔下接头2的内腔下部安装有引爆传爆管11的起爆器7，扩孔上接头1的内腔安装有可撞击起爆器7的压力起爆装置6。

压力起爆装置6包括位于扩孔上接头1内腔下部的开孔挡板6a和撞针6b，开孔挡板6a位于扩孔上接头母螺纹的下方，撞针6b位于开孔挡板6a的下方且沿扩孔上接头1的中心孔向下延伸，撞针6b的外周通过O型圈与扩孔上接头中心孔实现密封；撞针6b的下端插入扩孔下接头2的内腔中，撞针6b的下端圆周上插接有剪切销6c，剪切销6c的外端头嵌装在撞针衬套6d中，撞针衬套6d的下端支撑在扩孔下接头2的台阶上，撞针衬套6d的上端抵靠在扩孔上接头1的下端面下方；撞针6b的下端尖部对准起爆器7的上端中心。

剪切销6c将撞针6b固定在撞针衬套6d及扩孔上接头1的中心孔中，撞针衬套6d被固定在扩孔上接头1的下端面与扩孔下接头2的内台阶之间，防止撞针6b在下井过程中由于重力作用下移；剪切销6c具有一定的强度以免在管串震动时损坏，并且能在设计的剪切压力下可靠剪断。当泥浆泵向钻杆内腔加压至设定值时，剪切销6c被剪断，撞针6b快速下行，撞针6b的下端尖部高速撞击起爆器7将其引爆产生冲击波。

起爆器7的内腔密封填充有起爆炸药，起爆器7的上端位于扩孔下接头2的中心孔中，起爆器7的下端插接在螺塞8的沉孔中，螺塞8的外周旋接在扩孔下接头2的下端螺孔中，螺塞8的底部中心设有螺塞中心孔8a与螺塞沉孔相贯通。螺塞8从下方向上旋接在扩孔下接头2的螺孔中将起爆器7固定，起爆器7受到压力起爆装置6的撞针6b撞击后引爆，冲击波从螺塞8底部的螺塞中心孔8a向下方的传爆管11传递。

扩孔上接头1的中心孔内壁设有扩孔上接头内环槽1b，扩孔上接头内环槽1b环绕在撞针6b的上部圆周外侧，扩孔上接头1上对称设有扩孔上接头径向孔1a与扩孔上接头内环槽1b相贯通。撞针6b处于未解锁状态时，钻杆内腔的钻井液即泥浆被撞针6b外周的O型圈密封住；当泥浆泵加压至设定值时，剪切销6c被剪断，撞针6b快速下行撞击起爆器7，此时扩孔上接头径向孔1a露出，钻杆内腔的钻井液从扩孔上接头内环槽1b及扩孔上接头径向孔1a流出，泥浆泵的压力出现剧烈波动，施工人员在井上通过泥浆泵压力的波动得知井下已实现爆炸扩孔。

扩孔下接头2的上部圆周上对称旋接有沉头螺钉2a，沉头螺钉2a的内端头分别插入在扩孔上接头1外周壁的环状凹槽中。沉头螺钉2a可以防止扩孔上接头1和扩孔下接头2在下井过程中出现松动。

传爆接头3的内腔设有扶正套12，扶正套12的中心孔上部安装有传爆管11，扶正套12的中心孔呈上小下大结构，导爆索10b的上端插入扶正套12的中心孔与传爆管11相连。扶正套12的中心孔呈上小下大结构，便于导爆索10b的插入；传爆管11的结构更加简单，使得传爆组件的安装更加方便快捷。

扩孔弹13包括弹壳13a，弹壳13a指向扩孔枪轴线的内端头呈平头锥形，弹壳13a的内端头设有弹壳传爆中心孔，弹壳传爆中心孔中装填有扩孔弹传爆药13b，弹壳13a的内腔设有药型罩13d，药型罩13d为锥形且与弹壳13a共轴线，药型罩13d为锥顶垂直指向扩孔枪10的轴线，药型罩13d与弹壳13a的内壁之间装填有扩孔弹主装药13a，扩孔弹主装药13a的锥顶与扩孔弹传爆药13b相对接。导爆索10b将扩孔弹传爆药13b引爆，扩孔弹传爆药13b将扩孔弹主装药13a引爆，将药型罩13d炸开，爆炸产生的冲击波将扩孔枪10上的盲孔炸开，并且作用在井壁岩石上，实现扩孔的目的。

弹架10a的上下两端分别固定在定位盘10c的中心，定位盘10c的外周分别于扩孔枪10的枪管内壁间隙配合，扩孔枪内壁的上下两端分别设有对定位盘10c进行轴向定位的孔用挡圈，定位盘10c的外端面上分别通过螺钉固定有定位片10d，定位片10d的外端头分别嵌于扩孔枪10的内壁凹槽中。上下两端的定位盘10c确保弹架10a与扩孔枪10共轴线，孔用挡圈对弹架10a进行轴向定位，定位片10d对弹架10a进行径向定位，确保每个扩孔弹13与枪管上相应的盲孔共轴线，使得爆炸冲击波发挥最大的扩孔作用。

扩孔枪10的枪管上每米设有120个盲孔，各盲孔沿枪管表面的多头螺旋线均匀分布，盲孔在枪管上的相位数为18个，同一横截面上的相邻两个盲孔之间的相位角为140°。枪管上采用超高孔密，保证了穿孔深度和穿孔孔径；盲孔及扩孔弹13沿多头螺旋线分布，相邻两个盲孔之间的相位角为140°，解决了弹间干扰的问题。

药型罩13d的锥顶角为38°~52°，药型罩13d的壁厚为0.10e~3mm；弹壳传爆中心孔的直径为Φ2.5mm~Φ5mm，长度为20mm~30mm。

在扩孔枪下接头10e的导向领眼作用下，扩孔枪10随钻杆被下放至预定的扩孔位置，然后开启泥浆泵向钻杆内腔加压，钻井液的压力使压力起爆装置6解锁，撞击下方的起爆器7，起爆器7输出的冲击波引爆传爆管11和导爆索10b，导爆索10b内装钝感猛炸药，爆速高达7800m/s，瞬间扩孔枪10内的各扩孔弹13剧烈爆炸，扩孔枪10上的盲孔被炸开，爆炸产生的冲击波作用在井壁岩石上，造成该段全圆周的地层岩石压碎和破裂，从而达到扩孔的效果。

如图7至图13所示，可变径修孔器A包括修孔器外筒14，修孔器外筒14的上端设有锥形母螺纹，修孔器外筒14高度方向的中部为变径段，修孔器外筒14的内腔设有与修孔器外筒共轴线的修孔器上芯轴15，修孔器外筒14的变径段外壁均匀缠绕有三条螺旋翼14a，每条螺旋翼14a上均匀分布有五个螺旋翼径向孔，各螺旋翼径向孔中分别设有径向活塞18，各径向活塞18的外端面均匀嵌装有多个修孔纽扣合金刀18c，每个径向活塞18的内端头分别设有径向活塞斜面18a，位于同一个圆周上三个径向活塞18的径向活塞斜面18a分别抵靠在同一个修孔器锥套17外周的楔形斜面17a上，各修孔器锥套17依次套装在修孔器上芯轴15的外周，各修孔器锥套17上的三个楔形斜面17a呈中心对称设置且下端分别向轴线方向倾斜；修孔器锥套17的楔形斜面17a上分别设有T形槽17b，径向活塞18的径向活塞斜面18a上分别设有可沿T形槽17b滑动的T形榫18b，T形榫18b分别嵌于相应的T形槽17b中。

修孔器上芯轴15的上端设有修孔器上芯轴活塞15a，修孔器上芯轴活塞15a的外周密封支撑在修孔器外筒14的内壁，修孔器上芯轴活塞15a的底面设有平面轴承15b，平面轴承15b的下方设有上弹簧座16a，上弹簧座16a的下方设有复位弹簧16，复位弹簧16的下端支撑在下弹簧座16b上，下弹簧座16b通过修孔器锁销16c固定在在修孔器外筒14上。修孔器上芯轴15的顶部旋接有保护接头35d，保护接头35d的外壁与修孔器外筒14的内壁之间留有间隙，保护接头35d的顶部设有喇叭口与修孔器上芯轴15的中心孔相通，保护接头35d顶部的喇叭口可以将泥浆顺利导入修孔器上芯轴15的内腔。

修孔器上芯轴15的下端旋接有修孔器下芯轴19，修孔器下芯轴19的上部设有修孔器下芯轴活塞19a，修孔器下芯轴活塞19a抵靠在最底部修孔器锥套17的下端面下方，修孔器下芯轴活塞19a的底面下方设有平面垫圈19b，平面垫圈19b的下端面支撑在带球面座圈的推力球轴承一20上，推力球轴承一20的下方设有可单向转动的换位环21，换位环21的下端面支撑在带球面座圈的推力球轴承二22上，推力球轴承二22支撑在换位环轴承座23上，换位环轴承座23通过螺钉固定在修孔器下芯轴19的圆周上；换位环21的外周壁对称设有三组向内凹陷的换位滑槽21a，三组换位滑槽21a在换位环21的外周形成首尾相连的循环结构；修孔器外筒14的螺旋翼14a下部分别旋接有沿径向延伸的换位销24，换位销24的内端头分别插入于相应的换位滑槽21a中。

如图11至图13所示，换位滑槽21a包括通过斜槽依次相连的底槽21a1、长槽21a2、底槽21a1和短槽21a3，各底槽21a1均位于斜槽下方的同一高度上，各长槽21a2和短槽21a3均位于斜槽的上方，各长槽21a2的顶部竖向向上延伸至换位环21高度方向的上部，各短槽21a3的顶部位于换位环21高度方向的中部；斜槽呈折线形依次沟通底槽21a1、长槽21a2、底槽21a1、短槽21a3、底槽21a1、长槽21a2并在换位环21的圆周上形成循环。

三条螺旋翼14a上各自均匀分布有五个径向活塞18，每一个横截面上呈正三角形分布有三个径向活塞18；由于径向活塞斜面18a上的T形榫18b与修孔器锥套17的楔形斜面17a上的T形槽17b相配合，使得径向活塞斜面18a始终与修孔器锥套17的楔形斜面17a相贴合。修孔器下芯轴19跟随修孔器上芯轴15及各修孔器锥套17同步升降，由于换位销24固定在修孔器外筒14上不动，换位销24的内端头卡在换位滑槽21a中，当换位环21随各修孔器锥套17升降时，在换位滑槽21a的导向下进行单向旋转，推力球轴承一20及推力球轴承二22可以保证换位环21转动灵活，换位销24在换位滑槽21a的配合位置即决定了修孔器锥套17在高度方向的位置，从而精确控制径向活塞18的伸出状态。

泥浆泵开启时，泥浆的压力作用在修孔器上芯轴活塞15a上，修孔器上芯轴15克服复位弹簧16的张力下行，带动各修孔器锥套17下行，换位销24滑行至长槽21a2的顶部，此时各修孔器锥套17的楔形斜面17a的上部与各径向活塞18的径向活塞斜面18a相贴合，使得各径向活塞18向外伸出，此时径向活塞18为伸出状态。

当泥浆泵停泵时，工具的内外压差平衡，复位弹簧16的张力推动修孔器上芯轴15上行复位，此时换位销24滑行至底槽21a1的底部，各修孔器锥套17的楔形斜面17a的下部与各径向活塞18的径向活塞斜面18a相贴合，使得各径向活塞18的外端面低于比螺旋翼14a的表面，此时径向活塞18为自由状态。

当泥浆泵再次开启时，修孔器上芯轴15再次克服复位弹簧16的张力下行，带动各修孔器锥套17下行，此时换位销24滑行至短槽21a3的顶部，各修孔器锥套17的楔形斜面17a的中部与各径向活塞18的径向活塞斜面18a相贴合，使得各径向活塞18的外端面与螺旋翼14a的表面平齐，此时径向活塞18为平齐状态。

换位环轴承座23下方设有补偿活塞25，补偿活塞25位于修孔器外筒14的内壁与修孔器下芯轴19的外壁之间，且补偿活塞25的内周壁与外周壁均通过密封件实现密封；位于补偿活塞25下方的修孔器外筒14的圆周上设有修孔器通液孔14b，修孔器通液孔14b中安装有过滤板14c；修孔器通液孔14b的下方设有修孔器密封挡圈26，修孔器密封挡圈26通过螺钉与修孔器外筒14固定连接，修孔器密封挡圈26位于修孔器外筒14的内壁与修孔器下芯轴19的外壁之间，且修孔器密封挡圈26的内周壁与外周壁均通过密封件实现密封。当修孔器上芯轴活塞15a下降时，修孔器上芯轴15外周与修孔器外筒14之间的泥浆推动补偿活塞25下降，泥浆从修孔器通液孔14b排出；当修孔器上芯轴活塞15a上升时，泥浆从修孔器通液孔14b补入补偿活塞25的下腔，过滤板14c可以阻止岩屑进入修孔器外筒14内腔。

修孔器密封挡圈26的下方设有装配垫27，装配垫27的下方设有修孔器孔板接头28，修孔器孔板接头28旋接在修孔器下芯轴19的下端，修孔器孔板接头28的下方设有修孔器孔板29，修孔器孔板29的下端面抵靠在修孔器孔板座30的内孔台阶上，修孔器孔板座30的上端旋接在修孔器孔板接头28的下端外周；修孔器孔板座30的中心孔下端设有上小下大的修孔器孔板座喇叭口；修孔器孔板座喇叭口中插有与之共轴线的节流锥31，节流锥31的支撑辐条连接在节流锥座圈上，节流锥座圈的外壁与修孔器外筒14的内壁之间实现密封，节流锥座圈的下端面支撑在支撑圈32上，支撑圈32的下端面通过调整垫片33支撑在修孔器下接头34的顶部，修孔器下接头34旋接在修孔器外筒14的下端。

修孔器孔板29的中心孔、修孔器孔板座30的中心孔、修孔器孔板座喇叭口及节流锥31构成节流和压力信号发生装置俗称示位机构，径向活塞18完全伸出时，泥浆流经示位机构会产生1.04～1.73Mpa的压差，在地面观察立管压力表是否出现这个压差可以判定井下的变径状态。只有当径向活塞18伸出时，才会产生泵压增加信号，当活塞不伸出时，示位机构处的压差可以忽略不计。增减调整垫片33的厚度调节节流锥31在修孔器孔板座喇叭口中的插入深度来控制节流压力。

如图14至图16所示，领眼划眼器C包括划眼钻柱，划眼钻柱包括自上而下依次连为一体且共轴线的划眼器母接头36、划眼上锥体37、划眼圆柱体38和划眼下锥体39，划眼上锥体37为上小下大结构，划眼下锥体39为上大下小结构，划眼器母接头36的内腔设有与钻杆旋接的母螺纹，母螺纹的下端设有与划眼钻柱共轴线且向下延伸的划眼器液流通道40，划眼上锥体37、划眼圆柱体38和划眼下锥体39的外周均匀分布有多道具有一定宽度的划眼螺旋带41。划眼上锥体37的母线与划眼钻柱轴线之间的夹角为10°，划眼下锥体39的母线与划眼钻柱轴线之间的夹角为7°。划眼螺旋带41优选分布有五道，每道划眼螺旋带41的顶面宽度为46mm。划眼螺旋带41的螺旋升角为70°，导程为1734.04mm。

各划眼螺旋带41的旋向为右旋，各划眼螺旋带41的顶面右侧分别设有刮刀嵌槽41a，刮刀嵌槽41a的宽度为6mm，划眼刮刀41b分别嵌装在相应的刮刀嵌槽41a中。各划眼螺旋带41的顶面上均匀分布有多个圆形沉孔，圆形沉孔的孔径优选为10.5mm。各圆形沉孔中分别嵌装有划眼纽扣合金刀41c，各划眼纽扣合金刀41c的切削面向右且刀锋与划眼螺旋带41的顶面平齐。划眼纽扣合金刀41c沿划眼螺旋带41的顶面分布有两排，两排划眼纽扣合金刀41c依次错开排列，每排中相邻划眼纽扣合金刀41c的中心距为16mm。

划眼下锥体39的底部连接有领眼球形头42，领眼球形头42的底部设有多个划眼器水眼42a，各划眼器水眼42a分别通过划眼器水眼孔道42b与划眼器液流通道40相通。领眼球形头42的外表面可以覆盖有硬质合金耐磨层42c。领眼球形头42的半径为56mm，划眼器水眼42a在领眼球形头42的的底部设有四个，四个划眼器水眼的中心分别位于领眼球形头42的四个象限点上，其中第一划眼器水眼分布在直径为45mm的圆周上，第二、第三划眼器水眼分布在直径为65mm的圆周上，第四划眼器水眼分布在直径为85mm的圆周上，各划眼器水眼的孔径分别为18mm，各划眼器水眼孔道42b的轴线与划眼器液流通道40轴线的夹角为15°～25°。

在井内划眼时，最下端的领眼球形头42始终处于井眼正中间，避免吃入地层的可能；划眼上锥体37、划眼圆柱体38和划眼下锥体39外周缠绕的划眼螺旋带41上镶嵌有划眼刮刀41b，在旋转时清除井壁使井眼畅通无阻，提高领眼、划眼的效果的同时避免了划出新眼的风险。可连续开转盘划眼，钻压可适当放大。划眼螺旋带41位于划眼下锥体39外周的部位越往下回转直径越小，便于领眼和划眼；划眼螺旋带41位于划眼圆柱体38外周的部位直径最大，可以起到扶正的作用；划眼螺旋带41位于划眼上锥体37外周的部位上小下大，便于划眼工具随钻柱顺畅上提。划眼螺旋带41上镶嵌的划眼刮刀41b对井壁侧向力承受能力强，对井壁的切削作用明显。

领眼球形头42处于井眼居中位置，不会吃入地层，只能研磨处于井眼正中间的岩屑，不断的冲刷井眼，起到领眼作用，避免了划出新井眼；硬质合金耐磨层42c可以提高领眼球形头42的硬度和耐磨性能，避免其过早磨损。

该工具在制造时，采用直径214mm钻柱胚体，采用机床车出五道46mm宽的螺旋升角为70°、导程1734.04mm右旋螺旋带结构，螺旋带上离右侧边3mm车出6mm宽、6.5mm深的凹槽，镶嵌切削面朝右的Y116合金刀头作为划眼刮刀41b。每条螺旋带上距离左侧10mm和15mm为圆形沉孔的圆心分布线，两排圆心相距16mm分别车出两排共24个φ10.5mm、深11.5mm圆形沉孔，镶嵌切削面朝右的T110合金刀头作为划眼纽扣合金刀41c。

顶端车成半径为56mm的半球形结构，在球面上以最前端为圆心，分别在φ85mm车出一个φ18mm划眼器水眼、φ65mm车出两个相邻φ18mm划眼器水眼、φ45mm车出一个φ18mm划眼器水眼；球面堆焊φ5-6.5mmYD合金焊条至球面直径为125-130mm，作为硬质合金耐磨层42c。

井眼圆整度比较差时，该领眼划眼器可以单独旋接在钻柱的下方进行高强度划眼，泥浆沿划眼器液流通道40向下流动，从领眼球形头42底部的划眼器水眼喷出，清洗井眼，碎屑随泥浆带出；四个划眼器水眼分布在四个象限上，可以保证各个方向均有水流冲刷，四个划眼器水眼相对于领眼球形头42的轴线由近及远分布，有利于增大冲刷面积。由于锥型螺旋带的存在，相邻螺旋带之间的划眼器液流通道40较大，加之前端直径逐渐减小，降低了憋泵的发生几率。

Claims (10)

1.一种钻井划眼扩眼装置，包括位于钻柱最下端的领眼划眼器，其特征在于：所述领眼划眼器的上方连接有爆炸扩孔器，所述爆炸扩孔器的上方连接有可变径修孔器；所述领眼划眼器包括划眼钻柱，所述划眼钻柱包括自上而下依次连为一体且共轴线的划眼器母接头、划眼上锥体、划眼圆柱体和划眼下锥体，所述划眼上锥体为上小下大结构，所述划眼下锥体为上大下小结构，所述划眼器母接头的内腔设有与钻杆旋接的母螺纹，所述母螺纹的下端设有与划眼钻柱共轴线且向下延伸的划眼器液流通道，所述划眼上锥体、划眼圆柱体和划眼下锥体的外周均匀分布有多道具有一定宽度的划眼螺旋带，各所述划眼螺旋带的旋向为右旋，各所述划眼螺旋带的顶面右侧分别设有沿划眼螺旋带延伸的刮刀嵌槽，各所述刮刀嵌槽中分别嵌装有划眼刮刀；所述划眼下锥体的底部连接有领眼球形头，所述领眼球形头的底部设有多个划眼器水眼，各所述划眼器水眼分别通过划眼器水眼孔道与所述划眼器液流通道相通。

2.根据权利要求1所述的钻井划眼扩眼装置，其特征在于：所述爆炸扩孔器包括相互旋接的扩孔上接头和扩孔下接头，所述扩孔上接头的内腔上部设有扩孔上接头母螺纹，所述扩孔下接头的下端旋接有传爆接头，所述传爆接头的下端旋接有向下延伸的爆炸杆，所述爆炸杆的上部设有沿爆炸杆轴线延伸的爆炸杆中心孔，所述爆炸杆的下端旋接有爆炸杆下接头；所述爆炸杆的外壁设有盘旋延伸的螺旋槽，所述螺旋槽中嵌装有导爆索，所述导爆索的下端固定在所述爆炸杆下接头中，所述导爆索的上端插入爆炸杆且固定在所述爆炸杆中心孔中；所述传爆接头的内腔设有可引爆导爆索的传爆组件，所述扩孔下接头的内腔下部安装有引爆所述传爆组件的起爆器，所述扩孔上接头的内腔安装有可撞击所述起爆器的压力起爆装置。

3.根据权利要求1所述的钻井划眼扩眼装置，其特征在于：所述爆炸扩孔器包括相互旋接的扩孔上接头和扩孔下接头，所述扩孔下接头的下端旋接有传爆接头，所述传爆接头的下端旋接有向下延伸的扩孔枪，所述扩孔枪的下端旋接有扩孔枪下接头，所述扩孔枪下接头的下端设有扩孔枪下接头；所述扩孔枪的枪管上均匀分布有多个盲孔，所述扩孔枪内腔中心设有弹架，所述弹架上均匀分布有与所述扩孔枪上的盲孔一一对应且共轴线的扩孔弹，所述弹架的中心设有引爆各扩孔弹的导爆索，所述导爆索的下端固定在所述弹架的下端，所述导爆索的上端插入所述传爆接头的中心孔中；所述传爆接头的内腔设有可引爆导爆索的传爆管，所述扩孔下接头的内腔下部安装有引爆所述传爆管的起爆器，所述扩孔上接头的内腔安装有可撞击所述起爆器的压力起爆装置。

4.根据权利要求2或3所述的钻井划眼扩眼装置，其特征在于：所述压力起爆装置包括位于所述扩孔上接头内腔下部的开孔挡板和撞针，所述开孔挡板位于扩孔上接头母螺纹的下方，所述撞针位于所述开孔挡板的下方且沿所述扩孔上接头的中心孔向下延伸，所述撞针的外周通过O型圈与所述扩孔上接头中心孔实现密封；所述撞针的下端插入所述扩孔下接头的内腔中，所述撞针的下端圆周上插接有剪切销，所述剪切销的外端头嵌装在撞针衬套中，所述撞针衬套的下端支撑在所述扩孔下接头的台阶上，所述撞针衬套的上端抵靠在所述扩孔上接头的下端面下方；所述撞针的下端尖部对准所述起爆器的上端中心。

5.根据权利要求2或3所述的钻井划眼扩眼装置，其特征在于：所述起爆器的内腔密封填充有起爆炸药，所述起爆器的上端位于所述扩孔下接头的中心孔中，所述起爆器的下端插接在螺塞的沉孔中，所述螺塞的外周旋接在所述扩孔下接头的下端螺孔中，所述螺塞的底部中心设有螺塞中心孔与所述螺塞沉孔相贯通。

6.根据权利要求2或3所述的钻井划眼扩眼装置，其特征在于：所述扩孔上接头的中心孔内壁设有扩孔上接头内环槽，所述扩孔上接头内环槽环绕在所述撞针的上部圆周外侧，所述扩孔上接头上对称设有扩孔上接头径向孔与所述扩孔上接头内环槽相贯通。

7.根据权利要求2所述的钻井划眼扩眼装置，其特征在于：所述传爆组件包括位于所述传爆接头中心孔中的传爆组件壳体，所述传爆组件壳体的上部为壳体小直径段，所述传爆组件壳体的下部为壳体大直径段，所述壳体小直径段的外周通过O型圈与所述传爆接头中心孔实现密封，所述壳体大直径段的上部抵靠在所述传爆接头中心孔的台阶上，所述壳体大直径段的下端中心连接有向下延伸的传爆输出管，所述传爆输出管的内腔与所述传爆组件壳体的中心孔相贯通，所述传爆输出管的下端插入至所述爆炸杆中心孔中，所述导爆索的上端插入所述传爆输出管中；所述传爆组件壳体中心孔的上部安装有猛炸药管壳，所述猛炸药管壳的下端支撑在传爆组件壳体中心孔的台阶上，所述猛炸药管壳的内腔安装有猛炸药，所述猛炸药管壳的两端被猛炸药管壳盖帽封闭。

8.根据权利要求3所述的钻井划眼扩眼装置，其特征在于：所述扩孔弹包括弹壳，所述弹壳指向扩孔枪轴线的内端头呈平头锥形，所述弹壳的内端头设有弹壳传爆中心孔，所述弹壳传爆中心孔中装填有扩孔弹传爆药，所述弹壳的内腔设有药型罩，所述药型罩为锥形且与所述弹壳共轴线，所述药型罩为锥顶垂直指向扩孔枪的轴线，所述药型罩与所述弹壳的内壁之间装填有扩孔弹主装药，所述扩孔弹主装药的锥顶与所述扩孔弹传爆药相对接。

9.根据权利要求1所述的钻井划眼扩眼装置，其特征在于：所述可变径修孔器包括修孔器外筒，所述修孔器外筒的上端设有锥形母螺纹，所述修孔器外筒高度方向的中部为变径段，所述修孔器外筒的内腔设有与修孔器外筒共轴线的修孔器上芯轴，所述修孔器外筒的变径段外壁均匀缠绕有三条螺旋翼，每条螺旋翼上均匀分布有五个螺旋翼径向孔，各螺旋翼径向孔中分别设有径向活塞，每个径向活塞的内端头分别设有径向活塞斜面，位于同一个圆周上三个径向活塞的径向活塞斜面分别抵靠在同一个修孔器锥套外周的楔形斜面上，各所述修孔器锥套依次套装在所述修孔器上芯轴的外周，各所述修孔器锥套上的三个楔形斜面呈中心对称设置且下端分别向轴线方向倾斜；所述修孔器锥套的楔形斜面上分别设有T形槽，所述径向活塞的径向活塞斜面上分别设有可沿所述T形槽滑动的T形榫，所述T形榫分别嵌于相应的T形槽中；所述修孔器上芯轴的上端设有修孔器上芯轴活塞，所述修孔器上芯轴活塞的外周密封支撑在所述修孔器外筒的内壁，所述修孔器上芯轴活塞的底面设有平面轴承，所述平面轴承的下方设有上弹簧座，所述上弹簧座的下方设有复位弹簧，所述复位弹簧的下端支撑在下弹簧座上，所述下弹簧座通过修孔器锁销固定在在所述修孔器外筒上。

10.根据权利要求9所述的钻井划眼扩眼装置，其特征在于：所述修孔器上芯轴的下端旋接有修孔器下芯轴，所述修孔器下芯轴的上部设有修孔器下芯轴活塞，所述修孔器下芯轴活塞抵靠在最底部修孔器锥套的下端面下方，所述修孔器下芯轴活塞的底面下方设有平面垫圈，所述平面垫圈的下端面支撑在带球面座圈的推力球轴承一上，所述推力球轴承一的下方设有可单向转动的换位环，所述换位环的下端面支撑在带球面座圈的推力球轴承二上，所述推力球轴承二支撑在换位环轴承座上，所述换位环轴承座通过螺钉固定在所述修孔器下芯轴的圆周上；所述换位环的外周壁对称设有三组向内凹陷的换位滑槽，三组换位滑槽在所述换位环的外周形成首尾相连的循环结构；所述修孔器外筒的螺旋翼下部分别旋接有沿径向延伸的换位销，所述换位销的内端头分别插入于相应的换位滑槽中；所述换位滑槽包括通过斜槽依次相连的底槽、长槽、底槽和短槽，各底槽均位于斜槽下方的同一高度上，各长槽和短槽均位于斜槽的上方，各长槽的顶部竖向向上延伸至所述换位环高度方向的上部，各短槽的顶部位于所述换位环高度方向的中部；所述斜槽呈折线形依次沟通底槽、长槽、底槽、短槽、底槽、长槽并在换位环的圆周上形成循环。