井眼扩大器及钻井装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种井眼扩大器及钻井装置，其中，井眼扩大器包括：主体，所述主体的顶端用于与钻杆连接，所述主体的底端用于与钻头连接；所述主体上设置有沿主体轴向方向排布的至少两级切削齿，所述切削齿的齿顶设有切削件；从所述主体的底端朝向顶端的方向上，各级切削齿的齿顶高逐渐增大。本实用新型专利技术提供的井眼扩大器及钻井装置能够提高切削效率，且能延长使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
井眼扩大器及钻井装置
本技术涉及钻井装置结构技术，尤其涉及一种井眼扩大器及钻井装置。
技术介绍
在石油开采的钻井过程中，由于岩层在一定的温度和压力下会发生蠕变，导致井眼缩径。因此，在启动钻进时钻头无法顺利通过井眼，导致卡钻事故发生。目前，国内外大多采用井眼扩大器，应用在易发生缩径、坍塌或卡钻的地层中，能够对井壁进行切削，以解决上述问题。井眼扩大器通常包括主体，该主体上设置有切削齿。在主体转动的过程中，切削齿对井壁进行切削，以扩大井眼的内径。但是，现有的井眼扩大器中所有切削齿的齿顶高均相同，因此在扩眼的过程中，靠近主体底端的切削齿对井壁进行切削的时间比较长，而靠近主体顶端的切削齿进行切削的时间比较短，一方面使得位于主体不同部位的切削齿的磨损程度不均衡，当靠近底端的切削齿磨损较严重时，靠近顶端的切削齿为轻度磨损，但仍然需要更换整个井眼扩大器，缩短了井眼扩大器的使用寿命；另一方面，由于在扩眼过程中，大多数情况下是靠近主体底端的切削齿参与切削，靠近主体顶端的切削齿为空转，使得切削效率较低，并且井壁受力不均匀，更容易发生坍塌事故。
技术实现思路
本技术提供一种井眼扩大器及钻井装置，用于提高切削效率，且能延长使用寿命。本技术一方面提供一种井眼扩大器，包括：主体，所述主体的顶端用于与钻杆连接，所述主体的底端用于与钻头连接；所述主体上设置有沿主体轴向方向排布的至少两级切削齿，所述切削齿的齿顶设有切削件；从所述主体的底端朝向顶端的方向上，各级切削齿的齿顶高逐渐增大。如上所述的井眼扩大器，每一级切削齿包括至少三个齿体，沿所述主体的圆周方向均匀排布。如上所述的井眼扩大器，每一级切削齿包括五个齿体。如上所述的井眼扩大器，其中一级切削齿中相邻两个齿体之间的齿槽，与相邻一级切削齿中相邻两个齿体之间的齿槽正对，以使各级切削齿中正对的齿槽连通形成排浆通道。如上所述的井眼扩大器，所述齿体的齿顶面为弧面。如上所述的井眼扩大器，所述主体上还设有预切削部，所述预切削部位于所述切削齿与所述主体的底端之间。如上所述的井眼扩大器，所述预切削部包括：沿所述主体的圆周均匀布设的至少三个切削棱。如上所述的井眼扩大器，其特征在于，与所述主体的顶端距离最近的一级切削齿中朝向所述主体顶端的表面上还设有倒划眼切削部，所述倒划眼切削部上设有切削件。如上所述的井眼扩大器，所述切削件为金刚石复合片。本技术又一方面提供一种钻井装置，包括：钻杆、钻头以及如上所述的井眼扩大器，所述井眼扩大器的顶端与所述钻杆相连，井眼扩大器的底端与所述钻头相连。本技术提供的技术方案，通过在井眼扩大器的主体上设置沿主体轴向方向排布的至少两级切削齿，且沿着从主体的底端至顶端的方向，至少两级切削齿的齿顶高逐渐增高，使得至少两级切削齿形成阶梯状，随着主体逐渐伸入井眼内，各级切削齿均能与井壁接触并对井壁进行切削，提高了切削效率。并且与现有技术中只有靠近主体底端的切削齿参与切削工作的方案相比，本实施例中各级切削齿均参与切削工作，磨损的速度比较均衡，延长了使用寿命。附图说明图1为本技术实施例一提供的井眼扩大器的结构示意图；图2为本技术实施例一提供的井眼扩大器的仰视图；图3为本技术实施例二提供的井眼扩大器的结构示意图；图4为本技术实施例二提供的井眼扩大器的仰视图。附图标记：1-主体；2-切削齿；21-第一级切削齿；22-第二级切削齿；23-齿体；231-齿顶面；24-齿槽；25-预切削部；26-导流槽；27-倒划眼切削部；3-切削件；41-第四级切削齿；42-第五级切削齿；43-第六级切削齿。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。实施例一图1为本技术实施例一提供的井眼扩大器的结构示意图，图2为本技术实施例一提供的井眼扩大器的仰视图。如图1和图2所示，本实施例提供的井眼扩大器包括：主体1，主体1的顶端用于与钻杆连接，主体1的底端用于与钻头连接，相当于主体1设置在钻杆与钻头之间，可跟随钻杆同步旋转。主体1呈圆柱状结构，可采用金属材料铸造而成。从图1的视图角度来看，主体1的顶端为上端，主体1的底端为下端。主体1上设置有至少两级切削齿2，至少两级切削齿2沿主体1的轴向方向排布。切削齿2的齿顶设有切削件3，在主体1转动的过程中，切削件3用于对井壁进行切削。从主体1的底端朝向顶端的方向上，各级切削齿2的齿顶高逐渐增大。如图1的视角，从下向上，各级切削齿2的齿顶高逐渐增大。相当于各级切削齿2构成阶梯状结构，靠近主体1底端的切削齿2的齿顶高最小，靠近主体1顶端的切削齿2的齿顶高最大。则在主体1伸入井眼内且对井壁进行切削的过程中，靠近主体1底端的切削齿2首先与井壁接触且对井壁进行切削，扩大井眼的内径。然后随着主体1的逐渐伸入，各级切削齿2均能够与井壁接触且对井壁进行切削。本实施例提供的技术方案，通过在井眼扩大器的主体上设置沿主体轴向方向排布的至少两级切削齿，且沿着从主体的底端至顶端的方向，至少两级切削齿的齿顶高逐渐增高，使得至少两级切削齿形成阶梯状，随着主体1逐渐伸入井眼内，各级切削齿均能与井壁接触并对井壁进行切削，提高了切削效率。并且与现有技术中只有靠近主体1底端的切削齿参与切削工作的方案相比，本实施例中各级切削齿2均参与切削工作，磨损的速度比较均衡，延长了使用寿命。上述切削齿2的级数可根据井眼的内径来设定，例如为两级、三级或大于三级。本实施例中，仅以两级切削齿2为例，对井眼扩大器的实现方式进行详细说明。如图1和图2所示，主体1上设置有两级切削齿2，称之为：第一级切削齿21和第二级切削齿22，其中第一级切削齿21在上，第二级切削齿22在下。且第一级切削齿21的齿顶高H1大于第二级切削齿22的齿顶高H2。则在主体1伸入井眼内且对井壁进行切削的过程中，第二级切削齿22首先与井壁接触且对井壁进行切削，扩大井眼的内径。然后随着主体1的逐渐伸入，第一级切削齿21也与井壁接触且对井壁进行切削。第一级切削齿21和第二级切削齿22均参与对井壁进行切削，既能够提高切削效率，又能够实现两级切削齿同步磨损，避免第二级切削齿22磨损严重而提前更换扩大器的情况出现。对于两级切削齿的结构，本领域技术人员可以采用多种方式。本实施例提供一种具体的实现方式，本领域技术人员可以直接参照下面的实现方式，也可以根据下面的实现方式进行修改，以得到其他的实现方式。每一级切削齿包括至少三个齿体23，至少三个齿体23沿主体1的圆周方向均匀排布。本实施例以五个齿体23为例，如图1和图2所示，第一级切削齿21具有五个齿体23，第二级切削齿22也具有五个齿体23。每一级切削齿中，相邻两个齿体23之间具有齿槽24。第一级切削齿21和第二级切削齿22各自均具有五个齿槽24，第一级切削齿21中的齿槽24与第二级切削齿22中的齿槽24正对，以使第一级切削齿21中的齿槽24与第二级切削齿22中的齿槽24连通形成排浆通道，用于在对井本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种井眼扩大器，其特征在于，包括：主体，所述主体的顶端用于与钻杆连接，所述主体的底端用于与钻头连接；所述主体上设置有沿主体轴向方向排布的至少两级切削齿，所述切削齿的齿顶设有切削件；从所述主体的底端朝向顶端的方向上，各级切削齿的齿顶高逐渐增大。

【技术特征摘要】
1.一种井眼扩大器，其特征在于，包括：主体，所述主体的顶端用于与钻杆连接，所述主体的底端用于与钻头连接；所述主体上设置有沿主体轴向方向排布的至少两级切削齿，所述切削齿的齿顶设有切削件；从所述主体的底端朝向顶端的方向上，各级切削齿的齿顶高逐渐增大。2.根据权利要求1所述的井眼扩大器，其特征在于，每一级切削齿包括至少三个齿体，沿所述主体的圆周方向均匀排布。3.根据权利要求2所述的井眼扩大器，其特征在于，每一级切削齿包括五个齿体。4.根据权利要求3所述的井眼扩大器，其特征在于，其中一级切削齿中相邻两个齿体之间的齿槽，与相邻一级切削齿中相邻两个齿体之间的齿槽正对，以使各级切削齿中正对的齿槽连通形成排浆通道。5.根据权利要求2所述的井眼扩大器，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宁，杨佳奇，王正，吴珂琪，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：新型
国别省市：北京,11