油气井一体式套管段铣及裸眼造穴工具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种油气井一体式套管段铣及裸眼造穴工具，其主要有套管段铣和裸眼造穴两部分组成，两部分螺纹连接；套管段铣部分主要有上接头、主筒体、芯轴、芯轴弹簧、段铣刀、和下接头组成，上接头和主筒体及主筒体和下接头都是用直扣螺纹连接；芯轴有中心孔，在芯轴的上部设有三个挡球柱和分流盘，在其下部设有憋压球座和支撑头；在主筒体的外缘设有用于关闭主筒体四个透槽的活塞；裸眼造穴部分主要有本体、轴销和刀体组成，本体通过轴销活动链接刀体；本实用新型专利技术通过套管段铣部分与多种裸眼造穴工具组接，能在套管固井段一次性套管段铣和造500～2000mm的洞穴，减少了起钻次数，节约了钻井成本，减轻了工人的劳动强度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石油天然气和煤层气钻井领域，尤其是一种油气井一体式套管段铣及裸眼造穴工具。
技术介绍
洞穴完井就是在裸眼完井后，人为地在裸眼段产层部位通过工具扩眼方式，形成一个稳定的大洞穴，提高井眼周围割理裂缝的渗透性，增大地层的导流能力，使井眼与地层之间实现有效连通而达到增产的目的。由于洞穴完井对地层伤害小，广泛应用于石油天然气集采和煤层气开发。为保证井筒安全，通常洞穴完井都是在下完技术套管固井后，再在技术套管中造穴。而目前国内外的造穴工具都是针对开挖较大直径洞穴的，刀杆较长，机械强度低，无法完成对N80或P110钢级套管的切割段铣。目前洞穴完井工序是，先下传统的套管段铣刀把套管铣掉一段，再下人造穴工具造穴。钻井公司希望能用一种工具一次性完成套管切割、段铣和造穴，降低钻井成本，减轻工人的劳动强度。因此，研究开发了油气井一体式套管段铣及裸眼造穴工具。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种油气井一体式套管段铣及裸眼造穴工具，其实现了一趟钻套管段铣和裸眼造穴，减少了起下钻次数，降低了钻井成本，减轻了工人的劳动强度。为了解决上述技术问题，本技术包括依次螺纹密封连接且内部连通设置的上接头、主筒体、下接头和本体；所述主筒体内部设有一能够上下移动且内部中空的芯轴，该芯轴的外缘和主筒体的内缘都设有台阶，在两台阶形成的环形空间中装有芯轴弹簧，所述芯轴上端向上伸入到上接头内部并罩有一分流盘且该端开有多个径向台阶通孔，每个所述径向台阶通孔中分别安装有一用于卡住限流球的挡球柱，每个所述挡球柱上还分别套装有一挡球柱弹簧且每个所述挡球柱在分流盘外周壁的限制下伸入到芯轴的内孔中并卡住限流球，所述芯轴下端固接有一支撑头，该支撑头内部通过球座剪钉连接有一用于与憋压球配合的球座；所述主筒体外壁上部分通过活塞剪钉套装有一仅能够下行的活塞，所述芯轴和主筒体在各自台阶处分别沿径向对称开有两个进液孔，该芯轴和主筒体上的进液孔能够连通芯轴内孔与活塞和主筒体组成的环形腔；所述主筒体下部分开有多个透槽，每个所述透槽中分别铰接有一能够向外张开的段铣刀，每个所述段铣刀刀背均向内凸出地处于主筒体内部且位于所述支撑头的下方；所述本体底部通过轴销活动连接有一刀体，所述刀体能够绕轴销转动180°，所述本体、轴销和刀体内部均设有互相连通的流道，所述刀体底部还设有与刀体流道相连通的出液孔。所述分流盘在主筒体上端面的限制下仅能够在上接头内部移动。多个所述透槽的上端固接有一销轴座，所述销轴座上安装有多个销轴，每个所述段铣刀上端分别通过对应的销轴铰接在透槽内。多个所述透槽的下端设有一用于限制段铣刀的最大张开尺寸的限位环。所述刀体上的出液孔相对刀体的轴线垂直设置。每个所述段铣刀刀翼的前后面镶嵌焊接有纽扣型硬质合金块且在刀翼的侧面和底面镶嵌焊接有带4～5度切削角的六棱型硬质合金柱；所述刀体外壁上堆焊有硬质合金，所述本体下端面覆盖有一层硬质合金层。所述上接头与主筒体之间、主筒体与芯轴之间、主筒体与活塞之间、球座与支撑头之间、主筒体与下接头之间以及本体与轴销之间分别采用密封圈实现密封。本技术的有益效果是：本技术套管段铣部分能与多种裸眼造穴工具组接成不同规格的一次性完成套管段铣和造穴具，能在套管固井段一次性套管段铣和造500～2000mm的洞穴，减少了起钻次数，节约了钻井成本，减轻了工人的劳动强度。附图说明图1为本技术油气井一体式套管段铣及裸眼造穴工具结构示意图；图2是图1沿A—A的剖视图；图3是图1沿B—B的剖视图。图中：1.上接头，2.分流盘，3.限流球，4.挡球柱，5.挡球柱弹簧，6.芯轴，7.密封圈，8.主筒体，9.活塞剪钉，10.活塞，11.进液口，12.芯轴弹簧，13.销轴座，14.销轴，15.球座，16.憋压球，17.球座剪钉，18.支撑头，19.段铣刀，20.限位环，21.下接头，22.本体，23.流道，24.轴销，25.刀体，26.出液孔。具体实施方式本技术的油气井一体式套管段铣及裸眼造穴工具包括依次螺纹密封连接且内部连通设置的上接头1、主筒体8、下接头21和本体22；所述主筒体8内部设有一能够上下移动且内部中空的芯轴6，该芯轴6的外缘和主筒体8的内缘都设有台阶，在两台阶形成的环形空间中装有芯轴弹簧12，所述芯轴6上端向上伸入到上接头1内部并罩有一分流盘2且该端开有多个径向台阶通孔，每个所述径向台阶通孔中分别安装有一用于卡住限流球3的挡球柱4，每个所述挡球柱4上还分别套装有一挡球柱弹簧5且每个所述挡球柱4在分流盘2外周壁的限制下伸入到芯轴6的内孔中并卡住限流球3，所述芯轴6下端固接有一支撑头18，该支撑头18内部通过球座剪钉17连接有一用于与憋压球16配合的球座15；所述主筒体8外壁上部分通过活塞剪钉9套装有一仅能够下行的活塞10，所述芯轴6和主筒体8在各自台阶处分别沿径向对称开有两个进液孔11，该芯轴6和主筒体8上的进液孔11能够连通芯轴6内孔与活塞10和主筒体8组成的环形腔；所述主筒体8下部分开有多个透槽，每个所述透槽中分别铰接有一能够向外张开的段铣刀19，每个所述段铣刀19刀背均向内凸出地处于主筒体8内部且位于所述支撑头18的下方；所述本体22底部通过轴销24活动连接有一刀体25，所述刀体25能够绕轴销24转动180°，所述本体22、轴销24和刀体25内部均设有互相连通的流道23，所述刀体25底部还设有与刀体25流道23相连通的出液孔26。所述分流盘2在主筒体8上端面的限制下仅能够在上接头1内部移动。多个所述透槽的上端固接有一销轴座13，所述销轴座13上安装有多个销轴14，每个所述段铣刀19上端分别通过对应的销轴14铰接在透槽内。多个所述透槽的下端设有一用于限制段铣刀19的最大张开尺寸的限位环20。所述刀体25上的出液孔26相对刀体25的轴线垂直设置。每个所述段铣刀19刀翼的前后面镶嵌焊接有纽扣型硬质合金块且在刀翼的侧面和底面镶嵌焊接有带4～5度切削角的六棱型硬质合金柱；所述刀体25外壁上堆焊有硬质合金，所述本体22下端面覆盖有一层硬质合金层。所述上接头1与主筒体8之间、主筒体8与芯轴6之间、主筒体8与活塞10之间、球座15与支撑头18之间、主筒体8与下接头21之间以及本体22与轴销24之间分别采用密封圈7实现密封。下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油气井一体式套管段铣及裸眼造穴工具，其特征在于：包括依次螺纹密封连接且内部连通设置的上接头(1)、主筒体(8)、下接头(21)和本体(22)；所述主筒体(8)内部设有一能够上下移动且内部中空的芯轴(6)，该芯轴(6)的外缘和主筒体(8)的内缘都设有台阶，在两台阶形成的环形空间中装有芯轴弹簧(12)，所述芯轴(6)上端向上伸入到上接头(1)内部并罩有一分流盘(2)且该端开有多个径向台阶通孔，每个所述径向台阶通孔中分别安装有一用于卡住限流球(3)的挡球柱(4)，每个所述挡球柱(4)上还分别套装有一挡球柱弹簧(5)且每个所述挡球柱(4)在分流盘(2)外周壁的限制下伸入到芯轴(6)的内孔中并卡住限流球(3)，所述芯轴(6)下端固接有一支撑头(18)，该支撑头(18)内部通过球座剪钉(17)连接有一用于与憋压球(16)配合的球座(15)；所述主筒体(8)外壁上部分通过活塞剪钉(9)套装有一仅能够下行的活塞(10)，所述芯轴(6)和主筒体(8)在各自台阶处分别沿径向对称开有两个进液孔(11)，该芯轴(6)和主筒体(8)上的进液孔(11)能够连通芯轴(6)内孔与活塞(10)和主筒体(8)组成的环形腔；所述主筒体(8)下部分开有多个透槽，每个所述透槽中分别铰接有一能够向外张开的段铣刀(19)，每个所述段铣刀(19)刀背均向内凸出地处于主筒体(8)内部且位于所述支撑头(18)的下方；所述本体(22)底部通过轴销(24)活动连接有一刀体(25)，所述刀体(25)能够绕轴销(24)转动180°，所述本体(22)、轴销(24)和刀体(25)内部均设有互相连通的流道(23)，所述刀体(25)底部还设有与刀体(25)流道(23)相连通的出液孔(26)。...

【技术特征摘要】
1.一种油气井一体式套管段铣及裸眼造穴工具，其特征在于：包括依次螺
纹密封连接且内部连通设置的上接头(1)、主筒体(8)、下接头(21)和本体
(22)；
所述主筒体(8)内部设有一能够上下移动且内部中空的芯轴(6)，该芯轴
(6)的外缘和主筒体(8)的内缘都设有台阶，在两台阶形成的环形空间中装
有芯轴弹簧(12)，所述芯轴(6)上端向上伸入到上接头(1)内部并罩有一分
流盘(2)且该端开有多个径向台阶通孔，每个所述径向台阶通孔中分别安装有
一用于卡住限流球(3)的挡球柱(4)，每个所述挡球柱(4)上还分别套装有
一挡球柱弹簧(5)且每个所述挡球柱(4)在分流盘(2)外周壁的限制下伸入
到芯轴(6)的内孔中并卡住限流球(3)，所述芯轴(6)下端固接有一支撑头
(18)，该支撑头(18)内部通过球座剪钉(17)连接有一用于与憋压球(16)
配合的球座(15)；
所述主筒体(8)外壁上部分通过活塞剪钉(9)套装有一仅能够下行的活
塞(10)，所述芯轴(6)和主筒体(8)在各自台阶处分别沿径向对称开有两个
进液孔(11)，该芯轴(6)和主筒体(8)上的进液孔(11)能够连通芯轴(6)
内孔与活塞(10)和主筒体(8)组成的环形腔；
所述主筒体(8)下部分开有多个透槽，每个所述透槽中分别铰接有一能够
向外张开的段铣刀(19)，每个所述段铣刀(19)刀背均向内凸出地处于主筒体
(8)内部且位于所述支撑头(18)的下方；
所述本体(22)底部通过轴销(24)活动连接有一刀体(25)，所述刀体(25)
能够绕轴销(24)转动180°，所述本体(22)、轴销(24)和刀体(25)内部
均设有互相连通的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高森，刘永峰，蒋海涛，周俊然，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12