一种自由伸缩式随钻扩眼器和钻扩管柱的制作方法

本发明涉及石油钻井，具体的是一种自由伸缩式随钻扩眼器，还是一种钻扩管柱。

背景技术：

1、扩眼器是一种使用在石油钻井的钻进同时用来进行扩眼的工具，该工具又被称作为扩大器划眼钻头，它的主要作用不是为了挖掘管道，扩眼器一般与底部的挖掘钻头内部结构不同，且与装在钻柱下部的挖掘钻头不同，而是一般安装在挖掘柱子的中部，扩眼器工作时其直径略大于挖掘钻头的直径，当下面挖掘钻头开始挖掘管道时，其管道难以满足用户需求，此时启动扩眼器，扩眼器进行扩眼、修整井壁，扩眼器不是适用于各种地形，主要是应用于钻井易斜、易缩径的地层，当前在使用金刚石钻头钻进时，为了降低金刚石钻头损耗，影响挖掘效率，且为了保证新钻头能顺利下入井底，也必须在钻柱中间隔地安装二至三个金刚石扩眼器，目前的钻井主要是依靠液压实现刀翼扩张的扩眼器，一般是通过改变内部液压流道来实现，但扩张过程单纯依赖内腔投球来改变，无法根据需求调整扩眼器的扩眼范围(即扩眼的直径)，扩眼装置当中缺乏安全保障结构。

技术实现思路

1、为了解决现有扩眼器的扩眼范围无法调整的问题，本发明提供了一种自由伸缩式随钻扩眼器和钻扩管柱，所述自由伸缩式随钻扩眼器扩眼结构伸出的距离能够调整，从而可以自由精确的控制扩眼范围，另外当扩眼结构伸出超过安全距离时，扩眼结构能够被自动锁住和限位，以保障自由伸缩式随钻扩眼器和钻扩管柱的安全。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种自由伸缩式随钻扩眼器，包括壳体和扩眼结构，壳体内含有上下设置的上驱动单元和下驱动单元，沿壳体的轴线方向，所述扩眼结构位于上驱动单元和下驱动单元之间，所述扩眼结构含有从上向下依次连接的辅助杆、外转轴和主刮杆，主刮杆外设置有刮刀，上驱动单元能够使辅助杆的上端向下移动，下驱动单元能够使主刮杆的下端向上移动，在辅助杆的上端向下移动并且主刮杆的下端向上移动的过程中，外转轴沿壳体的直径并且远离壳体的轴线的方向移动。

4、一种钻扩管柱，所述钻扩管柱含有上下设置的扩眼器和钻头结构，所述扩眼器为上述的自由伸缩式随钻扩眼器。

5、本发明的有益效果是：

6、1、所述自由伸缩式随钻扩眼器扩眼结构伸出的距离能够调整，从而可以自由控制扩眼范围。

7、2、当扩眼结构伸出超过安全距离时，扩眼结构能够被自动锁住和限位，以保障自由伸缩式随钻扩眼器和钻扩管柱的安全。

技术特征：

1.一种自由伸缩式随钻扩眼器，其特征在于，所述自由伸缩式随钻扩眼器包括壳体(2)和扩眼结构，壳体(2)内含有上下设置的上驱动单元(21)和下驱动单元(23)，沿壳体(2)的轴线方向，所述扩眼结构位于上驱动单元(21)和下驱动单元(23)之间，所述扩眼结构含有从上向下依次连接的辅助杆(5)、外转轴(4)和5主刮杆(6)，主刮杆(6)外设置有刮刀(61)，上驱动单元(21)能够使辅助杆(5)的上端向下移动，下驱动单元(23)能够使主刮杆(6)的下端向上移动，在辅助杆(5)的上端向下移动并且主刮杆(6)的下端向上移动的过程中，外转轴(4)沿壳体(2)的直径并且远离壳体(2)的轴线的方向移动。

2.根据权利要求1所述的自由伸缩式随钻扩眼器，其特征在于，壳体(2)的侧10壁内设有安装槽(24)，所述扩眼结构位于安装槽(24)内，沿壳体(2)的周向，

3.根据权利要求2所述的自由伸缩式随钻扩眼器，其特征在于，所述扩眼结构还含有内外套设的上滚轴(511)和上转筒(51)，上转筒(51)与外转轴(4)平行，15上滚轴(511)的端部匹配的插接于轴向滑道(22)内，上滚轴(511)和上转筒(51)均能够沿轴向滑道(22)移动，上驱动单元(21)连接有上推动杆(211)，上推动杆(211)与上滚轴(511)转动连接，辅助杆(5)的上端与上转筒(51)连接，上驱动单元(21)能够使上推动杆(211)向下移动设定距离。

4.根据权利要求2所述的自由伸缩式随钻扩眼器，其特征在于，辅助杆(5)的20下端和主刮杆(6)的上端均与外转轴(4)转动连接，外转轴(4)的轴线与壳体(2)的轴线垂直，辅助杆(5)的上端和主刮杆(6)的下端到外转轴(4)的距离相同，

5.根据权利要求3所述的自由伸缩式随钻扩眼器，其特征在于，所述扩眼结构还含有内外套设的下滚轴(621)和下转筒(62)，下转筒(62)与外转轴(4)平行，25下滚轴(621)的端部匹配的插接于轴向滑道(22)内，下滚轴(621)和下转筒(62)均能够沿轴向滑道(22)移动，下驱动单元(23)连接有下推动杆(231)，下推动杆(231)与下滚轴(621)转动连接，主刮杆(6)的下端与下转筒(62)连接，下驱动单元(23)能够使下推动杆(231)向上移动设定距离。

6.根据权利要求5所述的自由伸缩式随钻扩眼器，其特征在于，所述扩眼结构还含有上连杆(52)、下连杆(63)以及内外套设的内滚轴(411)和内转筒(41)，内转筒(41)与外转轴(4)平行，沿壳体(2)的直径方向，内转筒(41)位于外转轴(4)的内侧，上连杆(52)的上端与上转筒(51)转动连接，下连杆(63)的下端与下转筒(62)转动连接，上连杆(52)的下端和下连杆(63)的上端均与内滚轴(411)转动连接；在辅助杆(5)的上端向下移动并且主刮杆(6)的下端向上移动的过程中，内滚轴(411)和内转筒(41)均沿壳体(2)的直径并且远离壳体(2)的轴线的方向移动。

7.根据权利要求6所述的自由伸缩式随钻扩眼器，其特征在于，所述扩眼结构还含有依次连接的底座(25)、第一齿条(42)、传动齿轮(71)和第二齿条(72)，第一齿条(42)、传动齿轮(71)和第二齿条(72)均位于底座(25)和壳体(2)的轴线之间，第一齿条(42)连接有第一轨道(421)，第二齿条(72)连接有第二轨道(721)，底座(25)与内转筒(41)连接，底座(25)与内转筒(41)移动方向相同，第二齿条(72)与底座(25)的移动方向相反。

8.根据权利要求7所述的自由伸缩式随钻扩眼器，其特征在于，壳体(2)内还含有依次啮合连接主齿轮(7)和第三齿条(73)，主齿轮(7)位于两个直立的第三齿条(73)之间，沿壳体(2)的轴线方向，主齿轮(7)位于上驱动单元(21)和下驱动单元(23)之间，主齿轮(7)的轴线与外转轴(4)的轴线平行，上推动杆(211)和下推动杆(231)与两个第三齿条(73)一一对应连接，第二齿条(72)的端部能够与主齿轮(7)抵接并阻止主齿轮(7)转动以及上推动杆(211)和下推动杆(231)上下移动。

9.根据权利要求1所述的自由伸缩式随钻扩眼器，其特征在于，所述自由伸缩式随钻扩眼器包括两个或四个扩眼结构，壳体(2)为直立状态，所述扩眼结构沿壳体(2)的周向均匀排列。

10.一种钻扩管柱，其特征在于，所述钻扩管柱含有上下设置的扩眼器和钻头结构(3)，所述扩眼器为权利要求1所述的自由伸缩式随钻扩眼器。

技术总结本发明公开了一种自由伸缩式随钻扩眼器和钻扩管柱，属于石油钻井技术领域，为了解决现有扩眼器的扩眼范围无法调整的问题，所述自由伸缩式随钻扩眼器包括壳体(2)和扩眼结构，壳体(2)内含有上下设置的上驱动单元(21)和下驱动单元(23)，沿壳体(2)的轴线方向，所述扩眼结构含有从上向下依次连接的辅助杆(5)、外转轴(4)和主刮杆(6)，在辅助杆(5)的上端向下移动并且主刮杆(6)的下端向上移动的过程中，外转轴(4)沿壳体(2)的直径并且远离壳体(2)的轴线的方向移动。所述自由伸缩式随钻扩眼器扩眼结构伸出的距离能够调整，从而可以自由控制扩眼范围。技术研发人员：梁国红,侯福祥,徐丙贵,王军,张燕萍,罗勇,吴千里,何坤,曹川,彭嵩,冯来受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23