專利名稱：可漲開式鉆鞋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田套管鉆井用的鉆鞋，屬于可漲開式鉆鞋。
背景技術(shù)：
套管鉆井在世界范圍內(nèi)的鉆井領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，與傳統(tǒng)鉆井方法相比，套管鉆井具有方便、快捷，鉆井、下套管一次完成等優(yōu)點。國外對套管鉆井的研究和應(yīng)用比較早，而且取得了很好的應(yīng)用效果。套管鉆井的一個重要部件就是鉆鞋，國外套管鉆井所用鉆鞋的表面是硬質(zhì)合金鋁，刀翼韌性好，但硬度差，刀翼是可以伸展開的。該鉆鞋主要在海洋石油鉆井領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛，而在陸地鉆井應(yīng)用的比較少。因為這種鉆鞋對地層的適應(yīng)性比較差，只適應(yīng)泥沙巖層等比較疏松的巖層鉆井，而對地下礫巖層等比較硬的巖層卻無法鉆進，鉆鞋的應(yīng)用具有一定的局限性。對在陸地上使用這種鉆鞋鉆井，必須先勘探清楚地下巖層的情況，是否符合鉆鞋的要求，否則，無法鉆井。國內(nèi)套管鉆井所用鉆鞋主要依靠進口，但價格昂貴，購買配件周期長，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的套管鉆井用鉆鞋對地質(zhì)條件適應(yīng)性差、的問題，本發(fā)明提供一種可漲開式鉆鞋，該鉆鞋對地質(zhì)條件適應(yīng)性強，可滿足各種地質(zhì)巖層的要求，而且成本低，鉆鞋的心部具有可鉆性。
本發(fā)明的技術(shù)方案是該鉆鞋包括心翼及主體，主體底面及側(cè)面有刀背，底面的刀背有通過螺栓及螺母固定的一端是半圓形刀翼和刀塊，半圓形刀翼的端面上有置入擋銷的凹槽，擋銷的另一端置入主體上的凹槽內(nèi)，凹槽的底部有彈簧，側(cè)面刀背上固定有刀翼和刀塊，主體內(nèi)上部向其中心依次置有懸掛套、襯套及球座，下部置有心翼，心翼底部均布有噴嘴，懸掛套與襯套通過銷子固定，主體外壁的中部均布開有四個通孔，通孔內(nèi)置有通過擋環(huán)固定的懸掛座，懸掛座中心開有下部是圓柱形、上部是半球形的腔體，腔體內(nèi)置有彈簧及與壓帽相套的彈柱，彈柱上置有與懸掛套上的孔相配合的懸掛球。
上述所說的噴嘴為四個；底面刀背的一側(cè)為半圓形，并與刀翼相配合；襯套的外壁上均勻分布四個錐孔；懸掛球、彈柱、彈簧及壓帽分別為四個。
本發(fā)明具有的有益效果是由于該可漲開式鉆鞋，底部的刀翼采用了可漲開式、側(cè)面的刀翼是固定式的結(jié)構(gòu)，一次鉆井完成后，底部刀翼漲開。由于該鉆鞋的心部具有可鉆性，二次鉆井可直接鉆進鉆井、下套管一次完成。該鉆鞋可適應(yīng)不同地質(zhì)巖層的鉆進，不僅適應(yīng)海洋鉆井，而且也適應(yīng)陸地鉆井，適應(yīng)范圍比較大，且鉆鞋成本低。


附圖1是發(fā)明結(jié)構(gòu)半剖圖。
附圖2是附圖1的右視圖。
附圖3是附圖1中I部分的局部放大圖。
附圖4是本發(fā)明刀翼漲開時的結(jié)構(gòu)半剖圖。
圖中1-主體，2-懸掛體，3-襯套，4-銷子，5-錐孔，6-擋環(huán)，7-彈簧，8-彈柱，9-懸掛球，10-通孔，11-孔，12-球座，13-心翼，14-內(nèi)置球，15-刀塊，16-噴嘴，17-凹槽，18-擋銷，19-凹槽，20-彈簧，21-懸掛座，22-腔體，23-壓帽，24-刀翼，25-刀背，26-螺母，27-螺栓，28-投球。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖將對本發(fā)明作進一步說明結(jié)合圖1、圖2及圖3，該套管鉆井用鉆鞋，包括心翼13及主體1，主體1底面及側(cè)面有刀背25，底面的刀背(25.2)有通過螺栓27及螺母26固定的一端是半圓形刀翼(24.2)和刀塊(15.2)，半圓形刀翼(24.2)的端面上有置入擋銷18的凹槽17.2，擋銷18的另一端置入主體1上的凹槽19內(nèi)，凹槽19的底部有彈簧20，側(cè)面刀背(25.1)上固定有刀翼(24.1)和刀塊(15.1)，主體1內(nèi)上部向其中心依次置有懸掛套2、襯套3及球座12，下部置有心翼13，心翼13底部均布有噴嘴16，懸掛套2與襯套3通過銷子4固定，主體1外壁的中部均布開有四個通孔10，通孔10內(nèi)置有通過擋環(huán)6固定的懸掛座21，懸掛座21中心開有下部是圓柱形、上部是半球形的腔體22，腔體22內(nèi)置有彈簧7及與壓帽23相套的彈柱8，彈柱8上置有與懸掛套2上的孔11相配合的懸掛球9。
在實際使用過程中，懸掛球9被襯套5預(yù)置在懸掛套2中，此時懸掛球9將懸掛套2和主體1連成一個整體。正常鉆進時，主體1的上部與套管連接，套管旋轉(zhuǎn)并給鉆鞋施加壓力，鉆鞋底面及側(cè)面的刀塊15對地層進行鉆進。在鉆井的同時，套管內(nèi)還要加入鉆井液，鉆井液從噴嘴16的底部噴出，并從套管的外壁反出地面，同時將鉆出的巖石帶出。在鉆井過程中，如果套管外的壓力大于套管內(nèi)的壓力，鉆井液將會從套管內(nèi)向上反，這時，鉆鞋內(nèi)的內(nèi)置球14將被頂起，并卡在球座12的中心處，不會繼續(xù)上移，使得鉆井液不能沿套管內(nèi)壁往上反。這時，需增加套管內(nèi)鉆井液的壓力，使得鉆井可以繼續(xù)進行。在鉆井的同時，將套管一同下入井內(nèi)，鉆井、下套管一次完成。當(dāng)鉆到一定深度的時候，一次鉆井完成。
附圖4是本發(fā)明刀翼漲開時的結(jié)構(gòu)半剖圖。該圖是在一次鉆井完成后，將投球28投入套管內(nèi)，憋壓，使得套管內(nèi)的壓力增大，球座8、襯套4、懸掛套2下移，銷子4被剪斷，懸掛套2與主體1分離，達(dá)到一定行程時，懸掛球9在彈簧7的作用下，被彈柱8頂進襯套3的錐孔5中，將懸掛套2與襯套3連成一體，同時推動心翼13下移。這時，刀翼24.2在心翼13的作用下以螺栓27為軸轉(zhuǎn)動，并漲開，擋銷18同時被剪斷，凹槽19內(nèi)的另一部分擋銷在彈簧20的作用下被頂出，同時卡在刀翼24.2半圓面的凹槽17.1內(nèi)，并將刀翼24.2固定，使刀翼24.2離開主體1的底面，不能再返回。由于鉆鞋的心部具有可鉆性，二次鉆進時，二次鉆進時的鉆鞋可將一次鉆進時鉆鞋的心部鉆開，且二次鉆進時的鉆鞋不能鉆到一次鉆進時鉆鞋的刀翼24.2及刀塊15.2，保證了二次鉆進的順利進行。該鉆鞋可適應(yīng)不同地質(zhì)巖層的鉆削，不僅適應(yīng)海洋鉆井，而且也適應(yīng)陸地鉆井，適應(yīng)范圍大，鉆鞋的成本低。
權(quán)利要求
1.一種可漲開式鉆鞋，該鉆鞋包括心翼(13)及主體(1)，其特征在于主體(1)底面及側(cè)面有刀背(25)，底面的刀背(25.2)上有通過螺栓(27)及螺母(26)固定的一端是半圓形的刀翼(24.2)和刀塊(15.2)，半圓形刀翼(24.2)的端面上有置入擋銷(18)的凹槽(17.2)，擋銷(18)的另一端置入主體(1)上的凹槽(19)內(nèi)，凹槽(19)的底部有彈簧(20)，側(cè)面刀背(25.1)上固定有刀翼(24.1)和刀塊(15.1)，主體(1)內(nèi)上部向其中心依次置有懸掛套(2)、襯套(3)及球座(12)，下部置有心翼(13)，心翼(13)底部均布有噴嘴(16)，懸掛套(2)與襯套(3)通過銷子(4)固定，主體(1)外壁的中部均布開有四個通孔(10)，通孔(10)內(nèi)置有通過擋環(huán)(6)固定的懸掛座(21)，懸掛座(21)中心開有下部是圓柱形、上部是半球形的腔體(22)，腔體(22)內(nèi)置有彈簧(7)及與壓帽(23)相套的彈柱(8)，彈柱(8)上置有與懸掛套(2)上的孔(11)相配合的懸掛球(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種套管鉆井用可漲開式鉆鞋，其特征在于噴嘴(16)為四個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種套管鉆井用可漲開式鉆鞋，其特征在于刀背(25)為四個并與主體(1)為一體，且在主體(1)的側(cè)面和底面均勻分布，底面刀背(25.2)的一側(cè)為半圓形，并與刀翼(24.2)相配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種套管鉆井用可漲開式鉆鞋，其特征在于襯套(3)的外壁上均勻分布四個錐孔(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種套管鉆井用可漲開式鉆鞋，其特征在于懸掛球(9)、彈柱(8)、彈簧(7)及壓帽(23)分別為四個。
全文摘要
一種可漲開式鉆鞋。解決了現(xiàn)有的套管鉆井用鉆鞋對地質(zhì)條件適應(yīng)性差的問題。其特征在于在主體(1)底部的側(cè)面有固定的刀翼(24.1)和刀塊(15.1)，底面有可漲開式的刀翼(24.2)和刀塊(15.2)，主體(1)內(nèi)部的球座(12)、懸掛套(2)、襯套(3)及心翼(13)，在投入投球(28)后可向下移動，使得刀翼(24.2)漲開，漲開后被擋銷(18)鎖住，不能活動。該鉆鞋可適應(yīng)不同地質(zhì)巖層的鉆進，不僅適應(yīng)海洋鉆井，而且也適應(yīng)陸地鉆井，適應(yīng)范圍比較大，鉆鞋的成本低，且鉆鞋的心部具有可鉆性。
文檔編號E21B17/14GK1587633SQ20041007114
公開日2005年3月2日 申請日期2004年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月30日
發(fā)明者劉玉民, 金志富, 王洪亮, 張洪君, 聶紅芳 申請人:大慶石油管理局