一種變徑式通徑規的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于井下工具技術領域，具體涉及一種變徑式通徑規，包括本體和置于本體中的芯軸，本體外表面為螺旋棱結構，螺旋棱上沿圓周方向均勻布置有多組伸縮頭，芯軸上部套有彈簧和彈簧座，下部安裝有平衡活塞，中部設置有多組環狀凸臺結構，伸縮頭與環狀凸臺的位置一一相對應，本體上開設的螺旋槽內安裝有彈簧擋銷、注油堵頭和防竄銷，所述的本體、芯軸、彈簧擋銷、伸縮頭、注油堵頭、平衡活塞合圍形成密封腔。開泵前伸縮頭處于安裝狀態，伸縮頭與環形凸臺緊密貼合，一旦通徑規遇阻或遇卡時，可通過地面開泵使伸縮頭縮回，通徑規解卡，并旋轉鉆柱利用固定式穩定器破除井壁阻點，本實用新型特別適用于直井段，大大提高通井作業的工作效率。
【專利說明】
一種變徑式通徑規
技術領域
[0001]本實用新型屬于石油井下工具技術領域，具體涉及一種變徑式通徑規。
【背景技術】
[0002]通井作業的主要目的是檢查井筒是否暢通，為順利下入各種井下工具、儀器做準備，是一種簡便、高效的井筒檢測方法。
[0003]在石油鉆井、井下作業過程中，測井、下套管、下儀器前進行通井作業時，由于井眼軌跡不規則、鹽膏層縮徑等情況的出現，常規通井鉆具組合在下放過程中容易出現遇阻、遇卡等風險，甚至造成更大的井下事故，降低生產效率。
[0004]常用的通井工具為通徑規，通徑規是用于檢測井下管狀物通徑尺寸的專用工具，主要用于檢測套管、油管、鉆桿等內孔的通徑尺寸是否符合標準，是井下作業常用的檢測工具，分套管通徑規和油管、鉆桿通徑規兩大類。
[0005]比如專利申請CN203769698 U，公布了一種深水井下用鉆具通徑裝置，包括固定短節、設置在固定短節內的回收座和通徑規，所述固定短節與回收座之間通過密封圈密封，所述通徑規軸向上制有貫穿循環孔，在所述通徑規側壁上制有側壁循環通孔，所述通徑規一端設有凸臺式打撈頭，在通徑規的另一端制有便于回收的外倒角刮削體，所述回收座上端制有與通徑規外倒角刮削體配合的內倒角刮削體。
[0006]深水鉆井通徑作業前的鉆具組合，首先將回收短節與入井的需要通徑的鉆具組合最下部連接上，固定短節通過上部鉆桿扣、下部鉆桿扣與上部鉆具、下部鉆具螺紋連接，在需要鉆具通徑的施工作業最后一次起鉆前，從井口向鉆具內投放通徑規，通徑規通過鉆具內徑，泥漿可以從通徑規軸向循環孔和通徑規與鉆井內徑環空的空間循環，不會影響井底循環，一次性通完全部鉆具。
[0007]當通徑規通至鉆具底部時，通徑規落在回收短節上，回收座上的內倒角刮削體與通徑規外倒角刮削體配合回收；所述回收座通過密封圈與固定短節實現密封，泥漿只能從通徑規軸向循環孔的空間循環，不會影響井底循環，這樣通徑規可隨回收短節一同起出井口，滿足正常的起鉆要求。
[0008]專利申請CN 103556968 A，公布了一種一次全井鉆柱通徑規，包括圓柱狀的通徑規主體、系繩連接頭、鋼絲繩以及連接頭固定架，其中，所述的通徑規主體I內徑與外徑之比d/D為0.7-0.8，以保證通徑規的壁厚和強度，使其不易損壞，同時，其開有貫通其上下端面的貫孔，使得通徑規在下落過程中鉆柱內液體可以從通徑規內部通過，提高通徑規的下落速度，另外，通徑規主體下端設置有傾斜角度為45°的倒角刮削體，保證通徑規在鉆柱內順利下行，而不容易在鉆桿內停留，最后，由固定縱條和固定橫條十字交叉焊接而成的連接頭固定架焊接在通徑規主體上端，該固定縱條的上端面和固定橫條的上端面均與通徑規主體的上斷面齊平，系繩連接頭焊接在該連接頭固定架中心，而鋼絲繩5的一端系在所述的系繩連接頭上，該鋼絲繩的外徑為1.5mm，其長度比柱鉆桿長2m，使有足夠的長度能把鋼絲繩拉住并把通徑規取出。
[0009]在完井階段的射孔作業和防砂作業之前，套管刮管、洗井作業結束之后，拉住通徑規主體上端的鋼絲繩，從鉆臺向鉆柱內投放鉆柱通徑規，緩慢將鋼絲繩放入，當鋼絲繩完全進入鉆桿后，鋼絲繩為拉直狀態，此時，把牽著鋼絲繩的手松開，通徑規自由落下，一次性通完全部鉆具。當通至鉆具底部時，通徑規落在鉆頭上，鉆柱起出時，通徑規可隨鉆頭一起起出，當最后一柱鉆桿坐在轉盤面時，可以拉住鋼絲繩將通徑規取出，完成通徑，使節約拆裝鉆頭的時間，后續射孔和防砂作業鉆柱可以不必再通徑。
[0010]專利申請CN203321397U，公布了一種滑塊式防卡通井規，由上接頭、通井規本體、第一銷釘、定位螺栓、楔形槽、第一滑塊、第二滑塊、排液孔和第二銷釘組成。本體上有中心孔，通井規本體和上接頭加工成一體，上接頭有油管內螺紋扣，能夠和油管相連接。通井規本體和第二滑塊上有楔形鍵，第一滑塊上有楔形槽，通井規本體的楔形鍵與第一滑塊的楔形槽配合連接，第二滑塊的楔形鍵與第一滑塊的楔形槽配合連接，第一滑塊通過定位螺栓連接通井規本體，第一滑塊與通井規本體之間有第一銷釘連接，第一滑塊有排液孔，第二滑塊與第一滑塊之間有第二銷釘連接。
[0011]在通井規入井正常工作時，通井規本體、第一滑塊、第二滑塊組合成一個圓柱體，定位螺栓的作用是阻止通井規本體與第一滑塊的脫離。當通井規遇卡時，通過上提管柱，剪斷銷釘和銷釘，第一滑塊相對于通井規本體向下滑動，第二滑塊相對于第一滑塊向下滑動，并且，第一滑塊和第二滑塊在做軸向滑動的同時也在做徑向滑動，從而使通井規整體縮徑，解除卡鉆。
[0012]專利申請CN202882825U，公布了一種低水阻通井規，包括上接頭和本體;上接頭下端連接本體，本體外表面開有三個螺旋槽，螺旋槽的傾角為45°，槽深為12mm，螺旋槽縱向設有刮削刃，本體下端設計有內螺紋。
[0013]使用時，在本實用新型上部連接油管，進行通井操作時，井內液體或稠油可通過本體上的螺旋槽流通，這就大大減小了起下通井管柱時的阻力，避免了過大的激動壓力。在使用本實用新型小規模沖砂時，沖砂液可通過螺旋槽流動，流通面積增大，液流阻力變小，降低了卡鉆的風險。另外由于螺旋槽縱向有刮削刃，可以增強對套管的刮削效果。
[0014]上面所述的通井規，在使用的時候，一般連接有加重桿，以增大通井規質量，提高刮除污垢的能力。作業中，將通井規放入氣井井筒內，在繩索控制下，依靠自身重力勻速下落，刮除油管壁附著污垢，疏通氣井油管空間。
[0015]但實施過程中油污、垢漬等雜質易集聚、堵塞在油管與通井規的環形空間，減小氣體流通截面積，增大通井規下落阻力，出現卡阻現象。而上述的那些專利針對這個問題，并不能有效地解決，常規通井鉆具組合在下放過程中容易出現遇阻、遇卡等風險，甚至造成更大的井下事故，降低生產效率。
【發明內容】
[0016]本實用新型的目的是克服現有技術中常規通井鉆具組合在下放過程中容易出現遇阻、遇卡等問題，提供了一種變徑式通徑規，連接在通井鉆具組合中固定穩定器前端，當鉆具下放過程中變徑式通徑規首先遇阻或遇卡后，開栗循環，變徑式通徑規解卡，轉動鉆具利用固定式穩定器進行擴劃井壁、破除臺肩、消除井壁阻點，防止整個鉆具卡鉆。
[0017]本實用新型的技術方案是提供了一種一種變徑式通徑規，包括本體和置于本體中部的芯軸，其特征在于:所述的本體外表面為螺旋棱結構，螺旋棱上沿圓周方向均勻布置有多組伸縮頭，所述的芯軸上部套有彈簧和彈簧座，芯軸的下部安裝有平衡活塞，芯軸的中部設置有多組環狀凸臺結構，每組伸縮頭與環狀凸臺的位置一一相對應，本體上還開設有螺旋槽，且自上而下一次安裝有彈簧擋銷、注油堵頭和防竄銷，套接于芯軸上部的彈簧座固定在所述的彈簧擋銷上，套接于芯軸下部的平衡活塞位于所述的注油堵頭和防竄銷之間，所述的本體、芯軸、彈簧擋銷、伸縮頭、注油堵頭、平衡活塞合圍形成密封腔。
[0018]所述的芯軸的頂部安裝有卡簧，卡簧與彈簧之間安裝有噴嘴。
[0019]所述的芯軸的底部裝有防竄帽，防竄帽位于防竄銷的下部。
[0020]所述的環狀凸臺上部設置有錐度，錐面與軸線的夾角為0°_0°。
[0021]所述的密封腔內充滿液壓油O。
[0022]所述的芯軸與本體之間，彈簧擋銷與本體之間，伸縮頭與本體之間，注油堵頭與本體之間，平衡活塞與本體之間，平衡活塞與芯軸之間，防竄銷與本體之間均設置有O型密封圈。
[0023]所述的伸縮頭連接在固定式穩定器前端，伸縮頭伸出后的外徑與固定式穩定器外徑相同。
[0024]本實用新型的有益效果:
[0025]1、本實用新型結構簡單、性能可靠，本體采用整體式結構，保證了本體的強度，從而保證了整個鉆具組合的安全性。
[0026]2、本實用新型芯軸的中部設置有多組環狀凸臺結構，并沿本體軸向均勻布置，處于安裝狀態時，伸縮頭與芯該環形凸臺緊密貼合，保證了本實用新型與井壁間的有效接觸，足夠的環空過流面積，又保證了本實用新型能進行變徑。
[0027]3、本實用新型的伸縮頭連接在固定式穩定器前端，伸縮頭伸出后的外徑與固定式穩定器的外徑相同，鉆具下放過程中如有阻點，本實用新型先與阻點接觸，地面開栗后，伸縮頭在與井壁接觸力的作用下縮回，轉動鉆柱，破除阻點，避免整個鉆具組合卡鉆。本實用新型在地面停栗后，芯軸在彈簧里作用下上行，并頂出伸縮頭復位，使本實用新型恢復到安裝狀態，本實用新型可重復開、停栗動作，進行前方“探阻”，發現阻點后，利用固定式穩定器破除阻點。
[0028]5、本實用新型的彈簧可根據伸縮頭復位所需的彈簧力進行更換，本實用新型的噴嘴可根據循環排量和所需壓差的大小進行更換。
[0029]6、本實用新型根據磨損、沖蝕程度的情況，可重復利用。
[0030]以下將結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
【附圖說明】
[0031]圖1是本實用新型結構不意圖。
[0032]附圖標記說明:1-本體，2-卡簧，3-噴嘴，4-0型密封圈，5_彈簧，6_芯軸，7_彈簧座，
8-彈簧擋銷，9-螺旋槽，10-液壓油，11-伸縮頭，12-環狀凸臺，13-注油堵頭，14-平衡活塞，15-防竄銷，16-防竄帽。
【具體實施方式】
[0033]實施例1:
[0034]在通井作業過程中，由于井眼軌跡不規則、鹽膏層縮徑等情況的出現，常規通井鉆具組合在下放過程中容易出現遇阻、遇卡等風險，甚至造成更大的井下事故，生產效率降低，影響氣井正常生產。
[0035]針對上述的問題，本實用新型提供了一種變徑式通徑規，如附圖1所示，包括本體I和置于本體I中部的芯軸6，其特征在于:所述的本體I外表面為螺旋棱結構，螺旋棱上沿圓周方向均勻布置有多組伸縮頭U，所述的芯軸6上部套有彈簧5和彈簧座7，芯軸6的下部安裝有平衡活塞14，芯軸6的中部設置有多組環狀凸臺12結構，每組伸縮頭11與環狀凸臺12的位置一一相對應，本體I上還開設有螺旋槽9，且自上而下一次安裝有彈簧擋銷8、注油堵頭13和防竄銷15，套接于芯軸6上部的彈簧座7固定在所述的彈簧擋銷8上，套接于芯軸6下部的平衡活塞14位于所述的注油堵頭13和防竄銷15之間，所述的本體1、芯軸6、彈簧擋銷8、伸縮頭11、注油堵頭13、平衡活塞14合圍形成密封腔，密封腔內充滿液壓油1，
[0036]所述的芯軸6的頂部安裝有卡簧2，卡簧2與彈簧5之間安裝有噴嘴3。
[0037]在進行通井作業時，將本實用新型所述的伸縮頭11連接在固定式穩定器前端，伸縮頭11伸出后的外徑與固定式穩定器外徑相同，在通井下鉆過程中，如有阻點，本實用新型會先于固定式穩定器與阻點相遇，地面人員可及時判定遇阻情況，可預防卡鉆事故的發生。
[0038]發現阻點后，可通過地面開栗，鉆井液通過噴嘴3進入芯軸6后，因所述的芯軸6頂部與本體I的密封橫截面積大于所述平衡活塞17與本體I的密封橫截面積，促使芯軸6上下兩端形成一個壓差，該壓差促使芯軸6下行并壓縮彈簧5，同時擠壓液壓油10推動平衡活塞17下行，伸縮頭11與芯軸6脫開，伸縮頭11在井壁的作用下縮回，本實用新型與井壁阻點脫開，變徑式通徑規解卡，轉動并緩慢下放鉆柱，利用固定式穩定器對井壁阻點進行破除。阻點進行破除后地面停栗，芯軸6在彈簧5的作用下上行，頂出伸縮頭11，與此同時，平衡活塞17也上行，本實用新型恢復到初始狀態。
[0039]本實用新型可重復開、停栗動作，進行前方“探阻”，發現阻點后，利用固定式穩定器破除阻點，避免整個鉆具組合卡鉆，實現可持續通井作業的目的。
[0040]實施例2:
[0041]在實施例1的基礎上，本實用新型在所述的芯軸6中部置有多組環狀凸臺12結構，環狀凸臺12結構沿本體軸向均勻布置，環狀凸臺12上部設置有錐度，錐面與軸線的夾角為20°-30°，芯軸6的底部裝有防竄帽16，防竄帽16位于防竄銷15的下部，所述的彈簧擋銷8、防竄銷18將芯軸6、彈簧5、彈簧座7、防竄帽20、伸縮頭11固定在安裝狀態，且彈簧5處于預緊壓縮狀態，處于安裝狀態時，每組伸縮頭11與相對應的環狀凸臺12緊密貼合，伸縮頭11在徑向力作用下處于自鎖狀態，保證了本實用新型與井壁間的有效接觸，足夠的環空過流面積;芯軸6在上下兩端形成的壓差作用下下行壓縮彈簧5，使彈簧5處于壓縮狀態時，伸縮頭11與芯軸6脫開從而保證了本實用新型能進行變徑。
[0042]通井作業時，本實用新型所述的伸縮頭11與井壁或阻點相遇，產生的反作用力使伸縮頭11與芯軸6中部環狀凸臺處于自鎖狀態，伸縮頭11不縮回，使本實用新型在有徑向外力作用下，伸縮頭11伸出后的外徑依然與固定式穩定器外徑一致，起到“探阻”的目的。
[0043]實施例3:
[0044]在實施例1的基礎上，所述的芯軸6與本體I之間，彈簧擋銷8與本體I之間，伸縮頭11與本體I之間，注油堵頭13與本體之間，平衡活塞14與本體之間，平衡活塞14與芯軸6之間，防竄銷15與本體I之間均設置有O型密封圈4。本實用新型所采用的這種密封方式不僅密封效果良好，而且便于各零部件的安裝及拆卸。本實用新型所述的彈簧5可根據伸縮頭11復位所需的彈簧力進行更換，本實用新型所述的噴嘴3可根據循環排量和所需壓差的大小進行更換。
[0045]以上例舉僅僅是對本實用新型的舉例說明，并不構成對本實用新型的保護范圍的限制，凡是與本實用新型相同或相似的設計均屬于本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種變徑式通徑規，包括本體(I)和置于本體(I)中部的芯軸(6)，其特征在于:所述的本體(I)外表面為螺旋棱結構，螺旋棱上沿圓周方向均勻布置有多組伸縮頭(11)，所述的芯軸(6)上部套有彈簧(5)和彈簧座(7)，芯軸(6)的下部安裝有平衡活塞(14)，芯軸(6)的中部設置有多組環狀凸臺(12)結構，每組伸縮頭(11)與環狀凸臺(12)的位置一一相對應，本體(I)上還開設有螺旋槽(9)，且自上而下一次安裝有彈簧擋銷(8)、注油堵頭(13)和防竄銷(15)，套接于芯軸(6)上部的彈簧座(7)固定在所述的彈簧擋銷(8)上，套接于芯軸(6)下部的平衡活塞(14)位于所述的注油堵頭(13)和防竄銷(15)之間，所述的本體(1)、芯軸(6)、彈簧擋銷(8)、伸縮頭(11)、注油堵頭(13)、平衡活塞(14)合圍形成密封腔。2.如權利要求1所述的一種變徑式通徑規，其特征在于:所述的芯軸(6)的頂部安裝有卡簧(2)，卡簧(2)與彈簧(5)之間安裝有噴嘴(3)。3.如權利要求1所述的一種變徑式通徑規，其特征在于:所述的芯軸(6)的底部裝有防竄帽(16)，防竄帽(16)位于防竄銷(15)的下部。4.如權利要求1所述的一種變徑式通徑規，其特征在于:所述的環狀凸臺(12)上部設置有錐度，錐面與軸線的夾角為20° -30°。5.如權利要求1所述的一種變徑式通徑規，其特征在于:所述的密封腔內充滿液壓油(1)06.如權利要求1所述的一種變徑式通徑規，其特征在于:所述的芯軸(6)與本體(I)之間，彈簧擋銷(8)與本體(I)之間，伸縮頭(11)與本體(I)之間，注油堵頭(13)與本體之間，平衡活塞(14)與本體之間，平衡活塞(14)與芯軸(6)之間，防竄銷(15)與本體(I)之間均設置有O型密封圈(4)。7.如權利要求1所述的一種變徑式通徑規，其特征在于:所述的伸縮頭(11)連接在固定式穩定器前端，伸縮頭(11)伸出后的外徑與固定式穩定器外徑相同。
【文檔編號】E21B31/113GK205477488SQ201620258823
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月31日
【發明人】葉文勇, 胡東鋒, 聶俊
【申請人】中國石油集團川慶鉆探工程有限公司工程技術研究院