新型液压式随钻扩眼器的研制
一种新型扩孔钻头的研制
型结 构 ， 数 值 模拟 方法 进 行 了钻 头体 的刚 度 、 度 分 析 ， 制 了小 井 眼液 压 可 控 式 变径 扩 孔 钻 头 ， 将 井 眼 由 ＋ １ 扩 到 用 强 研 可 １８ｍｍ
＋ ４ ｍ。经现场试验表 明， １６ｍ 操作简单灵便 、 工作安全 可靠 、 扩孔直径均匀， 为扩孔钻 头提供 了一个 新品种。 关键词 小井眼 扩孔钻头 液压 变径
６ ２ ｍ， 大 井 径 ＋ ２ ｍｍ， 均 井 径 为 １２ ｍ 最 ２５ 平
＋ ３ ． ９ｍ １ １ ６ ｍ。
有 （ —８ ｍ 由 于滤 饼 的 存 在 ， 际 间 隙还 要 小 。 ４ ） ｍ； 实 小 井眼扩孔 技术 可 以加 大井 眼 环 空 间隙 ， 高 注水 提
泥的顶替效 率 ， 能够 更好 的实现套管 固井质量 差 ， 影 响 固井 而
质 量 的最 主要 原 因是 套 管 和 井 眼之 间 的环 空 间 隙 小 ： １７ ８ｍ 套 管 侧 钻井 用 ＋ ５ ． ｉ 钻 头 钻 领 ＋ ７ ． １２ ４ ｍ ｌ ｌ
眼， 尾管本 体 外 径 为 １７ ｍ 尾 管 接 箍 外 径 为 １ １ ２ ｍ， ４ ｍ 套 管 和井 眼间 隙仅 有 （ — １ ） ｍ； ３ ． ｉ ｍ， ５ ２ ｍ ＋１９ ７ ｍｌ ｌ
一
种新 型扩孔 钻头 的研 制
李 治淼 刘 巨保 邹 野 李 志 文
（ 庆 石 油学 院 ， 庆 １３ １ ； 庆 钻 探 工程 公 司 ， 大 大 ６３ ８ 大 大庆 １３０ ） ６ ００
摘
要
小井眼扩孔钻头是老 井重钻的关键设备。针对井下 空间尺寸小、 动力来源 困难等 问题， 采用整体刀块 、 面变径等新 斜
部件 ， 其外 观与结构 原理如 图 １ 示 ， 图为 钻头 的 所 左 外观， 中图为钻头工 作状 态 ， 图为钻头 刀体 回收 状 右
新型双级扩眼钻头研制及试验
新型双级扩眼钻头研制及试验发布时间：2022-10-10T05:24:51.295Z 来源：《科技新时代》2022年3月6期作者：刘明[导读] 目前国内在深井、大斜度井扩孔难题上一直没很好的解决办法刘明成都迪普金刚石钻头有限责任公司四川成都610500摘要：目前国内在深井、大斜度井扩孔难题上一直没很好的解决办法。
传统的方法：其一是采用钻后扩孔的方式，此种方法作业环节多不仅钻井周期较长而且需要承担二次风险，钻井成本高，经济效率低，经过在现场试验证明，随着井斜的增加，钻后扩孔难度也随之而增加，当井斜大于32°时扭矩过大，常出现憋停顶驱的现象，施工难以正常进行；其二采用单级扩眼钻头（普通双芯钻头）进行随钻扩眼，这种方式在进行增降斜时候表现出工具面不稳定，造斜率达不到要求，井径扩大率不能达标。
本文针对普通随钻扩孔钻头的弱点，进行了新型双级扩孔钻头的研制。
研制的新型双级扩眼钻头成功运用于塔河油田定向随钻扩孔井眼，实践应用证明，该型号钻头取得了不错的使用效果，解决了上述难题。
关键词：定向；随钻扩孔；领眼钻头；扩眼钻头；钻头设计；机械钻速随着钻井技术的不断进步, 扩眼作业已成为解决易缩井、易垮塌地层、改良套管程序、增大固井环空、提高固井质量以及降低钻井成本的重要手段。
目前，许多国家都有各种类型的钻井扩眼工具，也在进一步进行新型扩眼工具的研发。
近年来，中石化塔河油田老井采收率低，为了提高采收率、开发剩余油，降低钻井成本实行老三级井身结构井开窗侧钻，从石炭系巴楚组或奥陶系上部桑塔木组灰色泥岩段进行开窗侧钻，由于灰色泥岩在井内钻井液长时间浸泡下容易出现坍塌、掉块等现象，在钻井过程中容易出现卡钻的安全隐患。
由于受老井眼井身结构的约束，若采用常规钻头进行定向钻进会引起下一开井眼钻头尺寸很小所带来的井眼钻具和仪器配套选择，液力保障与钻压传递等一系列问题。
所以需要进行定向随钻扩孔钻进，若采用钻后扩孔的方式，当井斜大于30°以上扩孔难度大；若采用普通双芯钻头进行随钻扩孔，在使用过程中工具面不稳定，可控性差，井径扩大率低；针对塔河油田这种侧钻井扩眼钻头国外研究也比较少，国内之前是一个空白，我公司研制的新型双级扩眼钻头属首次。
新型随钻液压扩眼器的研制
中存在 的问题 在 国产工 具 中都 有所 体现 。 同时 ，国
产 液压 扩 眼器 扩 眼效率 低 、结 构不合 理 、工作安 全
性 差和 寿命短 的 问题 更 为突 出 ，难 以满足 海洋钻 井
的技术 要求 ；因 此 。 目前 国 产 扩 眼器 的结 构 迫
切 需要 进一步 完善 以提 高其工作 可靠 性 。 鉴 于 目前 国 内 、外 随钻扩 眼器存 在 的问题 ，以 及不 能 满足 海 洋 钻 井 技 术 要 求 的 状 况 ，２ ０ ０ ７年 中 海 油能 源发 展 监 督 监 理 技 术 公 司 和 中 国石 油 大 学
① 扩眼刀 翼单边 受 力 ，扭 矩大 ，憋跳 严重 ，对 钻头 和钻柱易 造成很 大 的伤害 ；② 井眼 为螺旋形 ，井 身
质 量较差 ；③ 自洁 能力差 ，扩 眼切 削齿不 能及 时完
（ 京 ） 开始对 液压 扩眼 器 的结 构原 理 和力 学 性 能 北
进行 研究 ，２ ０ ０ ９年 ３月 成 功研 制 出 安全 性 和可 靠 性较 高 的新 型 随钻液压 扩 眼器 。该随钻 液压扩 眼器 可大 大降低 钻完 井过程 中的作业 风险 ，提高 固井 和 完井 质量 ，增加 单井产 能 。
定 在 刀片 底部 和上 部 ，调 压杆 通过 金 属爪 固定 在调
石 油
机
械
Ｃ ＩＡＰ Ｔ Ｏ Ｅ Ｍ Ｍ Ｃ ＩＥ Ｙ ＨＮ Ｅ Ｒ Ｌ Ｕ Ａ ＨＮ Ｒ
钻 井新 技 术
２１ ０ ０年 第 ３ ８卷 第 ７期
新 型 随钻 液 压 扩 眼 器 的研 制
于 小 龙 刘 贵远 左 凯 于 海永 程 仲 杨 进 巩 立根
（ ．中海 油 能 源 发展 监 督 监 理技 术公 司 ２ １ ．中 国石 油 大 学 （ 京 ） 石 油 ＿程 教 育部 重 点 实验 室） 北 Ｔ －
液压随钻扩眼器的研制与典型应用
液压随钻扩眼器的研制与典型应用王德贵;吴小雄;王小红;惠坤亮;游娜;董毅军;徐虹【摘要】随钻扩眼工具是解决蠕变地层井眼缩径问题和水泥环厚度低引起固井质量问题的利器.文中介绍了一种在井下复杂环境中能够可靠动作并能够强行收回刀翼的扩眼器产品.该扩眼器一种规格可产生多种扩径范围,井眼扩大率最大为20％左右.随钻扩眼、水平井钻后扩眼等多井次的成功应用表明,该系列扩眼器产品可靠、性能稳健,具有较高的推广应用价值.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2019(000)005【总页数】3页(P127-129)【关键词】扩眼器;扩眼;刀翼;随钻;投球【作者】王德贵;吴小雄;王小红;惠坤亮;游娜;董毅军;徐虹【作者单位】国家油气钻井装备工程技术研究中心,陕西宝鸡 721002;宝鸡石油机械有限责任公司,陕西宝鸡 721002;国家油气钻井装备工程技术研究中心,陕西宝鸡 721002;宝鸡石油机械有限责任公司,陕西宝鸡 721002;川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司,西安 710018;国家油气钻井装备工程技术研究中心,陕西宝鸡721002;宝鸡石油机械有限责任公司,陕西宝鸡 721002;国家油气钻井装备工程技术研究中心,陕西宝鸡 721002;宝鸡石油机械有限责任公司,陕西宝鸡 721002;国家油气钻井装备工程技术研究中心,陕西宝鸡 721002;宝鸡石油机械有限责任公司,陕西宝鸡 721002;宝鸡石油机械有限责任公司,陕西宝鸡 721002【正文语种】中文【中图分类】TE2420 引言随钻扩眼是采用随钻扩眼工具和常规钻头，在钻进的同时进行井眼扩大的一种钻井技术[1-3]。
该技术可提高油气井建井质量；可实现小间隙套管程序，降低钻井综合成本；解决井下蠕变地层问题；确保多分支井技术、大位移井技术、膨胀管技术等新技术的实施；提高侧钻井套管尺寸和开发效果[4-5]。
在国外用扩张式随钻扩眼器进行随钻扩眼作业是井眼设计中一项应用非常广泛的技术[6]。
新型随钻液压扩眼器的研制
新型随钻液压扩眼器的研制
于小龙;刘贵远;左凯;于海永;程仲;杨进;巩立根
【期刊名称】《石油机械》
【年(卷),期】2010(038)007
【摘要】鉴于目前国内外随钻扩眼器存在的问题,以及不能满足海洋钻井技术要求的状况,研制了一种安全性和可靠性较高的新型随钻液压扩眼器.该液压扩眼器通过投球、憋压实现刀翼的收放.扩眼器直径为215.9 mm,扩眼后井眼直径为254 mm,误差小于5%,刀翼伸出力为15.533 kN,刀翼的缩回力为55.477 kN.现场应用表明,使用φ215.9 mm扩眼器扩眼后,井眼扩大率为20%～25%,能满足海洋石油钻探的要求.新型随钻液压扩眼器采用投球、憋压推动活塞高效运行的方法,使扩眼器刀翼伸出和收回的动作准确无误.
【总页数】3页(P14-16)
【作者】于小龙;刘贵远;左凯;于海永;程仲;杨进;巩立根
【作者单位】中海油能源发展监督监理技术公司;中海油能源发展监督监理技术公司;中海油能源发展监督监理技术公司;中海油能源发展监督监理技术公司;中海油能源发展监督监理技术公司;中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室;中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室
【正文语种】中文
【相关文献】
1.大井径液压式扩眼器的研制与应用 [J], 裴学良;陈忠帅;丛海洋
2.新型液压随钻扩眼器的研制 [J], 卿山盟;陈颖;周威
3.液压随钻扩眼器的研制与典型应用 [J], 王德贵;吴小雄;王小红;惠坤亮;游娜;董毅军;徐虹
4.射频识别随钻扩眼器的研制与应用 [J], 崔龙兵;胡亮;席步祥;阮臣良;程光明;赵建军
5.随钻微扩眼器研制及应用 [J], 贾利春;邓虎;陈俊斌;刘先明
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新型随钻液压扩眼器的研制_于小龙
2
2. 1
力学分析
液压扩眼器刀翼收放的力学分析 液压扩眼器刀翼收放的受力状态如图 2 所示。
图2
刀翼收放受力状态示意图
图中
F0 — — —刀翼收放支撑压力，kN； F1 — — —活塞推力，kN；
— —
石
油
机
械
2010 年
第 38 卷
第7 期
N— — —滑道对刀翼的支撑力，kN； f1 — — —滑道摩擦力，kN； f2 — — —滑块与刀翼之间的摩擦力，kN。 设计刀翼滑道角度 β = 25° （ 与轴向夹角 ） ， 摩 擦因数 f = 0. 15 ，由受力平衡可得到： 刀翼伸出时， 活塞推力 F1 = 1. 357 F0 （ F0 为 刀翼伸出时的支撑压力 ） ； 刀翼收回时， 活塞推力 F1 = 0. 287 F' 0 （ F' 0 为刀翼收回时的支撑压力） 。 以 215. 9 mm （ 8 英寸） 液压扩眼器设计为 例，活塞内径 73 mm，外径 113 mm， 压降 2 MPa， 2 活塞面积为 5 840. 4 mm 。由此可计算得到活塞推力 为 11. 446 kN，刀翼伸出力为 15. 533 kN，刀翼轴向 最大承受压力 （ 刀翼最小缩回压力） 为 55. 477 kN。 以上计算都是按静力状态下进行的 ，在动态时 刀翼伸出比较容易，刀翼缩回的压力变化不大。为 防止由于刀翼张力过大而导致瞬时憋钻 ，刀翼张力 不宜过大。 2. 2 液压扩眼器销钉剪切的力学分析 销钉选材为合金钢，抗剪切强度 310 MPa。 扩 眼作业时投球、 憋压， 将下端左右侧剪切销钉剪 断，流体经过内部最小通道的直径为 57 mm，液体 压力为 3 ～ 5 MPa。 忽略摩擦引起的压降损耗， 经 计算，作用在销钉上的力为 7. 651 ～ 12. 752 kN。 设下部剪切销钉直径为 d， 横截面积为 A。 当 τ= F ≥τ b 时，2 销钉同时被剪断 （ τ b 为材料抗剪 2A
新型液压式随钻扩眼器的研制
新型液压式随钻扩眼器的研制鉴于目前国内外扩眼器存在的服务费用高、扩眼效率低和工作安全性差等方面的不足，本文研制了一种安全性和可靠性较高的新型液压式随钻扩眼器。
该扩眼器具有性能稳定，作业范围广和经济效益高等特点。
其独特的设计弥补了传统扩眼器工具存在的缺陷，打破了国外的技术垄断。
经过地面测试和海上试验井的应用检测，该扩眼器各项指标均达到了设计要求，扩眼效果良好，能满足我国陆地和海上油气田扩眼作业要求，具有较强的市场竞争力。
详细介绍：在石油天然气的开发钻井过程中，由于井壁不稳和受地层挤压等原因，经常会遇到井眼直径缩小导致钻井过程难以继续、以及水平井眼缩小等问题，因此需要使用扩眼器来进行扩眼作业。
鉴于目前国内外扩眼器存在的服务费用高、扩眼效率低和工作安全性差等方面的不足，以及不能满足海洋优快钻井技术要求的状况，本文研制了一种安全性和可靠性较高的新型液压式随钻扩眼器。
该作品具有以下技术特点：1、在扩眼器中首次引入弹爪锁定装置有效解决了传统扩眼器刀翼在作业过程中回缩的问题。
该装置通过弹爪弹指上的齿扣与芯管外壁上的齿扣间的咬合实现锁定弹爪的锁定功能。
扩眼作业时，井壁施加给刀翼的力越大，弹爪和芯管的咬合越紧，确保了扩眼作业的稳定性。
2、扩眼井径可调节。
本扩眼器可以在下井前通过更换调整套长度来调节扩眼器的最大外径，实现一种扩眼器可以进行多种尺寸的扩眼作业，满足不同的钻、完井要求，适应范围广。
3、采用双弹簧双投球和双喷嘴设计。
小弹簧推动解锁套实现扩眼器解锁，主弹簧推动复位顶套实现刀翼的收回。
主弹簧和小弹簧间的配合，使扩眼器刀翼能够顺利收回。
二次投球则是刀翼成功收回的一个备份式的保险。
即在外界因素的影响下，主弹簧和小弹簧间的相互作用未能实现刀翼的收回时，通过设置二次投球，确保刀翼能成功收回以继续实施钻进作业，因此二次投球很好的体现出了本扩眼器的随钻特点：即在扩眼器下到扩眼层段进行扩眼，扩眼结束后刀翼收回在不提钻的情况下继续进行正常钻进作业。
液压随钻扩孔器的研制
液压随钻扩孔器的研制邓都都,陈云龙,蔡家品,阮海龙,赵义(北京探矿工程研究所,北京 100083)摘 要:针对现有液压随钻扩孔器工作时出现的刀翼不能正常收回㊁振动剧烈等问题,设计制造出了一套新型液压随钻扩孔器㊂扩孔器设计锁紧机构,当刀翼张开后,能够将其锁住,减轻扩孔时的振动;采用投球憋压与弹簧回收结合的方式,能够有效地保证刀翼的回收㊂扩孔器设计直径124m m ,能够扩孔的最大直径为270m m ㊂本文从结构与工作原理上对该扩孔器进行了介绍,通过流体力学原理分析计算,验证了扩孔器活塞的结构设计,通过有限元分析完成了刀翼的强度校核㊂关键词:随钻扩孔;刀翼;活塞;强度校核;液压中图分类号:P 634.4,T E 921 文献标识码:A 文章编号:1009282X (2022)01001505T h e D e v e l o p m e n t o f H y d r a u l i c R e a m e r w h i l e D r i l l i n gD E N G D u d u ,C H E N Y u n l o n g ,C A I J i a p i n ,R U A N H a i l o n g,Z H A O Y i B e i j i n g I n s t i t u t e o f E x p l o r a t i o n E n g i n e e r i n g ,B e i j i n g 100083,C h i n a A b s t r a c t :I n v i e w o f t h e c u r r e n t h y d r a u l i c d r i l l i n g r e a m e r c a n n o t r e c o v e r n o r m a l l y,s e v e r e v i b r a t i o n a n d o t h e r p r o b l e m s o n w o r k i n g .A n e w t y p e o f h y d r a u l i c d r i l l i n g r e a m e r i s d e s i g n e d a n d m a n u f a c t u r e d .T h e r e a m e r i s d e s i g n e d w i t h a l o c k i n g st r u c -t u r e ,w h e n t h e b l a d e s a r e o p e n e d ,t h e b l a d e c a n b e l o c k e d t o r e d u c e t h e v i b r a t i o n d u r i n g r e a m i n g .T h e c o m b i n a t i o n o f b a l l d r o pa n d s p r i n g r e c o v e r y c a n e f f e c t i v e l y e n s u r e t h e r e c o v e r y o fb l a d e .T h e r e a m e r i s d e s i gn e d t o b e 124m m i n d i a m e t e r ,w i t h a m a x -i m u m r e a m i n g d i a m e t e r o f 270m m .I n t h i s p a p e r ,t h e s t r u c t u r e a n d w o r k i n g p r i n c i p l e o f t h e r e a m e r a r e i n t r o d u c e d .T h r o u gh t h e a n a l y s i s a n d c a l c u l a t i o n o f t h e p r i n c i p l e o f f l u i d m e c h a n i c s ,t h e p i s t o n s t r u c t u r e d e s i g n o f t h e r e a m e r i s c o m pl e t e d ,a n d t h e s t r e n g t h c h e c k o f t h e b l a d e i s c o m p l e t e d t h r o u g h t h e f i n i t e e l e m e n t a n a l ys i s .K e yw o r d s :r e a m e r w h i l e d r i l l i n g ;r e a m e r b l a d e ;p i s t o n ;i n t e n s i t y c h e c k ;h y d r a u l i c 收稿日期:20210923作者简介:邓都都(1989-),男,地质工程专业,硕士,工程师,主要从事钻探装备㊁器具的研发以及钻探工艺研究,E -m a i l:d d u d u @m a i l .c g s .go v .c n ㊂0 引言随钻扩孔器是在钻井过程中对井眼进行扩大的一种井下工具[1,2]㊂该工具能够改变井身结构,通过扩孔可以减小套管柱之间的间隙,提高钻探的机械钻速,有效降低钻井成本;在钻井过程中遇到了盐膏层段时,其蠕变缩径会造成卡钻㊁挤压套管等问题,采用井下随钻扩眼器能避免因盐膏层蠕变带来的钻井复杂事故,有效地保护套管,提高钻井的安全性;在固井时,通过井下扩孔技术,在不改变套管尺寸的情况下,可增加套管的环空间隙,有利于提高固井质量;在老井的储层改造中,采用随钻扩孔器能够在不伤害井身结构的同时,对储层进行扩大,提高矿藏的采收率㊂因此,随钻扩孔器作为一种多用途的井下作业工具,在国内外钻井现场中应用非常广泛[3-5]㊂1 随钻扩孔器的技术现状目前国内外对随钻扩孔器的研究较为深入[6-9],形成的产品也多种多样,现在已基本淘汰了固定翼式和机械扩张式的扩孔器,主流产品均为滑移液压扩张式扩孔器㊂滑移液压扩张式扩孔器的动作可靠,钻井效率高,其控制方式大多采用投球或压差开启方式,刀翼收回则普遍采用停泵卸压后靠弹簧收回的方式㊂工具结构主要采用整体式工具体,或者由两个短节组成㊂刀翼普遍采用硬质合金体镶嵌P D C 块,并带倒划眼功能的结构形式㊂该工具普遍可以在原井眼尺寸基础上将井眼实际扩大20%以上,有的甚至可以达到50%以上㊂中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院联合中国石油大学研制了Y K 304444.5随钻扩孔器[10],扩孔器的结构如图1所示㊂该扩孔器工作中开泵后,钻井液流经活塞上的喷嘴产生一定的压降,由此形成的压力推动活塞下行,活塞上的支撑装置支撑3个扩眼刀翼外张,当扩眼刀翼达到最大外图1 Y K 304-444.5随钻扩孔器结构示意图F i g .1 S t r u c t u r e d i a gr a m o f Y K 304-444.5r e a m e r w h i l e d r i l l i n g张位置时,可进行扩眼钻进作业;作业完毕停泵后,压力降消失,活塞在复位机构的作用下复位,扩眼刀翼将同时收回刀槽内㊂中海油与中国石油大学(北京)㊁宝鸡石油机械有限公司合作研发了一款直径152.4m m 的液压随钻扩孔器[11],该扩孔器结构示意如图2所示㊂扩孔时,投入小钢球并加压,在压力作用下将剪切销钉剪断,下球座下行,下接头内部有喷嘴,在压力作用下喷嘴内外会产生压耗,工具腔体憋压,在压力作用下活塞上行,推动上限位体㊁刀翼及下限位体等上行,刀翼沿凹形槽向外伸出,钻井液从密封套内部经循环孔进入活塞内部小孔,一部分进入密封套与本体间隙并经凹形槽喷出,另一部分经下限位体的移动喷嘴喷出,达到冲洗刀翼的目的㊂扩眼作业结束后,停泵泄压,刀翼在复位弹簧的作用下自动收回,如果刀翼收回失败,投大钢球并加压,在压力作用下剪断剪切销钉,上球座下行,推动活塞等下行,实现刀翼自动收回㊂上接头内有循环孔,在刀翼强行收回的过程中能建立循环㊂1.上接头;2.大钢球;3(6,8,16,17,18,22,23,24).密封圈;4(21).剪切销钉;5.上球座;7.本体;9.复位弹簧;10.调整套;11.活塞;12.螺钉;13.上限位体;14.刀翼;15.下限位体;19.小钢球;20.下球座;25.中间接头;26.密封套;27.喷嘴;28.下接头图2 直径152.4m m 液压随钻扩孔器结构图F i g .2 S t r u c t u r e d i a g r a m o f 152.4m m h y d r a u l i c r e a m e r w h i l e d r i l l i n g图3为斯伦贝谢公司研制的R h i n o X S 系列全排量可伸缩扩眼器[12]㊂在正常钻井作业状态下,该随钻扩眼器的刀翼在弹簧结构的控制下紧贴心轴,当钻进至待扩眼地层时,投球憋压,滑筒销钉被剪断,滑筒下行,改变流体流动通道,流体分流至钻具内和扩眼器水眼两部分;开泵并逐渐提排量,当钻具内外压差达到5.5M P a 时,推动扩眼器活塞,使得扩眼刀翼克服弹簧推力并沿本体的 Z型槽向上㊁向外推出,扩眼器激活到扩眼状态;当扩眼结束停泵后,弹簧机构推动扩眼器刀翼下行并沿本体槽收回㊂图4为威德福R i pT i d e 扩眼器[13],该扩眼器分为上㊁下两短节,上短节为控制部分,下短节为扩眼器部分㊂上部分可通过两种方式控制动作,即投球和射频识别R F I D (R a d i o -F r e q u e n c y Id e n t i f i c a -t i o n ),采用R F I D 方式控制扩眼器开闭时,泵送1个图3 R h i n o X S 系列扩眼器结构示意图F i g .3 S t r u c t u r e d i a gr a m o f R h i n o X S s e r i e s r e a m er 图4 R i pT i d e 扩眼器结构示意图F i g .4 S t r u c t u r e d i a g r a m o f R i p Ti d e r e a m e r 小型射频发射器到扩眼器,使扩眼器控制部分接收到 开 或者 闭 的指令,然后开始相关的动作㊂通过对国内外液压随钻扩孔器的调研以及现场应用情况的分析,发现还存在着以下一些问题:①因泥包等各类井下复杂情况,可能造成弹簧的推力不能顺利使刀翼完全缩回,导致工具无法正常回收;②由于井下环境非常恶劣,扩眼作业前扩孔器内容易进入岩屑,堵塞水眼及内部流道;③刀翼张到最大位置后没有锁死机构或刀翼随压力变化振动明显,导致实际扩出的井眼尺寸不规则;④刀体的连接部位较为薄弱,在工作过程中易由于应力集中而发生疲劳断裂;⑤无限位结构,钻井时刀翼可能过度张开,存在一定的安全隐患㊂鉴于国内外液压随钻扩孔器使用过程中存在着上述的一些问题,因此设计制造了一套新型的液压随钻扩孔器,下面对该扩孔器的技术特点进行详细介绍㊂2结构设计2.1结构特点液压随钻扩孔器结构如图5所示,主要由上接头㊁活塞㊁弹簧㊁内外管㊁锁紧机构㊁捕球器㊁限位器㊁刀翼㊁推杆㊁钢球等组成㊂其中活塞与外管配合,能够在内管中移动一段距离;弹簧安装在活塞下端,刀翼需要回收时弹簧能推动活塞上移;推杆与刀翼连接,内管下移时,推杆将推动刀翼伸出;扩孔器下端安装有锁紧机构,当刀翼伸出后,锁紧机构会将刀翼锁住,减轻刀翼振动;刀翼采用高强度合金钢制成,沿着刀翼的端面镶嵌一圈P D C切削齿;在刀翼的上部安装有限位器,当刀翼张开到最大位置时就会被机械限位,可以保证刀翼扩张安全㊂图5液压扩孔器结构示意图F i g.5S t r u c t u r a l d i a g r a m o f h y d r a u l i c r e a m e r本液压随钻扩孔器具有以下特点:①液压扩孔器外管直径124m m,刀翼张开后最大扩眼直径270m m;②刀翼上部设计有限位机构,能够保证刀翼不会过度张开,还可以通过调节限位机构的位置调整刀翼的张开角度,匹配不同的扩眼直径;③下部设计有锁紧机构,当刀翼张开后将内管锁住,能够减轻扩孔作业时刀翼的振动,提高扩眼时井壁的稳定性;④扩孔器的下部安装有液压回收机构,通过投球憋压利用液压作用力与弹簧配合能够有效地保证刀翼的正常回收㊂2.2工作原理当钻井液经过活塞时,由于流道变窄,在活塞端面会产生压差,由此产生一定的压力推动活塞下移;活塞向下移动会带动内管下移,内管带动推杆转动将刀翼推出;刀翼固定在外管上,可以绕着销轴转动,在销轴上部安装有限位器,可以调节刀翼旋转的角度,实现不同的扩孔直径;在外管的下部安装有锁紧机构,当刀翼张开到合适的位置后,可以将内管锁住,这样可以有效地减轻钻井过程中刀翼的振动;在内管下部安装有捕球器,当需要回收扩孔器时,将钢球投入钻杆中,钢球会卡在捕球器上,堵住下面的流道,此时内部产生一定的压力,将内管推回,实现刀翼回收;内管推回后,钻井液从刀翼与外管的缝隙中流出,保证钻井作业能够正常进行㊂3扩孔器力学分析3.1活塞力学分析由流体力学原理可知,钻井液在流经活塞处会产生一定的压力损失,扩孔器刀翼张开时的推力来源于加载在活塞承压面上的流体压降㊂该压降主要由喷嘴处的局部压降和活塞内部沿程压降两部分组成,其中在接头变径处产生的压降p1按以下的公式计算:p1=ξρv22(1)式中:p1为压降,M P a;ρ为钻井液密度,g/c m3;v 为液体的平均流速,m/s;ξ为局部阻力系数,其值与活塞两个端面的截面积A1㊁A2有关系,一般按ξ= A2A1-12来计算㊂在活塞内部的钻井液沿程压力损失按照以下公式计算:p 2=λl v 22d (2)式中:p 2为沿程压降,M P a ;λ为沿程水力摩阻系数;ρ为钻井液密度,g /c m 3;l 为流道长度,m ;d 为流道直径,m ;v 为流速,m /s ㊂钻井液的压降在活塞承压面产生的总推力按以下公式计算:F =p 1+p 2ˑπ(D 20-D 2)4(3)式中:F 为活塞承压面产生的推力,N ;D 0为活塞承压面的直径,m ;D 为喷嘴当量直径,m ㊂钻井作业时,泥浆泵的排量为300L /m i n,钻井液密度为1.2g /c m 3,设计的活塞外径为80m m ,活塞长度173m m ㊂计算不同活塞内径条件下钻井液在活塞上的作用力如表1所示㊂根据钻井的实际情况,活塞内径过小会导致流体能量损失过多,对钻头处的冲洗岩屑有较大影响;而当推力过小时,又很难将三个刀翼完全推出㊂综合上述两项因素,本设计中选择活塞内径为15m m ,由表1中可以得出作用在活塞上的推力接近3000N ㊂表1 不同内径下钻井液流过活塞产生的推力T a b l e 1 T h r u s t g e n e r a t e d b y d r i l l i n g f l u i d f l o w i n g t h r o u gh p i s t o n u n d e r d i f f e r e n t i n n e r d i a m e t e r s 活塞内径/m 活塞长度/m 流速/(m ㊃s-1)局部阻力系数沿程阻力系数局部压力损失/M P a 沿程压力损失/M P a 总压力损失/M P a总推力/N 0.0100.17363.690.970.03751.971.584.1717530.590.0110.17352.640.960.03751.470.983.0112063.690.0120.17344.230.960.03751.030.632.208166.040.0130.17337.690.950.03750.740.431.555702.570.0140.17332.500.940.03750.550.291.174088.110.0150.17328.310.930.03750.410.210.812996.970.0160.17324.880.920.03750.310.150.632239.730.0170.17322.040.910.03750.240.110.401702.000.0180.17319.660.900.03750.190.080.311312.380.0190.17317.640.890.03750.150.060.151025.030.0200.17315.920.880.03750.120.050.12 809.743.2 刀翼强度分析刀翼作为扩眼钻头中切屑岩石的部分,上面镶焊有聚晶金刚石复合片(P D C ),实际扩孔作业时,依靠P D C 来切削岩石㊂扩孔器设计采用三刀翼的结构,刀翼伸出到最大位置时,与轴线的夹角为26ʎ,此时刀翼为悬臂结构,整个扩孔器强度最薄弱的位置位于该部分㊂运用有限元分析计算刀翼伸出到最大时的应力与应变,来校核扩孔器的强度㊂扩孔器刀翼选用630马氏体沉淀硬化不锈钢,该钢材具有高强度㊁高硬度,较好的焊接性能和耐腐蚀性能㊂首先,为了方便计算,对扩孔器的模型进行简化,去掉与强度校核不相关的零件㊂刀翼安装在外管上,实际只需要校核刀翼与外管的强度即可,将简化后的模型进行了网格划分,如图6所示㊂扩孔时刀翼张开到最大,此时切削岩石的力全部加载在刀翼端面上㊂设定扩孔时刀翼受力为10k N ,通过有限元分析计算刀翼的应力与应变云图见图7和图8㊂从图中可以看出,刀翼最大的受力点位于推杆与刀翼的铰接处,最大应力为192M P a;从应变云图中可以看出,最大应变在刀翼的最前端,最大的位移为0.084m m ㊂综合上述分析可以看出,在10k N 作用力下,刀翼的结构强度能够满足使用需求㊂4 结论与建议(1)本文研究了国内外多种随钻扩孔器的技术现状,找出了该工具在使用过程中存在的一些问题,针对这些问题,研制出了一套新型液压随钻扩孔器,并对该扩孔器的结构与工作原理进行了介绍㊂(2)根据流体力学原理完成了液压扩孔器活塞的结构设计,通过有限元分析的方式完成了对扩孔刀翼的强度校核㊂图6扩孔器刀翼网格划分F i g.6R e a m e r b l a d e m e s h i ng图7刀翼M i s e s应力云图F i g.7B l a d e m i s e s s t r e s s n e p h o g r am图8刀翼应变云图F i g.8B l a d e s t r a i n n e p h o g r a m(3)解决扩孔作业时刀翼的剧烈振动㊁刀翼可靠的张开与回收等问题,是随钻扩孔器能否有效完成井下扩孔作业的关键㊂通过设计锁紧机构能够减轻刀翼工作时的振动,利用投球憋压与弹簧配合的方式,也尽可能地保证了刀翼的正常回收㊂(4)随钻扩孔器作为一种多功能的井下工具,具有良好的应用前景㊂本文从原理上完成了该扩孔器的结构设计,下一步将在现场试验中对扩孔器的工作性能进行验证,从而进一步对液压随钻扩孔器进行优化与完善㊂参考文献:[1]王晓松,蔡玉贵,冯跃凯,等.随钻扩孔器现场应用分析[J].石化技术,2017,24(07):93+68. [2]卿山盟,陈颖,周威.新型液压随钻扩眼器的研制[J].机械研究与应用,2015,28(01):99101. [3]余荣华,袁鹏斌.随钻扩眼技术研究进展[J].石油机械,2016,44(08):610.[4]马清明,王瑞和.随钻扩眼工具的动力学仿真研究[J].石油钻采工艺,2006(06):47.[5]王德贵,吴小雄,王小红,等.液压随钻扩眼器的研制与典型应用[J].机械工程师,2019(05):127129.[6]程光明,田宗正,何同.随钻扩眼对钻井液循环特性的影响[J].石油机械,2019,47(06):711. [7]赵旭东,王定亚,赵磊,等.基于C F D的随钻扩眼工具冲洗水眼设计[J].石油机械,2012,40(09):14.[8]周伟,于洋,刘晓民,等.定向随钻扩孔钻压分配及优化[J].石油机械,2013,41(02):4549. [9]夏焱,管志川,袁光杰,等.随钻扩眼工具钻压分配比的计算方法及对钻速的影响[J].石油矿场机械, 2009,38(08):6972.[10]裴学良,陈忠帅,丛海洋.大井径液压式扩眼器的研制与应用[J].天然气工业,2014,34(11):95100.[11]于小龙,刘贵远,左凯,等.新型随钻液压扩眼器的研制[J].石油机械,2010,38(07):1416,9091.[12]韩艳浓.斯伦贝谢全排量可伸缩扩眼器R h i n o X S2[J].石油钻探技术,2017,45(03):101.[13]P h i l i p S n i d e r,K a r e n F r a l e y.M a r a t h o n,p a r t n e r s a-d a p t R F I D te c h n o l o g yf o r d o w n h o l e d r i l l i n g,c o m p l e-t i o n a p p l i c a t i o n s[J].D r i l l i ng C o n t r a c t o r,2007,48(2): 4142.。
一种全液压扩眼器[实用新型专利]
![一种全液压扩眼器[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/1237a724050876323012126f.png)
专利名称：一种全液压扩眼器
专利类型：实用新型专利
发明人：马汝涛,尹洪伟,韩飞,贾涛,朱英杰,王雪,刘洋,耿莉,郭慧娟,纪友哲
申请号：CN201020597032.1
申请日：20101104
公开号：CN201843524U
公开日：
20110525
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种全液压扩眼器，应用于油气勘探开发的钻井和扩眼作业领域。
心轴活塞外壁为阶梯形柱体，心轴活塞下端螺纹连接有心轴短节；在心轴短节与壳体之间的环形空间内有圆环形密封限位环；在心轴短节的下端外壁套有心轴帽，在心轴帽阶梯中心孔内固定有主喷嘴和主喷嘴压盖；心轴帽的壁上有旁通孔；在壳体下端固定有下接头，下接头上端固定有心轴座；壳体壁上沿圆周方向均布有三个矩形窗孔，矩形窗孔中通过圆柱销安装有矩形扩眼刀翼，扩眼刀翼内端有不完整齿轮，扩眼刀翼的不完整齿轮与心轴活塞中部正三棱柱体上的齿条啮合。
旋转钻柱并加大泵排量扩眼刀翼张开，即可开始扩眼；扩眼完成后，投球后扩眼刀翼收回；扩眼结束后继续正常钻进，节省钻时。
申请人：中国石油天然气集团公司,中国石油集团钻井工程技术研究院
地址：100007 北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦
国籍：CN
代理机构：北京市中实友知识产权代理有限责任公司
代理人：李玉明
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一种液压自控式扩眼器[实用新型专利]
![一种液压自控式扩眼器[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/bde45d54c77da26924c5b00b.png)
专利名称：一种液压自控式扩眼器
专利类型：实用新型专利
发明人：谢威,郑波强,洪德强,黄保黔,杨礼,金锋,刘磊,杨增辉,洪任在,张腾飞
申请号：CN201220687870.7
申请日：20121213
公开号：CN203161092U
公开日：
20130828
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种液压自控式扩眼器。
包括由上接头（1）、刀架本体（5）和下接头（9）依次螺纹连接构成的外套管；刀架本体（5）沿圆周均布有一组矩形槽（10）；矩形槽下部为通槽（11），矩形槽上部的底面为斜面（12）；外套管内设有心轴（4），心轴（4）上设有刀体（6），刀体（6）从矩形槽下部的通槽（11）伸出。
本实用新型巧妙的将刀架本体上的矩形槽设计成下部为通槽，上部为斜底的异形槽。
当自控式扩眼器放入井下后，通过控制井内的泥浆（钻井液）压力推动心轴克服弹簧力向上移动时，心轴上的刀体会随刀架本体上矩形槽的斜底旋转自动张开。
钻柱在旋转过程中刀体上的刀片开始切削岩层，达到扩孔目的。
本实用新型结构简单，易加工，制造成本低。
申请人：贵州高峰石油机械股份有限公司
地址：550081 贵州省贵阳市金阳新区长岭南路二十二号
国籍：CN
代理机构：贵阳中新专利商标事务所
代理人：刘楠
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新型液压式随钻扩眼器的研制
鉴于目前国内外扩眼器存在的服务费用高、扩眼效率低和工作安全性差等方面的不足，本文研
制了一种安全性和可靠性较高的新型液压式随钻扩眼器。
该扩眼器具有性能稳定，作业范围广
和经济效益高等特点。
其独特的设计弥补了传统扩眼器工具存在的缺陷，打破了国外的技术垄
断。
经过地面测试和海上试验井的应用检测，该扩眼器各项指标均达到了设计要求，扩眼效果
良好，能满足我国陆地和海上油气田扩眼作业要求，具有较强的市场竞争力。
详细介绍：
在石油天然气的开发钻井过程中，由于井壁不稳和受地层挤压等原因，经常会遇到井眼直径缩
小导致钻井过程难以继续、以及水平井眼缩小等问题，因此需要使用扩眼器来进行扩眼作业。
鉴于目前国内外扩眼器存在的服务费用高、扩眼效率低和工作安全性差等方面的不足，以及不
能满足海洋优快钻井技术要求的状况，本文研制了一种安全性和可靠性较高的新型液压式随钻
扩眼器。
该作品具有以下技术特点：1、在扩眼器中首次引入弹爪锁定装置有效解决了传统扩
眼器刀翼在作业过程中回缩的问题。
该装置通过弹爪弹指上的齿扣与芯管外壁上的齿扣间的咬
合实现锁定弹爪的锁定功能。
扩眼作业时，井壁施加给刀翼的力越大，弹爪和芯管的咬合越紧，
确保了扩眼作业的稳定性。
2、扩眼井径可调节。
本扩眼器可以在下井前通过更换调整套长度
来调节扩眼器的最大外径，实现一种扩眼器可以进行多种尺寸的扩眼作业，满足不同的钻、完
井要求，适应范围广。
3、采用双弹簧双投球和双喷嘴设计。
小弹簧推动解锁套实现扩眼器解
锁，主弹簧推动复位顶套实现刀翼的收回。
主弹簧和小弹簧间的配合，使扩眼器刀翼能够顺利
收回。
二次投球则是刀翼成功收回的一个备份式的保险。
即在外界因素的影响下，主弹簧和小
弹簧间的相互作用未能实现刀翼的收回时，通过设置二次投球，确保刀翼能成功收回以继续实
施钻进作业，因此二次投球很好的体现出了本扩眼器的随钻特点：即在扩眼器下到扩眼层段进
行扩眼，扩眼结束后刀翼收回在不提钻的情况下继续进行正常钻进作业。
4、此外，本扩眼器
在刀翼上下方安装了内置水射流喷嘴，能有效防止泥包的形成，解决了传统产品自洁能力差的
问题，喷嘴内部安装单流阀，能有效防止杂质进入工具内部。
经过中海石油天津分公司的地面
测试和现场应用表明，使用本作品进行扩眼作业时，扩眼作业效果非常明显，井眼扩大率为
20%～25%，误差小于5%，能很好的满足钻井扩眼作业要求，尤其能满足海上石油优快钻探
要求，时效性和安全性要，经济效益显著，推广应用前景广阔。
(收起)
同类课题研究水平概述
（1）国外研究现状：国外在20世纪90年代初开始随钻扩眼的研究工作，其技术水平相对较高。
迄今为止，国外已研制出多种随钻扩眼器，主要有偏心钻头和液压扩眼器。
偏心钻头使用过程中主要存在以下问题:扩眼刀翼单边受力，扭矩大，憋跳严重，对钻头和钻柱易造成很大的伤害;井
眼为螺旋形，井身质量较差; 自洁能力差，扩眼切削齿不能及时完成扩眼，造成扭矩偏大，机械
钻速低;影响造斜;易形成泥包;井眼扩大尺寸有限。
目前使用的液压扩眼器在使用过程中存在的主要问题有以下几点:服务费用昂贵;利用压差推动刀翼张开，但不能准确判断刀翼是否张开到扩眼
所需尺寸，扩眼效果达不到要求;刀翼张到最大后没有锁定机构，随着压力的变化外径易发生变化;
如产生泥包，弹簧的推力不够，刀翼不能收回;水眼处没有单流阀，水眼容易堵塞等问题。
（2）
国内研究现状：国内开展随钻扩眼钻井相关研究较晚，从当前来看，对随钻扩眼工具相关研究与实践应用尚处于起步阶段，有关介绍随钻扩眼工具理论分析、随钻扩眼工具研发及现场应用的文章较少，许多理论尚不完善。
进口偏心钻头及液压扩眼器在使用过程中存在的问题在国产工具中都有所体现，同时，国产液压扩眼器扩眼效率低、结构不合理、工作安全性差和寿命短的问题更为突出，难以满足海洋钻井的技术要求;因此，目前国产扩眼器的结构迫切需要进一步完善以提高其工作可靠性。
(收起)
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
技术特点：该液压扩眼器通过投球、憋压实现刀翼的准确伸缩，能满足钻井作业的安全性要求；
弹爪锁定机构和刀翼伸缩结构设计独特，能保证扩眼作业的稳定性和可靠性；刀翼伸出的直径可
调，能进行多种尺寸井径的扩眼作业；刀翼上下方都安装有内置喷嘴，且喷嘴内部安装单流阀，
能有效防止杂质进入工具内部。
推广前景：本作品的研制能有效打破国外扩眼器产品的技术垄断，降低工具使用费用，提高国产石油工具的竞争力，由于本作品具有安全性能好、使用可靠、作业
时效高等特点，能很好的满足海上石油优快钻井的作业要求，可以在油气田尤其是海洋油气田中
使用，市场应用前景广阔。
经济效益预测：由于本作品完全国产化，具有价格优势，且扩眼井径
范围广，可避免更换选择不同直径的扩眼产品。
经中海石油天津分公司现场应用证明，传统扩眼
器产品单井作业费用约为55万元，而采用本作品服务费用为20万元，单以天津渤海油田一年扩井作业50口井计算，则每年可节省1750万元，因此该作品具有良好的经济效益。
(收起)
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
设计目的：油气钻井过程中，由于井壁不稳和受地层挤压等原因，经常会遇到井眼直径缩小导致
钻井过程难以继续等问题。
新型液压式随钻扩眼器的研制能够解决上述钻井过程井径缩小的问题，实现油气开采作业的顺利进行。
设计思路：在井下扩眼作业时，扩眼器安装在钻井管柱上，由钻
杆下入至需要扩眼作业的地层，工作人员通过液压投球的方式控制扩眼器上切削刀翼的伸出，然
后通过钻井管柱的旋转钻进带动扩眼器刀翼的旋转破碎地层岩石，实现扩大井眼直径的目的。
创
新点：1、一趟管柱下入可同时完成扩眼和钻进两个过程。
本扩眼器在不仅能实现传统扩眼器在
扩眼作业同时时能钻进的功能，而且在扩眼作业后能通过二次投球的方式确保刀翼的收回，井下
钻具在不起钻的情况能继续往深部地层钻进。
2、解决了传统扩眼器的切削刀翼在扩眼过程回缩
的问题。
传统扩眼器切削刀翼在扩眼作业时经常因受井壁挤压而缩回导致扩眼不成功，而本作品
设计有独特的弹爪锁定机构和刀翼导向槽，扩眼作业时井壁施加给刀翼的压力越大，弹爪机构锁
定越紧，有效解决了上述问题。
3、扩眼尺寸可调。
传统扩眼器不能实现由一种扩眼器进行多种
尺寸井径的扩眼作业功能，而本作品可以调节扩眼刀翼的伸出量，实现多种尺寸的扩眼作业。
技
术关键：锁定机构设计；刀翼伸缩过程的实现；扩眼器力学分析和液压水力学计算；扩眼器结构
强度校核。
技术指标：1）井眼扩大率：>15%,误差<5%;2)刀翼能实现准确的伸缩；3)作品液压损失:<2MPa；4)密封性：20MPa保持稳压20min。
(收起)
用于套管钻井的随钻扩眼器，应用于石油天然气钻井随钻扩大井眼。
在圆柱形壳体中心孔有一个心轴；心轴有中心孔，心轴中心孔上部固定有一个上喷嘴。
在壳体内壁与心轴外壁之间有环形空间，在环形空间内有压缩弹簧。
在心轴缩颈部外壁上加工有齿条。
在壳体的外壁上有长方形孔，在壳体的长方形孔内有扩眼刀翼，扩眼刀翼由定位销固定于壳体的长方形孔中，扩眼刀翼能绕定位销旋转张开。
效果是：通过心轴运动实现扩眼刀翼的开启与关闭。
扩眼刀翼外缘的保径齿降低振动，保证作业过程中钻柱的稳定；外壳上的排屑槽可保证返屑顺畅，井底得到及时清理。
扩眼刀翼张开后将领眼扩大至满足固井工艺要求，适用于套管钻井作业。
∙专利类型：实用新型
∙专利号：201020282545
∙专利申请日：2010/08/05
∙公开（公告）号：
∙公开（公告）日：
∙分类号：E21B 10/32
∙申请（专利权）人：中国石油天然气集团公司;中国石油集团钻井工程技术研究院
∙发明（设计）人：马汝涛;冯来;尹洪伟;纪友哲;贾涛;韩飞;朱英杰;王雪;
刘洋;耿莉
∙申请人：中国石油天然气集团公司;中国石油集团钻井工程技术研究院∙国别省市：11[中国|北京]
∙一种用于套管钻井的随钻扩眼器，主要由壳体（１）、上喷嘴（３）、心轴（４）、压缩弹簧（５）、扩眼刀翼（６）、定位销（７）和下喷嘴（９）组成，壳体（１）的上端和下端有螺纹，其特征在于：在圆柱形壳体（１）中心孔有一个心轴（４），心轴（４）上端外壁有上密封圈（２）；心轴（４）上下端外壁有下密封圈（８）；心轴（４）有中心孔，心轴（４）中心孔上部固定有一个上喷嘴（３）；在壳体（１）内壁与心轴（４）外壁之间有环形空间，在环形空间内有压缩弹簧（５），在心轴（４）缩颈部外壁上加工有齿条；在壳体（１）的外壁上有长方形孔，在壳体（１）的长方形孔内有扩眼刀翼（６），扩眼刀翼（６）由定位销（７）固定于壳体（１）的长方形孔中，扩眼刀翼（６）能绕定位销（７）旋转张开，在壳体（１）下端中心孔内由卡簧固定一个下喷嘴（９）。
螺旋起钻扩眼器
螺旋起钻扩眼器应用于石油与天然气钻井。
螺旋起钻扩眼器用在井眼发生缩径后，利用力在螺旋面上的分解，把轴向运动和轴向拉力转变成旋转运动和扭矩，带动切削齿破碎岩石，把井眼重新扩大为设计井眼大小，从而解除缩径卡钻，顺利起出钻具。
螺旋起钻扩眼器(图1)由内筒、外筒、螺纹、弹簧、切削齿、轴承、限位环、溢流孔和导流槽等组成。