本發(fā)明涉及鉆井設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種用于鉆井過程中擴(kuò)眼作業(yè)的旋轉(zhuǎn)復(fù)位液壓式擴(kuò)眼器。

背景技術(shù)：

隨著對石油天然氣開采的深入，鉆井的深度也在逐步加深，鉆井遇到的問題也是越來越復(fù)雜，在部分地區(qū)施工時，可能會遇到井眼縮徑，井眼不規(guī)則或下套管環(huán)空間窄小等情況，常規(guī)的方法只能在鉆井過程中或起下鉆的時進(jìn)行長時間的劃眼操作，以到達(dá)去除縮徑、修整井壁的目的，這將耗費(fèi)大量的人力和物力。

中國專利文獻(xiàn)CN 102943625 A公開了一種擴(kuò)眼器，，包括外筒和刀翼機(jī)構(gòu)，還包括設(shè)置在外筒內(nèi)并沿外筒軸向滑動的傳動軸機(jī)構(gòu)和使傳動軸機(jī)構(gòu)復(fù)位的復(fù)位機(jī)構(gòu)，所述外筒上端設(shè)置有與傳動軸機(jī)構(gòu)外壁配合密封的第一密封結(jié)構(gòu)，下端設(shè)置有刀翼槽，外筒的端部設(shè)置有第二密封結(jié)構(gòu)，刀翼機(jī)構(gòu)設(shè)置在刀翼槽內(nèi)，傳動軸機(jī)構(gòu)上設(shè)置有帶動刀翼機(jī)構(gòu)向外擴(kuò)張的擴(kuò)張器，且傳動軸機(jī)構(gòu)的內(nèi)腔與刀翼槽連通。該發(fā)明具有收縮能力，不會受到工具本體壁厚的限制，擴(kuò)眼尺寸較大，同時密封結(jié)構(gòu)合理，在鉆井過程中，擴(kuò)眼刀翼的伸縮過程中鉆井液不易進(jìn)入擴(kuò)眼體的關(guān)鍵部件，不會影響刀翼的靈活。存在的問題是該發(fā)明的結(jié)構(gòu)需要反復(fù)起鉆、下鉆勞動強(qiáng)度較高。

中國專利文獻(xiàn)CN 105888558 A做出了進(jìn)一步的改進(jìn)，一種井下擴(kuò)眼器，包括：殼體、主軸、伸縮刀機(jī)構(gòu)和控刀裝置；殼體為兩端開口的中空殼體；殼體的側(cè)壁上設(shè)置有出刀孔；主軸設(shè)置在殼體內(nèi)，且與殼體的側(cè)壁具有間隔；伸縮刀機(jī)構(gòu)套設(shè)在主軸外，且伸縮刀機(jī)構(gòu)的刀體位于出刀孔內(nèi)；控刀裝置設(shè)置在殼體內(nèi)，且與伸縮刀機(jī)構(gòu)傳動連接，用于帶動伸縮刀機(jī)構(gòu)運(yùn)動，以使伸縮刀機(jī)構(gòu)的刀體沿出刀孔的開口方向往復(fù)移動；既能夠?qū)⒌扼w伸出，又能夠?qū)⒌扼w縮回，進(jìn)而能控制擴(kuò)眼器的運(yùn)行狀態(tài)，以達(dá)到在地面就可以切換控制擴(kuò)眼的工作狀態(tài)。采用上側(cè)孔P連通環(huán)形的內(nèi)腔C，從而通過限位軸17的上下位移控制伸縮刀機(jī)構(gòu)的伸出或縮回狀態(tài)，以達(dá)到遙控井下擴(kuò)眼器是否擴(kuò)眼的工作狀態(tài)。存在的問題是，當(dāng)泥漿中雜質(zhì)較多，進(jìn)入環(huán)形的內(nèi)腔后容易堵塞活動部件，例如限位軸17的摩擦力會發(fā)生變化。而地面的控制方式是： “停泵→開泵(小排量)→停泵→開泵(正常排量)”的操作過程，相當(dāng)于是利用開度控制，操作較為復(fù)雜。尤其是當(dāng)限位軸17的摩擦力發(fā)生變化，這種控制方式將不能可靠的控制刀體的伸出或縮回狀態(tài)，造成擴(kuò)眼作業(yè)失敗。刀體的伸出由彈簧控制，當(dāng)碰到較硬的部分井壁，刀體會在徑向壓力的作用下縮回，影響擴(kuò)孔作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種旋轉(zhuǎn)復(fù)位液壓式擴(kuò)眼器，能夠在不影響鉆井作業(yè)的前提下，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)孔作業(yè)，減少起鉆次數(shù)，優(yōu)選的方案中，能夠通過增加井口流量作為啟動信號，相當(dāng)于開關(guān)控制的方式，控制刀翼的伸縮，且刀翼的伸縮控制不容易受到泥漿雜質(zhì)的影響。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種旋轉(zhuǎn)復(fù)位液壓式擴(kuò)眼器，包括外筒體，在外筒體上設(shè)有多個刀翼槽，刀翼安裝在刀翼槽內(nèi)，在刀翼的側(cè)面設(shè)有多個刀翼斜滑塊，在刀翼槽的側(cè)壁設(shè)有刀翼斜滑槽，刀翼斜滑塊滑動安裝在刀翼斜滑槽內(nèi)；

在刀翼的一端設(shè)有軸向驅(qū)動裝置，以使刀翼沿著刀翼斜滑槽張開；在刀翼的另一端設(shè)有復(fù)位驅(qū)動裝置，以使刀翼沿著刀翼斜滑槽縮回。

優(yōu)選的方案中，刀翼斜滑槽的內(nèi)側(cè)靠近軸向驅(qū)動裝置，刀翼斜滑槽的外側(cè)靠近復(fù)位驅(qū)動裝置。

優(yōu)選的方案中，所述的軸向驅(qū)動裝置為齒形旋轉(zhuǎn)滑動裝置，所述的復(fù)位驅(qū)動裝置為復(fù)位彈簧。

優(yōu)選的方案中，所述的齒形旋轉(zhuǎn)滑動裝置中，導(dǎo)向環(huán)槽與外筒體過盈連接，在導(dǎo)向環(huán)槽的下端設(shè)有工位齒，在導(dǎo)向環(huán)槽的內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)向槽；

齒形動力滑塊的外壁固設(shè)有多個滑塊，滑塊滑動安裝在導(dǎo)向槽內(nèi)，在齒形動力滑塊的底部設(shè)有多個沿圓周均布的驅(qū)動齒；

在導(dǎo)向環(huán)槽的下方活動安裝有齒形旋轉(zhuǎn)滑動軸套，齒形旋轉(zhuǎn)滑動軸套的頂部設(shè)有多個沿圓周均布的定位齒，定位齒與工位齒和驅(qū)動齒接觸；

導(dǎo)向環(huán)槽、齒形動力滑塊和齒形旋轉(zhuǎn)滑動軸套均為中通的結(jié)構(gòu)，齒形動力滑塊的內(nèi)徑小于導(dǎo)向環(huán)槽和齒形旋轉(zhuǎn)滑動軸套的內(nèi)徑。

優(yōu)選的方案中，所述的工位齒沿圓周設(shè)有多組不同高度的齒位，以限位定位齒在不同的高度位置；

所述的驅(qū)動齒具有兩側(cè)的斜面用于驅(qū)動定位齒旋轉(zhuǎn)；

所述的定位齒具有單側(cè)的斜面和一尖頂，用于被驅(qū)動齒驅(qū)動旋轉(zhuǎn)和頂住工位齒的齒位。

優(yōu)選的方案中，還設(shè)有中心管，中心管的底端與復(fù)位驅(qū)動裝置固定連接，中心管的頂端與齒形動力滑塊的內(nèi)壁密封滑動連接；

整個擴(kuò)眼器為中通的結(jié)構(gòu)，外筒體的兩端設(shè)有連接螺紋。

優(yōu)選的方案中，在刀翼的一端還設(shè)有驅(qū)動滑套和上止動環(huán)，驅(qū)動滑套和上止動環(huán)上設(shè)有伸入到刀翼槽內(nèi)的滑動部；

刀翼的另一端設(shè)有帶孔止動環(huán)和下軸套，帶孔止動環(huán)和下軸套上設(shè)有伸入到刀翼槽內(nèi)的滑動部；

驅(qū)動滑套和帶孔止動環(huán)與中心管密封滑動連接。

優(yōu)選的方案中，在帶孔止動環(huán)的滑動部設(shè)有沖洗孔；

中心管上設(shè)有與沖洗孔相對應(yīng)位置設(shè)有中心管孔，當(dāng)?shù)兑砦挥诠ぷ魑恢?，沖洗孔與中心管孔連通。

優(yōu)選的方案中，復(fù)位驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)為：

彈簧座與外筒體固定連接，外筒體與中心管固定連接，彈簧座設(shè)有延伸壁部，彈簧座的延伸壁部與中心管外壁之間形成一空腔結(jié)構(gòu)，復(fù)位彈簧安裝在所述的空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)，在帶孔止動環(huán)的下部設(shè)有延伸部，帶孔止動環(huán)的延伸部伸入到空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)，并頂住復(fù)位彈簧。

優(yōu)選的方案中，帶孔止動環(huán)的延伸部外壁與彈簧座的延伸壁部內(nèi)壁密封滑動連接；

帶孔止動環(huán)的延伸部內(nèi)壁與中心管外壁密封滑動連接。

本發(fā)明提供的一種旋轉(zhuǎn)復(fù)位液壓式擴(kuò)眼器，通過采用上述的結(jié)構(gòu)，通過液壓的壓力變化作為開關(guān)信號，由齒形動力滑塊的滑動控制刀翼的伸出和縮回，能大大減少起鉆的次數(shù)。井口流量的改變，只是很小的一段時間窗口，整個過程都不影響鉆井作業(yè)的過程。且沒有環(huán)空的設(shè)計(jì)，不會受到泥漿中雜質(zhì)的影響。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)相對現(xiàn)有技術(shù)更為簡化，易于生產(chǎn)和加工，動作也更為可靠。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

圖1為本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的A-A剖視示意圖。

圖3為本發(fā)明的立體圖。

圖4為本發(fā)明中刀翼的立體圖。

圖5為本發(fā)明中軸向驅(qū)動裝置的爆炸立體視圖。

圖6為本發(fā)明中軸向驅(qū)動裝置的爆炸主視圖。

圖7為本發(fā)明中帶孔止動環(huán)的立體圖。

圖中：外筒體1，刀翼槽101，刀翼斜滑槽102，導(dǎo)向環(huán)槽2，導(dǎo)向槽21，工位齒22，齒形動力滑塊3，驅(qū)動齒31，滑塊32，齒形旋轉(zhuǎn)滑動軸套4，定位齒41，驅(qū)動滑套5，上止動環(huán)6，帶孔止動環(huán)7，沖洗孔71，下軸套8，彈簧座9，復(fù)位彈簧10，刀翼11，刀翼斜滑塊111，中心管12，中心管孔121。

具體實(shí)施方式

本例中的方位限定以圖1、2、6中的方位為準(zhǔn)。如圖1~4中，一種旋轉(zhuǎn)復(fù)位液壓式擴(kuò)眼器，包括外筒體1，在外筒體1上設(shè)有多個刀翼槽101，刀翼11安裝在刀翼槽101內(nèi)，在刀翼11的側(cè)面設(shè)有多個刀翼斜滑塊111，在刀翼槽101的側(cè)壁設(shè)有刀翼斜滑槽102，刀翼斜滑塊111滑動安裝在刀翼斜滑槽102內(nèi)；

在刀翼11的一端設(shè)有軸向驅(qū)動裝置，以使刀翼11沿著刀翼斜滑槽102張開；在刀翼11的另一端設(shè)有復(fù)位驅(qū)動裝置，以使刀翼11沿著刀翼斜滑槽102縮回。由此結(jié)構(gòu)，當(dāng)軸向驅(qū)動裝置受到液壓的控制驅(qū)動，刀翼11的刀翼斜滑塊111在刀翼斜滑槽102內(nèi)向下滑動并張開，當(dāng)軸向驅(qū)動裝置再次受到液壓的控制驅(qū)動，則在刀翼11在復(fù)位驅(qū)動裝置的壓力下，刀翼11的刀翼斜滑塊111在刀翼斜滑槽102內(nèi)向上滑動縮回。

優(yōu)選的方案如圖3、4中，刀翼斜滑槽102的內(nèi)側(cè)靠近軸向驅(qū)動裝置，刀翼斜滑槽102的外側(cè)靠近復(fù)位驅(qū)動裝置。由此結(jié)構(gòu)，當(dāng)受到上方壓力時，刀翼11沿著刀翼斜滑槽102向下滑動張開，而當(dāng)受到下方的壓力時，刀翼11沿著刀翼斜滑槽102向上滑動縮回。

優(yōu)選的方案如圖2中，所述的軸向驅(qū)動裝置為齒形旋轉(zhuǎn)滑動裝置，所述的復(fù)位驅(qū)動裝置為復(fù)位彈簧10。由此結(jié)構(gòu)，以液壓驅(qū)動齒形旋轉(zhuǎn)滑動裝置動作，由復(fù)位彈簧10驅(qū)動復(fù)位。

優(yōu)選的方案如圖2~6中，所述的齒形旋轉(zhuǎn)滑動裝置中，導(dǎo)向環(huán)槽2與外筒體1過盈連接，在導(dǎo)向環(huán)槽2的下端設(shè)有工位齒22，在導(dǎo)向環(huán)槽2的內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)向槽21；

齒形動力滑塊3的外壁固設(shè)有多個滑塊32，滑塊32滑動安裝在導(dǎo)向槽21內(nèi)，在齒形動力滑塊3的底部設(shè)有多個沿圓周均布的驅(qū)動齒31；

在導(dǎo)向環(huán)槽2的下方活動安裝有齒形旋轉(zhuǎn)滑動軸套4，齒形旋轉(zhuǎn)滑動軸套4的頂部設(shè)有多個沿圓周均布的定位齒41，定位齒41與工位齒22和驅(qū)動齒31接觸；

導(dǎo)向環(huán)槽2、齒形動力滑塊3和齒形旋轉(zhuǎn)滑動軸套4均為中通的結(jié)構(gòu)，齒形動力滑塊3的內(nèi)徑小于導(dǎo)向環(huán)槽2和齒形旋轉(zhuǎn)滑動軸套4的內(nèi)徑。由此結(jié)構(gòu)，當(dāng)壓力發(fā)生變化，壓力差能夠驅(qū)動齒形動力滑塊3做軸向運(yùn)動。

優(yōu)選的方案如圖5中，所述的工位齒22沿圓周設(shè)有多組不同高度的齒位，各個齒位分別對應(yīng)刀翼11的張開位置和縮回位置，每組齒位均沿著圓周均布，優(yōu)選為三組，以限位定位齒41在不同的高度位置；

所述的驅(qū)動齒31具有兩側(cè)的斜面用于驅(qū)動定位齒41旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動齒31優(yōu)選為六個，沿著圓周均布；

所述的定位齒41具有單側(cè)的斜面和一尖頂，用于被驅(qū)動齒31驅(qū)動旋轉(zhuǎn)和頂住工位齒22的齒位。定位齒41優(yōu)選為三個。

優(yōu)選的方案如圖2中，還設(shè)有中心管12，中心管12的底端與復(fù)位驅(qū)動裝置固定連接，中心管12的頂端與齒形動力滑塊3的內(nèi)壁密封滑動連接；

整個擴(kuò)眼器為中通的結(jié)構(gòu)，外筒體1的兩端設(shè)有連接螺紋。

優(yōu)選的方案中，在刀翼11的一端還設(shè)有驅(qū)動滑套5和上止動環(huán)6，驅(qū)動滑套5和上止動環(huán)6上設(shè)有伸入到刀翼槽101內(nèi)的滑動部；

刀翼11的另一端設(shè)有帶孔止動環(huán)7和下軸套8，帶孔止動環(huán)7和下軸套8上設(shè)有伸入到刀翼槽101內(nèi)的滑動部；

驅(qū)動滑套5和帶孔止動環(huán)7與中心管12密封滑動連接。

優(yōu)選的方案中，在帶孔止動環(huán)7的滑動部設(shè)有沖洗孔71；

中心管12上設(shè)有與沖洗孔71相對應(yīng)位置設(shè)有中心管孔121，當(dāng)?shù)兑?1位于張開狀態(tài)的工作位置，沖洗孔71與中心管孔121連通。

優(yōu)選的方案如圖2中，復(fù)位驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)為：

彈簧座9與外筒體1固定連接，外筒體1與中心管12固定連接，彈簧座9設(shè)有延伸壁部，彈簧座9的延伸壁部與中心管12外壁之間形成一空腔結(jié)構(gòu)，復(fù)位彈簧10安裝在所述的空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)，在帶孔止動環(huán)7的下部設(shè)有延伸部，帶孔止動環(huán)7的延伸部伸入到空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)，并頂住復(fù)位彈簧10。

優(yōu)選的方案如圖2中，帶孔止動環(huán)7的延伸部外壁與彈簧座9的延伸壁部內(nèi)壁密封滑動連接；

帶孔止動環(huán)7的延伸部內(nèi)壁與中心管12外壁密封滑動連接。

本申請的最佳實(shí)施結(jié)構(gòu)和使用原理如下：外筒體1的兩端設(shè)有用于連接的螺紋，整個擴(kuò)眼器為中通的結(jié)構(gòu)，不影響鉆井過程。外筒體1上設(shè)有多個刀翼槽101，刀翼11安裝在刀翼槽101內(nèi)，在刀翼11的側(cè)面設(shè)有多個刀翼斜滑塊111，在刀翼槽101的側(cè)壁設(shè)有刀翼斜滑槽102，刀翼斜滑塊111滑動安裝在刀翼斜滑槽102內(nèi)；

刀翼斜滑槽102的內(nèi)側(cè)較高，而外側(cè)較低，刀翼槽101優(yōu)選為三個，在圓周上均布，刀翼11相應(yīng)為三個。導(dǎo)向環(huán)槽2與外筒體1的內(nèi)壁通過過盈方式固定連接，齒形動力滑塊3與導(dǎo)向環(huán)槽2滑動連接，齒形動力滑塊3的內(nèi)壁與中心管12的外壁密封滑動連接，齒形動力滑塊3能夠沿著導(dǎo)向環(huán)槽2和中心管12上下滑動，且由于齒形動力滑塊3的內(nèi)徑較小，當(dāng)?shù)孛嬖黾尤刖诹髁浚瑳_擊齒形動力滑塊3向下運(yùn)動，齒形動力滑塊3底部的驅(qū)動齒31，與齒形旋轉(zhuǎn)滑動軸套4的定位齒41接觸，并由斜面推動齒形旋轉(zhuǎn)滑動軸套4向下運(yùn)行，并旋轉(zhuǎn)一個角度。齒形旋轉(zhuǎn)滑動軸套4的下行推動驅(qū)動滑套5、上止動環(huán)6、刀翼11、帶孔止動環(huán)7和下軸套8下行，并壓縮復(fù)位彈簧10，同時刀翼11張開。當(dāng)入井口流量恢復(fù)，齒形動力滑塊3在復(fù)位彈簧10的作用下回彈，直至定位齒41頂住在導(dǎo)向環(huán)槽2的工位齒22內(nèi)，當(dāng)頂住張開位置的工位齒22，則刀翼11被限位在張開位置，當(dāng)定位齒41頂在工位齒22的縮回位置，則刀翼11在復(fù)位彈簧10的作用下縮回。張開位置和縮回位置通過地面增加入井口流量的次數(shù)進(jìn)行交替切換，即當(dāng)前為縮回位置，地面增加入井口流量一次，則切換到張開位置。

驅(qū)動滑套5、上止動環(huán)6、帶孔止動環(huán)7和下軸套8均設(shè)有伸入到刀翼槽101內(nèi)的滑動部，參見圖7的結(jié)構(gòu)，其中驅(qū)動滑套5與上止動環(huán)6之間通過螺釘連接，帶孔止動環(huán)7與下軸套8之間也通過螺釘連接。在滑動部的側(cè)壁還設(shè)有槽，用于安裝減少摩擦力的滑條。如圖7中，在帶孔止動環(huán)7的滑動部設(shè)有朝向外筒體1外壁的沖洗孔71，中心管12上設(shè)有與沖洗孔71相對應(yīng)位置設(shè)有中心管孔121，當(dāng)?shù)兑?1位于張開狀態(tài)的工作位置，沖洗孔71與中心管孔121連通，部分的鉆井液從沖洗孔71沖出，沖洗刀翼11并排屑降溫，當(dāng)?shù)兑?1位于縮回位置，沖洗孔71與中心管孔121之間封閉。

上述的實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，而不應(yīng)視為對于本發(fā)明的限制，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征在不沖突的情況下，可以相互任意組合。本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求記載的技術(shù)方案，包括權(quán)利要求記載的技術(shù)方案中技術(shù)特征的等同替換方案為保護(hù)范圍。即在此范圍內(nèi)的等同替換改進(jìn)，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。