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、振动剧烈等问题,设计制造出了一套新型液压随钻扩孔器。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。扩孔器设计直径124 mm,能够扩孔的最大直径为270 mm。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。

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。

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215．9mm，扩眼后井眼直径为254mm，误差小于5％，刀翼伸出力为15．533kN．刀翼的缩回力为55．477kN。现场应用表明，使用φ215．9mm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。