UR扩眼工具介绍
一、UR扩眼工具工作原理
UR扩眼工具内部安装有水眼，钻井液通过工具上水眼时，在工具内部产生压差，压迫上活塞推动上芯轴向下运动。下芯轴有一套传动机构，在向下运动时，带动刀翼向外伸出开始扩眼。上芯轴向下运动时，推动下芯轴一起向下运动。钻井液在通过水眼时，应产生不低于4.1MPa的压差才能在活塞上产生足够的向下运动的推力推动上芯轴正常工作。停泵后，钻井液在活塞上的压差消失，下芯轴失去向下运动的动力，依靠在上芯轴的复位强力弹簧收回刀翼。扩眼刀翼为PDC齿，可根据不同的地层和岩性，选用设计有不同结构切削齿的刀翼。
UR扩眼工具可根据所需扩眼的井径，更换不同尺寸工具和刀翼，进行扩眼作业。UR600型扩眼器可将井眼从5-3/4”至71/2”之间的扩眼作业。UR800型扩眼器可以进行8-3/8”至11”之间的扩眼作业。UR1200型扩眼器可进行12-5/32” 至14-3/4” 之间的扩眼作业。
UR扩眼工具刀翼上的切削元件为PDC复合片。因此，它适应的地层与PDC钻头类似，在泥岩和砂岩地层中使用效果最佳。
二、UR扩眼工具的安全性和有效性
1、工具结构简单，水力驱动，没有机械锁紧装置。
2、刀翼为PDC切削原件，无活动部件，一个刀翼上有两排切削齿，每个刀翼下部有一个水眼能有效地清洗和冷却。
3、UR工具整体为同心工具，在井下工作平稳，刀翼呈扇形伸开至90度对扩眼井径有保证。
4、UR工具的所有密封原件全部采用耐高温密封圈，所有密封活动部件全部在UR工具本体内部，所以在井下工作安全可靠。
三、UR扩眼工具施工技术措施
1．工具下井前的地面试验程序
按水力参数计算结果，装配钻头水眼尺寸和工具上、下芯轴和刀翼水眼尺寸。
地面试验
使用专用UR测试工具，模拟开泵后工具刀翼伸出和停泵后刀翼收回工具内的工作情况。要求刀杆能够灵活自如伸开，收缩时能够完全收回到工具本体内部。试验时，不得使用加力杆，用手部力量，一个人旋转加压手柄完成上述操作。
2、下入扩眼工具
（1）扩眼工具没有入井前要用扶正器进行通井，通井顺利后才可以下扩眼器。
（2）避免钻井液静止时间过长，造成开泵困难或压漏地层，每次开泵都必须要求小排量循环通后再提高排量。
3、下钻
3.1 按设计要求下入管串，小心通过套管鞋；
3.2严格执行甲方指令要求的下钻速度，防止压力激动过大造成漏失、井壁失稳或潜在异常情况，防止复杂情况发生；
3.3下钻时要求平稳操作，在下钻遇阻的情况下不能硬压，如遇阻划眼需开泵时，泵压不要超过5MPa，可以低转速转动钻盘，钻压控制在20-30KN进行划眼；
(注意：划眼距离超过一个单根，遇阻情况仍然没有改善时，
· 应提钻重新通井，井径符合要求后在重新下入扩眼工具；
· 或者与现场监督、现场工程技术人员协商在此位置开始扩眼施工，消除遇阻井段。）
3.4为防止扩眼工具刀翼伸出损坏套管和扩眼刀翼上的PDC齿，在套管内不允许开泵大排量循环泥浆，特别是在套管内开泵时不得旋转钻具；
3.5缓慢下放钻具至扩眼井段后，缓慢开泵循环洗井，按照技术服务人员的要求将排量由小至大逐步上升，建立井内、外循环，控制循环排量（低于工具最小工作压降时的排量）。循环建立后，缓慢转动钻具至30~40rpm观察并记录钻具的空转扭矩值，同时校对指重表钻压值为“0”。
4、扩眼造形
4.1启动转盘至40rpm，缓慢开泵至设计排量，观察扭矩仪，扭矩读数有变化，表明UR工具扩眼刀翼已伸出并开始工作。台阶造形时间不少于60min；
4.2 扩眼台阶造形参数：转盘转数30~40rpm；排量35~40l/s。
4.3 停转盘，下放遇阻或上提挂卡30~50KN，证明扩眼环槽形成，扩眼造形完毕，开始进行钻后扩眼施工。
5. 扩眼作业（钻后扩眼）
5.1扩眼造形完成后，开始正常扩眼作业。扩眼作业参数：转盘转数60~70rpm；钻压10~40KN；排量35~40l/s。扩眼作业，扭矩读数应增加并出现较大的波动变化。在扩眼作业中，由于地层岩性的变化，钻压、转速参数可作相应的调整，但重点要监控扭矩的变化；
5.2扩眼施工过程中，如出现扭矩大蹩停钻盘的现象，应先缓慢释放扭矩，上提钻具1m，再缓慢开启转盘继续扩眼。在操作上注意控制钻压和送钻速度（控制机械钻速10~15min/ m），注意扭矩、泵压的变化，发现异常及时上提钻具，扭矩大时控制好转盘，防打倒车，严防发生钻具事故。
5.3扩眼时，观察扭矩、泵压、钻时、悬重等参数的变化和岩屑返出的情况。均匀送钻，及时处理好在地层交接面处的扩眼，要随悬重变化，及时校正指重表，保证钻压准确无误。
5.4扩眼过程中，如遇钻时加快，应控制下放速度，防止突然加大钻压，造成工具的前期损坏。
5.5保证设备正常，尤其是泥浆泵正常运转。做到早开泵、晚停泵，检修设备时不能停泵，并加强钻具活动，钻具在井下静止时间不超过1min。
6. 修整井壁操作程序
6.1先停泵，再停转盘，上提钻具。划眼时，先启动转盘至60~70rpm，再开泵至设计排量，下放钻具，对已扩眼井段的井径进行划眼修整。如有遇阻点，缓慢划眼通过。如遇阻严重，应重复以上过程并多次划眼通过遇阻点，保证井眼通畅，无遇阻后再进行下一单根扩眼作业；
6.2确认已扩井段无阻卡准备接单根时，先停泵，再停转盘，上提，准备接单根；
6.3接完单根后，下放到扩眼井深时应先缓慢启动转盘60~70rpm，再开泵后下钻划到底，继续进行扩眼作业。
7．起钻时注意事项
7.1扩完设计井段后，大排量循环泥浆洗井，上下活动钻具，防止粘卡，注意观察泥浆性能的变化，泥浆调整好后方可起钻；
7.2起钻过程中，盐层和裸眼段注意控制起钻速度，如遇卡，不可硬提，上提顿位原则上只可比悬重多提100KN，遇卡严重时可以采取分段倒划眼的方法逐步起出钻具。
7.3钻具上提至小井眼段，有时会出现工具刀翼没有完全收回，上提遇卡现象，UR工具设计有在小井眼内挤压强行收回的机构。
四．扩眼作业中应注意的事项
1、扩眼工具到井场后, 现场技术人员要丈量扩眼工具，绘制草图；
2、根据转盘功率设定一安全扭矩值，扩眼过程中当扭矩达到安全扭矩值上线时，应及时刹住转盘并缓慢释放扭矩，防止扭矩过大造成钻具事故。
3、根据地层岩性的变化，注意观察、分析、调整扩眼参数；
4、扩眼时，加强观察扭矩、泵压、钻时、悬重等参数和钻屑返出情况；
5、验证已扩井眼时，不停泵，停钻盘，缓慢上提钻具，根据指重表的变化，判断井径的情况；
6、要求由司钻、副钻操作扩眼施工，扩眼钻进作业要求送钻均匀，防顿、防溜、防卡。
五．工具失效判断方法
无钻屑返出，钻压和扭矩降低，可判断为工具失效，建议提钻。
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