梅花瓣球状穿孔磨鞋的制作方法

文档序号:29008627发布日期:2022-02-23 20:11阅读:104来源:国知局

1.本实用新型涉及钻井技术领域,是一种梅花瓣球状穿孔磨鞋。


背景技术:

2.随着油田的开发,特别是超深大裸眼定向水平井的增加,在钻井生产作业过程中,特别是对于超深定向水平井、直井、裸眼井的钻井作业,因地层出砂、坍塌易埋掉产层,导致采油采气产量下降,并且给以后的施工造成了很大的困难、导致施工成本较大。目前一般采用常规的普通磨鞋进行冲砂作业,需要多次起下钻具才能完成冲砂施工任务,在钻铣作业时常常发生卡钻,导致施工合格率较低,施工周期较长。分析其原因,主要是:1.在超深井裸眼井段正冲砂时,冲起来的地层沙或者砾石在加大了压井液密度的同时也加大了泵压,特别是碳酸盐岩易漏,存在不稳定性,所以很容易压漏地层,地层压漏后,冲砂液快速漏失,容易造成卡钻;2.因井深或者是大井眼正冲砂,大块颗粒砾石等洗不出井筒,也容易造成卡钻;3.用小水眼磨铣工具反冲沙,大块颗粒砾石等返不出井筒,易造成卡钻问题;4.有不容易磨碎的周边杂物,也容易造成卡钻问题。


技术实现要素:

3.本实用新型的目的在于提供了一种梅花瓣球状穿孔磨鞋,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有采用常规的普通磨鞋进行冲砂作业存在的易卡钻、需多次起下钻具、施工费时费力、合格率较低、施工周期较长的问题。
4.本实用新型的目的是这样实现的:一种梅花瓣球状穿孔磨鞋,包括上接头、磨鞋本体和不少于三个的修磨球头,磨鞋本体的上端一体连接有上接头,上接头的内腔上部设有能够与上方管柱相连的上接内螺纹,磨鞋本体的体内设有贯通磨鞋本体的中心通孔,中心通孔的上端与上接头的内腔下端相连通,磨鞋本体的下端设有呈半球状凸起的修磨球头,所述修磨球头环绕中心通孔均匀间隔设置并呈中心对称分布,相邻两个修磨球头之间形成端部凹槽,端部凹槽的内端与中心通孔的下端相连通,对应各端部凹槽位置的磨鞋本体的外侧设有竖向凹槽,所述竖向凹槽的下端与端部凹槽的外端相连通。
5.进一步的,竖向凹槽的槽底部设有轴线沿水平方向布置的导流孔,各导流孔的内端与中心通孔分别相连通,相邻两个竖向凹槽内的导流孔在高度位置上呈错位布置。
6.进一步的,修磨球头为完全由硬质合金颗粒组成的合金体,或者修磨球头的外部设有硬质合金颗粒组成的合金层;修磨球头的数量为五个,各修磨球头环绕中心通孔的中心对称分布并呈梅花瓣状布置。
7.进一步的,磨鞋本体的外侧、竖向凹槽的侧壁及槽底分别设有硬质合金颗粒组成的合金层;或/和,磨鞋本体下端的端部凹槽处设有硬质合金颗粒组成的合金层。
8.进一步的,磨鞋本体的外径与所配用钻井的内径相对应,上接头的外径小于磨鞋本体的外径。
9.进一步的,上接头、磨鞋本体及修磨球头的整体长度尺寸小于0.4米,中心通孔的
内径尺寸为38毫米至50毫米。
10.本实用新型结构合理而紧凑,使用方便,其通过呈半球状凸起的修磨球头进行钻磨和磨铣,不管正钻磨还是反钻磨,对于大块的颗粒砾石、水泥削、及落井的小件工具等,既能够进行高效研磨又不会卡钻具,可以进行工具组合,特别适用于超深定向水平井、直井、裸眼井的钻井作业,具有安全、省力、简便、高效的特点。
附图说明
11.本实用新型的具体结构由以下的附图和实施例给出:
12.图1是本实用新型最佳实施例的主视半剖视结构示意图;
13.图2是图1中a向的结构示意图。
14.图例:1为上接头,2为磨鞋本体,3为修磨球头,4为上接内螺纹,5为中心通孔,6为端部凹槽,7为竖向凹槽,8为导流孔,l为整体长度尺寸,d为中心通孔的内径尺寸。
具体实施方式
15.本实用新型不受下述实施例的限制,可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
16.实施例:如图1—2所示,该梅花瓣球状穿孔磨鞋包括上接头1、磨鞋本体2和不少于三个的修磨球头3,磨鞋本体1的上端一体连接有上接头1,上接头1的内腔上部设有能够与上方管柱相连的上接内螺纹4,磨鞋本体1的体内设有贯通磨鞋本体1的中心通孔5,中心通孔5的上端与上接头1的内腔下端相连通,磨鞋本体1的下端设有呈半球状凸起的修磨球头3,所述修磨球头3环绕中心通孔5均匀间隔设置并呈中心对称分布,相邻两个修磨球头3之间形成端部凹槽6,端部凹槽6的内端与中心通孔5的下端相连通,对应各端部凹槽6位置的磨鞋本体2的外侧设有竖向凹槽7,所述竖向凹槽7的下端与端部凹槽6的外端相连通。修磨球头3环绕中心通孔5均匀对称分布,各修磨球头3共同围合的修磨面能够使落鱼鱼顶居中,通过小钻压进行修整鱼顶,还能够减小磨鞋本体2在磨铣过程中的晃动,保证修磨后落鱼鱼顶处于相对水平状态,可有效防止偏磨,提高了磨铣的效率和稳定性,实现对落鱼鱼顶的高效精准修整,提高磨铣效率,便于后期打捞施工作业。实际制造时,修磨球头3可以通过堆焊或敷焊或镶嵌固定在磨鞋本体2的下端。本实用新型结构简单、操作方便,实际使用时可以进行工具组合,从下往上依次为本实用新型、随钻捞杯、钻铤和组合钻具,特别适用于超深定向水平井、直井、裸眼井的钻井作业,其通过呈半球状凸起的修磨球头3进行钻磨和磨铣,不管正钻磨还是反钻磨,对于大块的颗粒砾石、水泥削、及落井的小件工具等,既能够进行高效研磨又不会卡钻具。磨屑随竖向凹槽7、端部凹槽6、中心通孔5、上接头1内腔内的循环洗井液被带至地面,及时将磨铣产生的碎屑清理干净,提高了磨铣的工作时效,同时端部凹槽6内的循环洗井液还有利于在磨铣过程中及时降低修磨球头3处的温度,能够有效提高修磨球头3的使用寿命,这样,既不会削弱本实用新型自身的强度和扭矩,还能够预留足够液流通过的循环通道,可以快速洗出井底的大块颗粒、砾石及小件落物,又可以修整、磨碎井壁坍塌下来的大块砾石等井底异物,不憋压能够快速提高钻铣生产进度,其次也不容易卡钻具。
17.如图1—2所示,竖向凹槽7的槽底部设有轴线沿水平方向布置的导流孔8,各导流
孔8的内端与中心通孔5分别相连通,相邻两个竖向凹槽7内的导流孔8在高度位置上呈错位布置。当工作时,通过导流孔8可以完成普通磨鞋不能完成的钻磨、磨铣工况,即使中心通孔5下端被堵,通过导流孔8一样完成钻铣磨等工作,磨屑随竖向凹槽7、导流孔8、中心通孔5上部、上接头1内腔内的循环洗井液被带至地面,及时将磨铣产生的碎屑清理干净,提高了磨铣的工作时效。
18.如图1—2所示,修磨球头3为完全由硬质合金颗粒组成的合金体,或者修磨球头3的外部设有硬质合金颗粒组成的合金层;修磨球头3的数量为五个,各修磨球头3环绕中心通孔5的中心对称分布并呈梅花瓣状布置。修磨球头3完全使用硬质合金颗粒,修磨球头3可以通过堆焊或镶嵌固定在磨鞋本体2的下端,使用寿命较长,但其成本相对较高;修磨球头3也可以仅在外部镶焊硬质合金层,或者将硬质合金通过表面敷焊固定在修磨球头3外部,能够节省硬质合金,但其使用寿命相对较短些。此外,修磨球头3还可以选用现有公知公用的其他硬质耐磨材料。经实际测试,五个修磨球头3的磨铣效果最好,同时生产效率较高。
19.如图1—2所示,磨鞋本体2的外侧、竖向凹槽7的侧壁及槽底分别设有硬质合金颗粒组成的合金层;或/和,磨鞋本体1下端的端部凹槽6处设有硬质合金颗粒组成的合金层。通过磨鞋本体2的外侧、竖向凹槽7、端部凹槽6处的合金层,能够改善本实用新型的钻磨能力,并且进一步提高本实用新型的使用寿命。
20.如图1—2所示,磨鞋本体2的外径与所配用钻井的内径相对应,上接头1的外径小于磨鞋本体2的外径。实际制造时,磨鞋本体2的外径可以根据井筒的内径尺寸设计。
21.如图1—2所示,上接头1、磨鞋本体2及修磨球头3的整体长度尺寸l小于0.4米,中心通孔的内径尺寸d为38毫米至50毫米。本实用新型的整体长度较短,在长水平段、井眼轨迹复杂的井中可顺利下放至目的层位,通过一体连接的上接头1与上方工具相连接,能够增大连接处的抗扭能力。实际制造时,中心通孔5的内径尺寸可按照入井管串工具的需求加工,中心通孔5内径尺寸大的用途在于,当反钻磨井段时,可以携带出大块的颗粒砾石等。
22.上述说明仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。凡是属于本实用新型的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
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