一种修井用套铣头的制作方法

本实用新型涉及油井取套作业领域，尤其涉及一种修井用套铣头。

背景技术：

随着油田进入开发中后期，油水井套管逐渐趋向老化，套管损坏情况日益严重，套管损坏井的数量逐年增加，套损类型主要包括套管破裂、套管穿孔、套管缩径、套管弯曲、错断等形式。各油田由于套管损坏井的存在，严重影响了油田的产量和采收率的提高。目前，在各油田部分井的大修打捞过程中，由于砂、套管垢沉积、落物、水泥等碎物埋住管柱，并且管柱所在井段套管发生一定程度的缩径变形，致使普通套铣管柱无法完成被埋管柱周围碎物的处理，使得此类井处于停修状态。为解决上述技术问题，现有的方式通常采用以机械套铣、打捞、扩眼通径等工艺组成的被埋管柱套变井的修理、打捞技术进行处理。

但现有的修井用套铣头在工作时功效低，其主要原因是；在套铣过程中，套铣头端部基本和铣头本体的内径大小相同，这就使得套铣时的钻杆接头深入套铣头内部，并同铣头本体的内壁紧紧地结合在一起，由于摩擦的存在将直接导致钻压与扭矩都出现了一定程度的损耗。同时，现有的套铣头结构也容易导致洗井液流通不顺畅，致使泵压升高、排量降低，从而影响硬质合金铣头的制冷性能，使得硬质合金铣头容易撕裂而导致脱落，且磨铣后产生的大量铁屑将无法及时返出，造成重复磨铣效率降低等问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工作效率高、有效切削被埋管柱周围碎物，且结构紧凑的修井用套铣头。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

一种修井用套铣头，包括套铣头本体，所述套铣头本体的一端为切削头，所述套铣头本体为空心柱体，所述切削头的内侧壁为倒锥形孔，所述切削头的上表面的外侧设有用于切削井壁岩石的第一切削组件，所述切削头的倒锥形孔上设有用于切削水泥环、套管外封隔器及扶正器的第二切削组件。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述切削头的外侧壁上沿周向均匀布置有多个钻井液流道；所述第一切削组件的数量与所述钻井液流道的数量相同，各组所述第一切削组件对应设于两相邻所述钻井液流道之间。

所述第一切削组件包括安装部及至少两个第一切削齿，所述安装部固定设于所述切削头上，所述第一切削齿通过安装部安装于所述切削头的上表面外侧，多个所述第一切削齿沿所述切削头的径向布置。

所述安装部为L形安装部，所述L形安装部的两边分别固定于所述切削头的外侧壁及上表面上，所述第一切削齿设于所述L形安装部的与切削头上表面连接的一边上。

所述L形安装部的与切削头外侧壁连接的一边上设有多个保径齿，多个所述保径齿沿所述套铣头本体的轴向依次布置。

所述第二切削组件为多组，多组所述第二切削组件沿所述倒锥形孔的周向均匀布置。

所述第二切削组件包括托板及至少两个第二切削齿，所述托板固定设于所述倒锥形孔上，并沿所述切削头的径向布置；多个所述第二切削齿间隔布置于所述托板上。

所述切削头的上表面设有多个提高洗井液循环排量的分流孔，所述分流孔与所述第一切削组件错开布置。

所述切削头的厚度大于所述套铣头本体的厚度。

所述套铣头本体的外表面覆盖有耐磨涂层。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型对修井用套铣头的结构进行了重新设计，套铣头本体的一端为切削头，套铣头本体为空心柱体，切削头的内侧壁为倒锥形孔，倒锥形孔的设置使得套铣头在保证整体尺寸不变的情况下略微扩大内径，其降低了套铣时钻杆与套铣头内部磨损的发生，减少了钻压与扭矩的损失，有效提高了磨铣效率，且保证了工具的整体强度。同时，采用第一切削组件及第二切削组件组合的形式使得套铣头可同时对套铣套管、水泥环、岩石地层进行切削，且套铣头的的钻速及工作效率高，实现了被埋管柱周围碎物的有效处理。

具体讲：第一切削组件凸设于切削头的上表面外侧，使得第一切削组件可优先切削井壁岩石，释放水泥环所受的围压；同时，套铣头本体为空心柱体，切削头的内侧壁为倒锥形孔，第二切削组件设于切削头的倒锥形孔上，倒锥形孔结构使得第二切削组件由轴向钻进转变为轴向及径向钻进，其增加了水泥环的切屑段，提高了单位时间内水泥环的切屑效率及水泥环的机械钻速，使得水泥环、套管外封隔器及扶正器得到可靠有效切削。且第一切削组件设置在切削头的上表面外侧，第二切削组件设置在切削头的倒锥形孔上，其无需占用额外的空间，布局结构紧凑。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。其中：

图1是本实用新型修井用套铣头的结构示意图。

图2是本实用新型修井用套铣头的附视图。

图3是本实用新型套铣头本体的主视图。

图4是本实用新型套铣头本体的俯视图。

图5是本实用新型第二切削齿与托板与的位置关系示意图。

图6是本实用新型保径齿与安装部的位置关系示意图。

图中各标号表示：

1、套铣头本体；11、切削头；111、钻井液流道；112、倒锥形孔；113、分流孔；12、连接部；121、钻杆扣；2、第一切削组件；21、安装部；22、第一切削齿；3、第二切削组件；31、托板；32、第二切削齿；4、保径齿。

具体实施方式

下面将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

如图1至图5所示，本实施例的修井用套铣头，包括套铣头本体1，其中，套铣头本体1的一端为切削头11，套铣头本体1的另一端为连接部12，连接部12的内侧设有钻杆扣121。本实施例中，套铣头本体1为空心柱体，切削头11的内侧壁为倒锥形孔112，倒锥形孔112的设置使得套铣头在保证整体尺寸不变的情况下略微扩大内径，其降低了套铣时钻杆与套铣头内部磨损的发生，减少了钻压与扭矩的损失，有效提高了磨铣效率。同时，切削头11的上表面的外侧设有第一切削组件2，切削头11的倒锥形孔112上设有第二切削组件3，第一切削组件2及第二切削组件3的设置无需占用额外的空间，其布局紧凑。

同时，第一切削组件2凸设于切削头11的上表面外侧，使得第一切削组件2可优先切削井壁岩石，释放水泥环所受的围压；同时，第二切削组件3设于切削头11的倒锥形孔112上，倒锥形孔112使得第二切削组件3由轴向钻进转变为轴向及径向钻进，其增加了水泥环的切屑段，提高了单位时间内水泥环的切屑效率及水泥环的机械钻速，使得水泥环、套管外封隔器及扶正器得到可靠有效的切削。本实用新型采用第一切削组件2第二切削组件3组合的形式使得套铣头可同时对套铣套管、水泥环、岩石地层进行切削，且套铣头的的钻速及工作效率高，实现了被埋管柱周围碎物的有效处理，避免了修井时停修状态的发生。

如图2，切削头11的外侧壁上开设有多个钻井液流道111。多个钻井液流道111沿切削头11的周向均匀布置，且各钻井液流道111沿套铣头本体1的轴向布置，使得套铣时钻井液流动顺畅，井底岩屑能及时从井底排出。本实施例中，第一切削组件2为多个，第一切削组件2的数量与钻井液流道111的数量相同，各组第一切削组件2对应设于两相邻钻井液流道111之间，以提高井壁岩石的处理能力。本实施例中，钻井液流道111为弧形流道。

本实施例中，第一切削组件2的布置数量应保证能够覆盖全部井底基线曲面，使得井底每一处都能受到第一切削组件2的切削，并且在切削头11旋转一周的过程中应保证每组第一切削组件2都起到切削地层岩石的作用，其有效提高了第一切削组件2的的切削效率。

本实施例中，第一切削组件2包括安装部21及至少两个第一切削齿22。其中，安装部21固定设于切削头11上，第一切削齿22通过安装部21安装于切削头11的上表面外侧，同时，多个第一切削齿22沿切削头11的径向布置。第一切削齿22的齿间应保证有足够的间隙，使得第一切削齿22之间无相互干扰，以提高第一切削齿22的切削力。

进一步的，本实施例的安装部21为L形安装部。L形安装部的两边分别固定于切削头11的外侧壁及上表面上，第一切削齿22设于L形安装部与切削头11上表面连接的一边上。L形安装部的设置增加了第一切削组件2在套铣时的连接强度。

进一步的，如图6所示，L形安装部的与切削头11外侧壁连接的一边上设有多个保径齿4。多个保径齿4沿套铣头本体1的轴向依次设置，其有效防止了井眼缩颈的发生，保证了套铣钻井液环路的通畅。

如图2所示，第二切削组件3为多组，多组第二切削组件3沿倒锥形孔112的周向均匀布置，以保证水泥环、套管外封隔器及扶正器的可靠有效切削。本实施例中，第二切削组件3包括托板31及至少两个第二切削齿32。其中，托板31沿切削头11的径向布置，托板31焊接固定于倒锥形孔112上，焊接固定的形式提高了第二切削组件3在套铣时的连接强度；多个第二切削齿32间隔布置于托板31上，以方便布置更多的第二切削齿32，从而增加水泥环的切屑段，提高了单位时间内水泥环的切屑效率及机械钻速，其相对于现有钻头的破岩效率提高30％以上。

本实施例中，切削头11的上表面设有多个分流孔113，多个分流孔113与第一切削组件2错开布置。分流孔113的设置增加了循环通道，有利于降低套铣过程的泵压、提高循环排量，满足带砂要求。本实施例中，切削头11的厚度大于套铣头本体1的厚度，保证了安装部21及分流孔113设置后切削头11位置的安装强度。

本实施例中，第一切削齿22、第二切削齿32及保径齿4均为PDC切削齿。本实施例中，套铣头本体1的外表面覆盖有耐磨涂层，以增加修井用套铣头的耐磨特性。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。