一种修井磨鞋及其使用方法与流程

本发明涉及油田修井技术，尤其涉及一种修井磨鞋及其使用方法。

背景技术：

1、修井作业贯穿油气田开发全生命周期，是油气田维持正常运转、稳产上产的重要环节。修井磨鞋是钻除井筒堵塞以及保障井筒通畅的核心工具，依靠底部堆焊的硬质合金磨粒，在钻压与转速相互作用下把井筒金属堵塞物破碎成屑并返排到井口；但是在修井磨鞋的实际使用过程中，由于井下复杂情况监测难度大，施工人员无法有效针对修井磨鞋的工作参数进行快速准确的调节，使得依据工作人员经验的工作参数调节方法存在不准确的问题，因此，如何针对修井磨鞋的实际使用过程的工作参数进行有效的控制调节是本领域技术人员亟待解决的问题。

2、中国专利公开号cn106437589b公布了一种智能磨鞋，该发明中通过对活塞杆、主滑套、转接头、熔断阀、磨鞋及控制电路板的结构设置，利用磨鞋头部硬质合金层完全磨损使导线与磨鞋本体导通，激发控制电路板导通，控制阀芯运动，打开阀体流道，直至将泄压孔打开，改变钻柱内的压力，井口作业人员根据钻柱内压力变化可以很方便地判断磨鞋是否到达使用寿命，实现了磨鞋的实时监测，避免误提钻；但是，上述技术方案无法实现根据实际使用过程的磨鞋使用效果针对磨鞋的工作参数进行调节，导致磨鞋工作效率差。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种修井磨鞋及其使用方法，用以克服现有技术中无法实现根据实际使用过程的磨鞋使用效果针对磨鞋的工作参数进行调节，导致磨鞋工作效率差的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种修井磨鞋的使用方法，包括：

3、周期性地根据扭矩参考值以及扭矩波动值确定磨鞋的磨鞋扭矩状态；

4、根据磨鞋扭矩状态确定扭矩调节方式，包括根据扭矩参考值针对磨鞋钻压进行调节，或，根据排屑异常度针对下钻速度进行调节；

5、第一影响检测条件下根据排屑异常度确定钻压调节是否合格，且在钻压调节不合格时针对下钻速度进行调节；

6、第二影响检测条件下，若扭矩波动值仍处于第二预设扭矩参考值范围，根据排屑颗粒度针对短起频率进行调节；

7、调节检测条件下针对振动统一度进行检测，根据振动统一度确定磨鞋工作状态是否合格，且在磨鞋工作状态不合格时，针对磨鞋钻速进行减小调节，或，控制磨鞋停止工作以进行磨鞋故障检测；

8、短起频率的调节量与排屑颗粒度有关；

9、下钻速度的调节量与排屑异常度有关。

10、进一步地，周期性检测磨鞋扭矩状态，所述磨鞋扭矩状态包括扭矩参考值处于第一预设扭矩参考值范围的第一磨鞋扭矩状态，以及，扭矩参考值处于第二预设扭矩参考值范围且扭矩波动值处于第一预设扭矩波动值参考范围的第二磨鞋扭矩状态。

11、进一步地，磨鞋扭矩状态处于第一磨鞋扭矩状态下，针对磨鞋钻压进行减小调节；

12、所述磨鞋钻压的减小值与所述扭矩参考值为正相关关系。

13、进一步地，第一影响检测条件下，检测排屑异常度，根据排屑异常度确定钻压调节是否合格；

14、若排屑异常度处于第一预设排屑异常度范围，判定钻压调节合格；

15、若排屑异常度处于第二预设排屑异常度范围，判定钻压调节不合格并针对下钻速度进行调节；

16、其中，所述第一影响检测条件为磨鞋扭矩状态处于第一磨鞋扭矩状态下且针对磨鞋钻压的调节完成。

17、进一步地，第一响应调节条件下，根据排屑异常度针对下钻速度进行减小调节；

18、下钻速度的减小量与所述排屑异常度为正相关关系；

19、其中，所述第一响应调节条件为排屑异常度处于第二预设排屑异常度范围。

20、进一步地，磨鞋扭矩状态处于第二磨鞋扭矩状态下，针对磨鞋排量进行增大调节；

21、所述磨鞋排量的增大量与所述扭矩波动值为正相关关系。

22、进一步地，第二影响检测条件下，检测扭矩波动值，若扭矩波动值仍处于第二预设扭矩参考值范围，针对排屑颗粒度进行检测并根据排屑颗粒度针对短起频率进行增大调节；

23、所述短起频率的增大量与所述排屑颗粒度为正相关关系；

24、其中，所述第二影响检测条件为磨鞋扭矩状态处于第二磨鞋扭矩状态下且针对磨鞋排量的调节完成。

25、进一步地，调节检测条件下针对振动统一度进行检测，根据振动统一度确定磨鞋工作状态是否合格；

26、若振动统一度处于第一预设振动统一度范围，判定磨鞋工作状态合格；

27、若振动统一度处于第二预设振动统一度范围，判定磨鞋工作状态不合格，针对磨鞋钻速进行减小调节，或，控制磨鞋停止工作以进行磨鞋故障检测；

28、其中，所述调节检测条件为单个监测周期结束。

29、本发明还提供一种修井磨鞋，包括：

30、按轴线方向由上至下设置的第一圆柱体、第二圆柱体以及第三圆柱体，其中，第一圆柱体、第二圆柱体以及第三圆柱体均为中空结构，第一圆柱体侧壁上贯通设置有若干旁通水眼；

31、堵塞球，其设置于第一圆柱体内部；

32、限位销钉，其设置于第一圆柱体内壁且设置高度位于旁通水眼与换位活塞之间，用以限制堵塞球的最大高度；

33、所述换位活塞，其设置于第二圆柱体内部，用以在下接头受到中心轴线方向上由下至上的压力时沿中心轴线方向的向上进行移动以改变堵塞球高度；

34、第三圆柱体底部连接有磨鞋本体，且磨鞋本体侧壁开设有下排水眼，用以排出循环液。

35、进一步地，所述磨鞋本体底部敷设有硬质合金齿。

36、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明技术方案中根据扭矩参考值以及扭矩波动值确定磨鞋扭矩状态，通过磨鞋扭矩状态反映磨鞋的工作效率，并且根据不同的磨鞋扭矩状态选择不同的扭矩调节方式，使得扭矩调节方式的选择更加符合实际工作场景，避免了施工人员依据自行经验进行参数设置导致的参数不准确的问题，进而提高了本发明的磨鞋工作效率。

37、进一步地，本发明中磨鞋扭矩状态处于第一磨鞋扭矩状态下且针对磨鞋钻压的调节完成时，根据排屑异常度确定钻压调节是否合格，且在排屑异常度处于第二预设排屑异常度范围时判定钻压调节不合格并针对下钻速度进行调节，避免钻压的调节无法有效控制磨鞋的扭矩，通过排屑异常度反映磨鞋是否打磨充分，进而使得钻压的调节更准确，进而提高了本发明的磨鞋工作效率。

38、进一步地，本发明中通过扭矩波动值反映磨鞋的扭矩的波动情况，并且在处于第二磨鞋扭矩状态下，针对磨鞋排量进行增大调节，以避免碎屑堵塞导致的扭矩波动，并且，第二影响检测条件下，检测扭矩波动值，若扭矩波动值仍处于第二预设扭矩参考值范围，针对排屑颗粒度进行检测并根据排屑颗粒度针对短起频率进行增大调节，进一步提高了针对碎屑的排出能力，避免卡钻的情况，进而提高了本发明磨鞋的工作效率。

39、进一步地，本发明中堵塞球根据磨鞋本体是否受到压力对应改变位置，从而实现循环液的正向排出或反向排出，实现了自动换向，在保证磨鞋降温能力的同时，提高了磨鞋的工作效率。