[发明专利]一种模块化磨鞋及其制备方法

说明书

本发明提供了一种模块化磨鞋及其制备方法，它包括磨鞋本体和模块化刀板，模块化刀板的下方设有连接部，模块化刀板上钎焊有硬质合金刀具和硬质合金碎颗粒；磨鞋本体的侧面设有与连接部相对应的滑槽，连接部的端面形状与滑槽的端面形状相同，滑槽为倒T型结构，模块化刀板上的连接部为相对应的倒T型结构，模块化刀板通过连接部插装到磨鞋本体上的滑槽内。它采用模块化的结构和相应的加工方法，解决了传统的一体化磨鞋焊接方式单一、加工难度大等问题。整体结构以及制备工艺都相对较为简单，在焊接的过程中仅需对小模块进行加热，预热时间大大缩短，同时也在很大程度上降低了成本。

技术领域

本发明涉及到石油钻井开采过程中常用到的工具设备，具体设计到一种模块化磨鞋及其制备方法。

背景技术

在钻井、采油过程中，常会发生管具脱扣、扭断以及地面金属碎片、水泥等落物(俗称落鱼)的情况。如果这些落物不及时清除，将影响正常的继续作业，甚至会导致卡钻、钻杆折断、井眼塌陷等重大事故的发生。当打捞工具处理卡钻无效或落鱼不能完整捞出时，须采用套磨铣工具，将落鱼套铣成碎片，然后利用循环液带出井眼。

复杂井下事故处理过程中有很大一部分的工作量是套铣和磨铣完成的。当下井管柱及工具被砂埋或者水泥固死后，需要套铣和磨铣；封隔器或桥塞卡死拔不出来时，需要套铣或磨铣；打捞井下被卡死的防砂管柱时需要套铣和磨铣；修整井下变形或错断套管时，需要磨铣；套管开窗侧钻时，需要磨铣；钻井过程中钻井工具掉井后，在处理时需要套铣和磨铣。所以从钻井作业到修井作业，套铣和磨铣工作都是非常重要和必须的。实践证明，套磨铣工具是修井作业中的常用工具，也是其他修井工具不起作用时的唯一解决方案。

常用的磨铣工具包括磨鞋类工具和套铣类工具，磨鞋类工具按照用途和结构的不同分为平底磨鞋，凹面磨鞋，领眼磨鞋，梨形磨鞋，柱形磨鞋，内铣鞋，外齿铣鞋和裙边铣鞋等。套铣类工具包括套铣鞋和套铣筒，其中套铣鞋按照结构的不同还可以分为整体型和分离型两种。套铣筒按结构可分为冲铣型套铣筒、分离型套铣筒和整体型套铣筒。由此可见，磨铣工具因其使用功能的不同发展出很多不同的分支，但其主要工作部分均为镶嵌于胎体的增强相，如何解决增强相的耐磨性和胎体及增强相之间的结合强度是本项目的重点和难点。

套磨铣工具在进行设计的过程中，需要考虑多方面的因素，不仅要考虑到工具的使用性能，同时还要保证工具的加工性能，也就是加工工艺结构必须合理。加工工艺结构如果设计的不合理，会增加加工难度，甚至导致设计的工具无法加工，或者加工后的工具性能下降。

套磨铣工具加工的难点在于焊接部分，传统的套磨铣工具一般为一体化设计，如授权公告号为CN201730572U，专利名称为“一种石油钻采用磨鞋”的实用新型专利，记录了一种磨鞋的结构，它在本体的一段设置刀座，并在刀座内焊接相应的板状刀片，但是该种刀板式磨鞋对加工工艺要求较高，而该种磨鞋在加工过程中就存在一些不足，首先，由于焊接面在本体上，需要整体预热，预热时间长，增加了制造难度和成本。同时，碎合金需要焊接在本体上，但是由于本体过大，只能使用氧乙炔气焊，无法焊接立方氮化硼等需要真空保护的超硬刀具，而正是受限于焊接方法，该种加工工艺导致磨鞋工具无法进行工业化生产，最后，由于刀板及相对应的刀座的结构，对于刀板在刀座上的定位来说是极其困难的。

发明内容

本发明提供了一种模块化磨鞋及其制备方法，它采用模块化的结构和相应的加工方法，解决了传统的一体化磨鞋焊接方式单一、加工难度大等问题。

本发明实现上述目的采用以下技术方案：

一种模块化磨鞋，它包括磨鞋本体和模块化刀板。

所述的模块化刀板的下方设有连接部，模块化刀板和连接部为一体成型式结构，模块化刀板的垂直面上均匀的钎焊有硬质合金刀具，模块化刀板的底部面上钎焊有硬质合金碎颗粒；所述磨鞋本体的侧面设有与连接部相对应的滑槽，所述滑槽的上部穿透磨鞋本体的端部；所述滑槽底部的宽度大于滑槽顶部的宽度，所述连接部的端面形状与滑槽的端面形状相同。