[发明专利]一种水平井冲击式磨鞋工具

说明书

本发明公开了一种水平井冲击式磨鞋工具，包括：上接头、导流机构、扶正机构和磨鞋头，导流机构包括壳体、卡爪以及设置在壳体内的分流帽、主轴、上扶正轴承、涡轮、调整环、导流环、下扶正轴承；分流帽一端与主轴连接，另一端穿设于通孔内，卡爪一端与壳体内的主轴连接；上扶正轴承套设在靠近分流帽一侧的主轴上，下扶正轴承套设在靠近卡爪一侧的主轴上，上扶正轴承至下扶正轴承之间的主轴上依次套设有涡轮、调整环和导流环，导流环和下扶正轴承相抵接，涡轮和调整环之间的壳体内还设有内凸块；主轴上还设有中心流道和导流旁道，中心流道和导流旁道连通，导流旁道和内凸块对应设置。本发明能降磨减阻，有效提高了磨鞋工具的机械钻速。

技术领域

本发明涉及油井水平井修工具技术领域，具体涉及一种水平井冲击式磨鞋工具。

背景技术

近年来，随着页岩气、致密油气藏勘探开发的迅猛发展，泵送桥塞与射孔联作分段压裂技术作为一种新兴的水平井分段改造主体技术，已在国内外非常规油气藏分段压裂施工中得到广泛应用。该项技术的主要特点是入井工具串简单、分段压裂层数不受限制等。压裂后需要逐个安全高效的钻磨掉井筒内桥塞是恢复全通径井筒的关键环节，保障后续作业的顺利施工。

国内一般采用油管带磨鞋工具进行钻磨作业，但是在水平井钻进过程中油管与井壁之间的摩阻和磨鞋与井壁之间的摩阻扭矩是影响钻速的重要因素，摩阻和摩阻扭矩将导致磨鞋工具的机械钻速降低，工具面控制困难，单趟钻进尺减少，异常严重的磨鞋磨损等，当累积摩阻超过所施加钻压时，就会出现托压现象，迫使油管发生正旋弯曲或螺旋屈曲，甚至会影响到油井顺利施工。

有鉴于此，有必要研发一种水平井冲击式磨鞋工具，以解决现有水平井磨鞋工具存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种水平井冲击式磨鞋工具，该水平井冲击式磨鞋工具能降磨减阻，通过产生轴向振动有效提高了水平井冲击式磨鞋工具的机械钻速。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种水平井冲击式磨鞋工具，包括：上接头、导流机构、扶正机构和磨鞋头，其中，

所述上接头中心设有一通孔；

所述导流机构包括壳体、卡爪以及设置在壳体内的分流帽、主轴、上扶正轴承、涡轮、调整环、导流环、下扶正轴承；所述分流帽一端与主轴连接，另一端穿设于所述通孔内，所述卡爪一端与壳体内的主轴连接；所述上扶正轴承套设在靠近所述分流帽一侧的主轴上，所述下扶正轴承套设在靠近所述卡爪一侧的主轴上，所述上扶正轴承至所述下扶正轴承之间的主轴上依次套设有涡轮、调整环和导流环，所述导流环和所述下扶正轴承相抵接，所述涡轮和所述调整环之间的壳体内还设有内凸块；所述主轴上还设有中心流道和导流旁道，所述中心流道和所述导流旁道连通，所述导流旁道和所述内凸块对应设置；

所述扶正机构包括扶正工具体，所述扶正工具体一端与所述卡爪连接，所述扶正工具体内设有与所述中心流道相连通的通道；

所述磨鞋头一端与所述扶正工具体连接、另一端与硬质合金刀连接，所述磨鞋头内设有与所述通道相连通的喷道，所述磨鞋头的周面以及靠近硬质合金刀的一侧还设有多个喷嘴，所述喷嘴与所述喷道相连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

1、本发明中高压液体从上接头的通孔进入导流机构，带动涡轮旋转，涡轮带动主轴旋转，主轴在旋转过程中内凸块和导流旁道形成动阀与定阀，从而使内凸块和导流旁道实现周期性的开合，产生周期性的压力脉冲，使水平井冲击式磨鞋工具产生轴向振动，有效提高了水平井冲击式磨鞋工具的机械钻速，达到较好的降阻效果；

2、主轴和磨鞋头通过扶正工具体连接，高压液体从中心流道进入磨鞋头的喷道内，再通过喷嘴冲洗钻磨作业时留下的钻屑，使钻屑尽快排出井筒，而不会卡住磨鞋工具，影响磨鞋工具的机械转速和钻进效率；