[发明专利]一种适用于水平井及大斜度井的防偏磨高效修井磨鞋

说明书

本发明专利涉及一种钻除油气田井筒金属堵塞物的钻磨铣工具，尤其是一种适用于水平井及大斜度井的防偏磨高效修井磨鞋。防偏磨高效修井磨鞋主要由修井磨鞋接头、防偏磨滚珠装置、修井磨鞋小刀翼A、蜂窝型磨粒、修井磨鞋偏心刀翼、修井磨鞋小刀翼B、修井磨鞋基体和修井磨鞋水眼组成，修井磨鞋基体外侧周向均匀布置五列防偏磨滚珠装置，修井磨鞋刀翼前端面布置单排多层结构的蜂窝型磨粒。该发明钻进效率高，底部刀翼为偏心结构，避免出现零切削速度点，同层磨粒可以形成波浪形的完整切削刃，布齿角度经过优化设计得到，从而提高钻进效率；防偏磨滚珠装置起到支撑作用，防止修井磨鞋旋转过程中出现偏磨问题而破坏井筒的套管内壁。

技术领域

本发明专利涉及一种钻除油气田井筒金属堵塞物的钻磨铣工具，尤其是一种适用于水平井及大斜度井的防偏磨高效修井磨鞋。

背景技术

当油气井发生井筒堵塞时，需要下入修井磨鞋钻除金属堵塞物，实现油气井大通径生产。修井磨鞋是钻除井筒堵塞物、决定施工效率的核心工具，在油气田应用广泛、使用量大。随着油气勘探开发向“低渗透、深层、海域、非常规”领域迈进，以大斜度井或以水平井为基本特征的复杂结构井，成为高效开发油气资源的先进井型技术。由于井筒结构越来越复杂，相应的修井工艺技术也极具挑战性，对修井磨鞋的工作性能也提出了更高要求。一方面，由于压裂酸化等施工工艺，水平井及大斜度井的井下工具往往承受较大的流体流速和砂砾的冲蚀磨损，故井筒金属堵塞物通常选用球墨铸铁等耐磨金属材料，导致目前修井磨鞋的钻进效率很低；另一方面，在钻除水平井或大斜度井的井筒金属堵塞物时，目前修井磨鞋易由于自重原因而出现偏磨问题，进而损坏水平井或大斜度井的井筒套管内壁。

发明内容

本发明旨在克服现有修井磨鞋的上述缺陷，提出一种适用于水平井及大斜度井的防偏磨高效修井磨鞋，可以代替现阶段的专利所属的同类产品，其采用的技术方案如下：

一种适用于水平井及大斜度井的防偏磨高效修井磨鞋，主要由修井磨鞋接头、防偏磨滚珠装置、修井磨鞋小刀翼A、蜂窝型磨粒、修井磨鞋偏心刀翼、修井磨鞋小刀翼B、修井磨鞋基体和修井磨鞋水眼组成，其中防偏磨滚珠装置主要由防偏磨滚珠、防偏磨紧固六角螺塞和防偏磨内六角紧固螺钉组成，蜂窝型磨粒主要由磨粒侧面、磨粒右切削刃、磨粒尖角、磨粒左切削刃和磨粒断屑槽组成，蜂窝型磨粒前端面与修井磨鞋刀翼底面垂直面形成的夹角为布齿角度，修井磨鞋偏心刀翼主要由修井磨鞋偏心刀翼前端刀翼、修井磨鞋偏心刀翼中部刀翼和修井磨鞋偏心刀翼后端刀翼组成。一种适用于水平井及大斜度井的防偏磨高效修井磨鞋安装在修井管柱底端，修井管柱底端与修井磨鞋接头通过螺纹固定连接，修井磨鞋接头与修井磨鞋基体为一体式结构，修井磨鞋基体外侧周向均匀布置五列防偏磨滚珠装置，防偏磨滚珠装置与修井磨鞋基体通过螺纹固定连接，修井磨鞋小刀翼A、修井磨鞋偏心刀翼和修井磨鞋小刀翼B通过焊接固定在修井磨鞋基体底端，修井磨鞋小刀翼A、修井磨鞋偏心刀翼和修井磨鞋小刀翼B的前端面布置单排多层结构的蜂窝型磨粒，同层的蜂窝型磨粒可以形成波浪形的完整切削刃，修井磨鞋基体底部布置六个修井磨鞋水眼，包括中心位置的一个大水眼和周向的五个小水眼，周向的五个小水眼布置在修井磨鞋小刀翼A、修井磨鞋偏心刀翼和修井磨鞋小刀翼B的前侧位置。

所述的一种适用于水平井及大斜度井的防偏磨高效修井磨鞋，修井磨鞋基体外侧周向均匀布置五列沉头螺纹孔，防偏磨滚珠装置外部的防偏磨紧固六角螺塞与修井磨鞋基体外侧布置的沉头螺纹孔通过螺纹配合固定连接，防偏磨紧固六角螺塞内部从上到下依次布置防偏磨滚珠和防偏磨内六角紧固螺钉，防偏磨紧固六角螺塞顶部中心布置圆孔，防偏磨紧固六角螺塞顶部中心的圆孔外径略小于防偏磨滚珠的外径，防止防偏磨滚珠脱落，防偏磨内六角紧固螺钉顶部中心布置凹球面，防偏磨内六角紧固螺钉顶部中心的凹球面与防偏磨滚珠同球心配合，防偏磨滚珠可以在防偏磨滚珠装置内部滚动，防偏磨内六角紧固螺钉与防偏磨紧固六角螺塞底部通过螺纹固定连接，防偏磨紧固六角螺塞顶部低于修井磨鞋基体外表面，防偏磨滚珠球面高于修井磨鞋基体外表面，通过更换不同尺寸的防偏磨滚珠及调整防偏磨内六角紧固螺钉的位置，可以调整防偏磨滚珠高于修井磨鞋基体外表面的高度，适用于不同内径的套管。