專(zhuān)利名稱(chēng)：一種水平井完井用高效鉆磨銑一體工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水平井完井用高效鉆磨銑一體工具的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，水平井鉆探數(shù)量逐年增加，年施工量千余口。水平井篩管頂部 注水泥完井工藝可保持油層的原始滲透率，有效封隔水層或異質(zhì)層，應(yīng)用越
來(lái)越廣泛，占所有水平井完井的80%以上。該工藝是采用管外封隔器、分級(jí) 箍、盲板等特殊完井工具配合下部篩管共同實(shí)施的完井技術(shù)；固井后需要下 入鉆頭、銑錐，鉆除磨銑分級(jí)箍、盲板、球座等附件，然后通井至井底后進(jìn) 行下一步作業(yè)工序。但目前附件鉆磨、磨銑用工具很難滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需要， 費(fèi)時(shí)費(fèi)力，甚至造成卡鉆等重大井下事故。這些越來(lái)越多的技術(shù)難題主要表 現(xiàn)在
1、 現(xiàn)有鉆磨完井附件所采用的普通牙輪鉆頭、磨鞋等工具，壽命低、 鉆磨用時(shí)長(zhǎng)，切削碎屑大，易卡鉆；
2、 鉆磨后留毛刺、臺(tái)階，后期作業(yè)管柱下入困難；
3、 造成酸洗或內(nèi)管脹封封隔器等工具嚴(yán)重?fù)p傷，進(jìn)而導(dǎo)致下一步酸洗 或內(nèi)管脹封作業(yè)失??；
4、 鉆頭鉆磨與銑錐磨銑需要進(jìn)行兩趟管柱施工，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。 針對(duì)上述問(wèn)題，為提高鉆磨附件施工效率與效果，滿(mǎn)足特殊完井工藝施
工的需求，特開(kāi)發(fā)出了這種水平井完井用高效鉆磨銑一體工具。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是向現(xiàn)場(chǎng)提供一種水平井完井用高效鉆磨銑一體工具，采用一趟管柱安全快速實(shí)現(xiàn)鉆磨附件與水泥塞、清除分級(jí)箍、盲板、球 座等完井附件殘余毛刺與套管內(nèi)壁水泥環(huán)，保障后期酸洗脹封及作業(yè)管柱的 安全順利下入，提高作業(yè)施工的成功率與效果。
本實(shí)用新型所述的用于水平井篩管頂部注水泥完井工藝中高效鉆磨銑 一體工具，其基本結(jié)構(gòu)包括接頭、斜臺(tái)肩、本體、銑棒、刀翼、切削板、 硬質(zhì)合金碎塊、扇形水槽、排屑導(dǎo)流槽、水眼、磨鞋面。接頭內(nèi)加工有標(biāo)準(zhǔn) API鉆桿螺紋，本體采用35CrMo圓鋼結(jié)構(gòu)整體加工，內(nèi)部鏜有中心孔至平 底磨鞋面；銑棒表面分布有五個(gè)通過(guò)銅質(zhì)合金載體鋪焊硬質(zhì)合金顆粒的弧形 面，弧形面中部加工有45。防卡倒角處理的排屑導(dǎo)流槽；磨鞋面上均勻分布 五個(gè)刀翼，長(zhǎng)邊焊接切削板，刀翼弧形面及底部表面鋪也焊有硬質(zhì)合金顆粒 碎塊；刀翼之間組成扇形水槽，底部加有水眼向上與中心孔連通；工具整體 自下而上鏜有排屑導(dǎo)流槽。
本工具在工藝上是這樣工作的當(dāng)該工具轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磨鞋面上切削板及刀 翼上的硬質(zhì)合金顆粒切削磨銑分級(jí)箍、盲板、球座等附件及水泥塞，切削下 來(lái)的碎末經(jīng)研磨后進(jìn)入刀翼之間的扇形水槽；該工具中間部分為銑棒，表面 鋪焊的硬質(zhì)合金顆粒碎塊在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磨銑附件鉆磨后殘余毛刺及套管內(nèi)水泥 環(huán)，磨銑碎屑顆粒進(jìn)入銑棒弧形磨銑面上的排屑導(dǎo)流槽；鉆井液則由該工具 中心通孔進(jìn)入水眼、扇形水槽，冷卻切削板及鋪焊的硬質(zhì)合金顆粒，并攜帶 附件及水泥石碎屑通過(guò)工具本體及銑棒弧形磨銑面上排屑導(dǎo)流槽，進(jìn)入套管 與鉆桿環(huán)空，最終返出地面，達(dá)到鉆磨銑一體化功能。
本實(shí)用新型所述鉆磨銑一體工具優(yōu)點(diǎn)在于
1、集普通鉆頭或磨鞋的切削鉆磨功能、銑錐磨銑功能于一體， 一次完成鉆磨附件與水泥塞、磨銑刮除殘余毛剌或水泥環(huán)的目的。
2、 該鉆磨銑一體工具結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)合理，采用多刃設(shè)計(jì)，切削刃 多，排屑能力強(qiáng)，防卡能力強(qiáng)，在鉆壓較小的情況下可以快速磨銑，有效提 高工作效率。
3、 該鉆磨銑一體工具采用優(yōu)質(zhì)合金作為主要切削刃，輔以硬質(zhì)合金焯 條，具有切削能力強(qiáng)，壽命長(zhǎng)，成本低的優(yōu)點(diǎn)。
4、 該鉆磨銑一體工具采用一體式結(jié)構(gòu)，避免了螺紋連接的不確定性， 提高了機(jī)械水力完整性及可靠性。


圖1為本實(shí)用新型所述鉆磨銑一體工具結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為該鉆磨銑一體工具磨鞋面示意圖
l.接頭2.標(biāo)準(zhǔn)API鉆桿螺紋3.斜臺(tái)肩4.本體5.中心孔6.銑棒7.刀翼8. 切削板9.硬質(zhì)合金顆粒10.扇形水槽ll.排屑導(dǎo)流槽12.水眼13.磨鞋面具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型所述鉆磨銑一體工具作進(jìn)一步的描述。 如圖l、圖2所示，本實(shí)用新型所述的是一種水平井篩管頂部注水泥完 井用高效鉆磨銑一體工具。其結(jié)構(gòu)主要由接頭l、本體4、銑棒6、刀翼7、 磨鞋13組成。接頭1內(nèi)加工有標(biāo)準(zhǔn)API鉆桿螺紋2連接鉆桿或動(dòng)力鉆具， 斜臺(tái)肩3連接接頭部分與工具本體，本體4采用35CrMo圓鋼結(jié)構(gòu)整體加工， 內(nèi)部鏜有中心孔5至平底磨鞋面13，銑棒6表面均勻分布5個(gè)弧形磨銑面， 通過(guò)銅質(zhì)合金載體均勻鋪焊硬質(zhì)合金顆粒9，中間加工有排屑導(dǎo)流槽ll，最 下部結(jié)構(gòu)為平底磨鞋13，表面鋪焊有硬質(zhì)合金顆粒9，而且均勻分布五個(gè)刀翼7，刀翼7成楔形構(gòu)造，角度45°，長(zhǎng)邊焊接有切削板8，各刀翼7之間 組成扇形水槽IO，扇形水槽10底部加工有水眼12,均勻分布，向上與本體 4與銑棒內(nèi)中心孔5相連通。整個(gè)工具從磨鞋面13的各刀翼7至斜臺(tái)肩間 隔分布有排屑導(dǎo)流槽11，為更大的提升導(dǎo)流能力，便于鉆磨銑碎屑返出， 銑棒6的磨銑面上也加工有排屑導(dǎo)流槽11，角度45°，防卡倒角處理。
本實(shí)用新型所述鉆磨銑一體工具應(yīng)用時(shí)，采用鉆桿或動(dòng)力鉆具連接下至 附件頂端，開(kāi)泵開(kāi)轉(zhuǎn)盤(pán)，平底磨鞋13底部硬質(zhì)合金顆粒9與刀翼7上切削 板8研磨、剪切、切削附件及水泥塞；銑棒6的磨銑面上鋪焊的硬質(zhì)合金顆 9則磨銑附件殘余毛刺及套管內(nèi)水泥環(huán)，形成碎屑，進(jìn)入銑棒6磨銑面的排 屑導(dǎo)流槽ll，防止磨鞋13磨損后造成井眼尺寸縮小。鉆井液則由鉆桿進(jìn)入 該工具，通過(guò)中心孔5、水眼12進(jìn)入扇形水槽10，潤(rùn)滑冷卻硬質(zhì)合金顆粒 9與切削板8，攜帶刮削、鉆磨、磨銑附件及水泥石碎屑通過(guò)排屑導(dǎo)流槽ll 進(jìn)入到套管環(huán)空最終返出地面。
權(quán)利要求1、一種水平井完井用高效鉆磨銑一體工具，由接頭[1]、本體[4]、銑棒[6]、刀翼[7]、磨鞋面[13]組成，其特征在于接頭[1]內(nèi)加工有標(biāo)準(zhǔn)API鉆桿螺紋[2]連接鉆桿或動(dòng)力鉆具，斜臺(tái)肩[3]連接接頭部分與工具本體，本體[4]采用圓鋼整體加工，內(nèi)部鏜有中心孔[5]至平底磨鞋面[13]。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種水平井完井用高效鉆磨銑一體工具，其特征在 于銑棒[6]表面均勻分布五個(gè)弧形磨銑面，其上通過(guò)銅質(zhì)合金載體均勻鋪焊硬 質(zhì)合金顆粒[9]。
3、 如權(quán)利要求l所述的一種水平井完井用高效鉆磨銑一體工具，其特征在 于最下部結(jié)構(gòu)為平底磨鞋面[13]，表面鋪焊有硬質(zhì)合金顆粒[9]，磨鞋面上均勻 分布五個(gè)刀翼[7]，刀翼[7]成楔形構(gòu)造，角度45°,長(zhǎng)邊焊接有切削板[8]，各刀 翼[7]之間組成扇形水槽[10]，扇形水槽[10]底部加工有水眼[12]，均勻分布，向 上與本體[4]和銑棒內(nèi)的中心孔[5]相連通。
4、 如權(quán)利要求l所述的一種水平井完井用高效鉆磨銑一體工具，其特征在 于整個(gè)工具從平底磨鞋面[13]的各刀翼[7]至斜臺(tái)肩間隔鏜有排屑導(dǎo)流槽[11]， 銑棒[6]的五部分磨銑面上加工有排屑導(dǎo)流槽[11]，角度45°。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種水平井完井用高效鉆磨銑一體工具，由接頭、斜臺(tái)肩、本體、中心孔、銑棒、刀翼、切削板、硬質(zhì)合金碎塊、扇形水槽、排屑導(dǎo)流槽、水眼、磨鞋面組成。接頭內(nèi)加工有標(biāo)準(zhǔn)API鉆桿螺紋，本體內(nèi)部鏜有中心孔，銑棒表面分布有弧形磨銑面，磨鞋面上均勻分布五個(gè)刀翼，長(zhǎng)邊焊接有切削板，銑棒與刀翼表面鋪焊硬質(zhì)合金顆粒，刀翼之間組成扇形水槽，底部水眼向上與中心孔連通。從磨鞋面至斜臺(tái)肩、銑棒磨銑面分別鏜有垂直與傾斜的排屑導(dǎo)流槽，倒角處理。該工具經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)及水力參數(shù)優(yōu)化，整體性能可靠，鉆磨銑能力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、成本低，集刮削、鉆磨、磨銑于一體，一趟管柱即可實(shí)現(xiàn)水平井完井后期鉆磨附件與水泥塞，磨銑殘余毛刺與水泥環(huán)的目的。
文檔編號(hào)E21B29/00GK201386523SQ200920147669
公開(kāi)日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者馮德杰, 彭志剛, 鑫 徐, 楊海波, 楊選國(guó), 王紹先, 魏新芳 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)勝利石油管理局鉆井工藝研究院