[发明专利]磨鞋的改进方法及具有扩眼功能的螺旋式孕镶式磨鞋

说明书

技术领域

本发明涉及一种磨鞋的改进方法及具有扩眼功能的螺旋式孕镶式磨鞋，属于石油修井器具技术领域。

背景技术

目前具有扶正功能的磨鞋，其扶正结构主要由磨鞋上的三个凸起直棱或小瓣块构成，由于磨鞋本身长度较短，因此磨鞋上的三个凸起直棱或小瓣块的长度也很短，扶正效果不理想，在水平井或大位移井中进行磨铣作业时，磨鞋本体容易产生偏磨，损伤套管或井壁，严重时造成开窗或塌陷。另外，目前的磨鞋切削功能部位大多采用平面一体式堆焊方式，寿命不长且磨铣效率较低，在高钻压工作条件下可能产生“脱壳”现象造成二次井下事故。

为了克服上述不足，中国专利文献申请号为CN201220193497、发明名称为《柱形磨鞋》，公开了一种螺旋状柱形磨鞋的技术方案，该方案在柱形磨鞋外圆增加了螺旋铣刀，虽然可以提高柱形磨鞋的扶正效果，但该技术方案的底部为锥形，只能作为铣锥使用，主要用于套管修整作业，无法进行落鱼鱼顶修整，磨铣效率低，寿命短，应用范围窄。另外由于该技术方案中的螺旋刃口切螺旋升角小，影响磨铣过程中循环水流量，无法及时将磨铣下来的碎屑排出，影响铣刀的切削效果和使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种磨鞋的改进方法及具有扩眼功能的螺旋式孕镶式磨鞋，以克服现有磨鞋容易产生偏磨，损伤套管或井壁的技术问题，同时扩大磨鞋的应用范围，延长磨鞋使用寿命，从而克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明的一种磨鞋的改进方法为，该改进方法主要包括：扶正带、磨铣头和循环水通道的改进；扶正带采用开放式大螺旋角深槽螺旋扶正带，螺旋扶正带的外表面敷焊一层硬质合金；磨铣头采用堆焊法在磨鞋本体底部堆焊成旋翼状硬质合金颗粒块，并在旋翼的迎口边缘焊接一排棱形合金块作为切削刃口；循环水通道的进水采用大孔径盲孔与大孔径盲孔底部按放射状排列的小孔径喷口结合的方式，利用旋翼状磨铣头旋翼之间的间隙作为空间流道，通过螺旋扶正带上的螺旋槽作为回水通道构成完整的循环水通道。

前述方法中，所述开放式大螺旋角深槽螺旋扶正带的开放式是指螺旋扶正带的外圆半径R大于磨鞋本体的外圆半径r，螺旋槽两端为开放式形成回水通道；所述大螺旋角深槽是指螺旋槽旋转方向的切线与水平面的夹角为70～80°，槽深接近扶正带半径R与磨鞋本体半径r的差值，最大限度的提高回水通道截面。

前述方法中，所述旋翼状硬质合金颗粒块的截面形状与螺旋扶正带截面面形状对应；至少包括两个旋翼，在两个旋翼之间形成空间流道。

前述方法中，所述棱形合金块采用3～6棱柱，棱形合金块沿旋翼迎口边缘排列时，棱边向着旋翼迎口方向一字排列；不同旋翼上的棱形合金块棱边采用错位排列方式，每个棱边位于不同半径圆上。

前述方法中，所述小孔径喷口的进水口与磨鞋大孔径盲孔相通，小孔径喷口的出水口位于磨铣头两旋翼之间与空间流道相通。

按上述方法构成的本发明的一种具有扩眼功能的螺旋式孕镶式磨鞋为，该具有扩眼功能的螺旋式孕镶式磨鞋包括磨鞋本体，磨鞋本体下段设有螺旋扶正带，螺旋扶正带底部设有磨铣头，磨铣头的截面形状与螺旋扶正带的截面形状对应为旋翼状；磨鞋本体内设有大孔径盲孔，大孔径盲孔底部沿圆周方向均布有小孔径喷口，小孔径喷口的出水口位于磨铣头两旋翼之间形成的空间流道内。

前述磨鞋中，所述螺旋扶正带外表面敷焊有硬质合金层。

前述磨鞋中，所述磨铣头是用堆焊法在磨鞋本体底部堆焊成的旋翼状硬质合金颗粒块，旋翼的迎口边缘焊接有棱形合金块作为切削刃口，切削刃口形成的切削平面为平面。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明采用开放式大螺旋角深槽螺旋扶正带的结构形式，使得扶正效果得到明显提升；具有扩眼保径能力能进一步规整磨铣面。可防止偏磨现象和由偏磨带来的开窗、井塌等一系列井下严重事故的产生。提高了磨铣效率和使用寿命，降低了成本，可控制修井风险。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明的外形示意图。

附图中的标记为：1-磨鞋本体、2-螺旋扶正带、3-磨铣头、4-大孔径盲孔、5-小孔径喷口、6-空间流道、7-硬质合金层、8-棱形合金块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。