[发明专利]自动可换向双向水眼磨鞋

说明书

本发明提供了一种自动可换向双向水眼磨鞋，所述水眼磨鞋包括上接头、磨鞋本体、以及设置在磨鞋本体内部的换向阀芯组件。上接头具有与上游部件连接的上端部、与磨鞋本体连接的下端部、以及供流体通过的贯穿通孔；磨鞋本体为柱状，且磨鞋本体具有与上接头下端部连接的上端部、设置钻磨面的下端部、沿轴向设置的第一深孔、使磨鞋产生向前拖拽力的反向水眼、以及给钻磨面降温和运移钻屑的正向水眼，以及设置在磨鞋本体外壁上的第一流道槽；换向阀芯组件设置在第一深孔中，换向阀芯组件能够根据流体流量调节通路使流体从正向水眼或从反向水眼中喷出，实现自动换向。本发明具有能够实现磨鞋流体喷射方向的转换，对转换的流量值进行设置等优点。

技术领域

本发明涉及油气田井下作业装备技术领域，具体来讲，涉及一种自动可换向双向水眼磨鞋。

背景技术

常规磨鞋的水眼出口方向通常是面向钻磨面，在磨铣过程中施工流体通过水眼喷射到钻磨面用于降低温度和运移钻屑，此种水眼方向的设计称为正向水眼；然而连续油管在水平井施工中经常出现下入困难的问题，为提高连续油管下入深度，会把磨鞋水眼出口方向设计成远离钻磨面的方向，施工时磨鞋水眼喷射出向后的流体使磨鞋产生向前的拖拽力，从而提高连续油管的下入深度，此种水眼方向设计称为反向水眼；但反向水眼的问题是在磨铣目标物时对钻磨面的降温和运移钻屑的能力不足，因而降低了整体施工效率。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的在于提供一种具有正向水眼和反向水眼且能够在正向水眼和反向水眼之间进行切换的双向水眼磨鞋。

为了实现上述目的，本发明提供了一种自动可换向双向水眼磨鞋。所述水眼磨鞋包括上接头、磨鞋本体、以及设置在磨鞋本体内部的换向阀芯组件，其中，所述上接头具有与水眼磨鞋上游部件连接的上端部、与磨鞋本体连接的下端部、以及供流体通过的贯穿通孔；所述磨鞋本体为柱状，且磨鞋本体具有与上接头下端部连接的上端部、设置钻磨面的下端部、沿轴向设置的第一深孔、使磨鞋产生向前拖拽力的反向水眼、以及给钻磨面降温和运移钻屑的正向水眼，磨鞋本体还具有设置在磨鞋本体外壁上的第一流道槽；所述换向阀芯组件设置在所述第一深孔中，换向阀芯组件包括节流阀片、阀片卡簧、阀芯、以及从上到下依次套设在阀芯上的弹性件、阀座盖、反向阀座、第一水眼环、正向阀座、第二水眼环和阀芯底座，其中，所述阀芯为类柱体结构，且阀芯外壁上段具有与第一深孔内壁接触并限制阀芯在第一深孔中向上移动的第一台阶、限制阀芯在第一深孔中向下移动的第二台阶，所述阀芯还具有沿轴线设置的第二深孔、设置在第二深孔入口处的第三台阶、设置在第三台阶上的卡槽、以及沿阀芯径向设置的第一通孔和第二通孔；所述弹性件一端作用在所述第二台阶上，另一端作用在阀座盖上；所述阀座盖的内壁与阀芯外壁密封接触，外壁与第一深孔内壁密封接触，所述阀座盖下端还具有凸起结构；所述反向阀座为圆筒结构，反向阀座内壁与阀芯外壁密封接触，反向阀座外壁与磨鞋本体第一深孔内壁密封接触，反向阀座上端和下端还分别设置有供阀座盖凸起结构和第一水眼环上端插入的凹槽；所述正向阀座为圆筒结构，正向阀座的内壁与阀芯外壁密封接触，正向阀座的外壁与磨鞋本体第一深孔内壁密封接触，正向阀座上端和下端还分别设置有供第一水眼环下端和第二水眼环上端插入的凹槽；所述反向阀座、正向阀座、阀芯和磨鞋本体之间构成第一腔体，所述反向水眼将该第一腔体与磨鞋本体外部连通，以使第一腔体中的流体从反向水眼中喷出；所述第一水眼环设置在所述第一腔体中，第一水眼环上沿径向设置有供流体通过的第三通孔；所述正向阀座、阀芯底座、阀芯和磨鞋本体之间构成第二腔体，所述第二通孔将该第二腔体与第二深孔连通；所述第二水眼环设置在所述第二腔体中，第二水眼环上沿径向设置有供流体通过的第四通孔；所述阀芯底座为筒体结构，所述阀芯底座上端上设置有供第二水眼环下端插入的凹槽，所述阀芯底座内壁与阀芯外壁密封接触，外壁与磨鞋本体第一深孔内壁接触，阀芯底座外壁上沿轴向还设置有供流体通过的第二流道槽；所述阀芯底座、磨鞋本体和阀芯之间构成第三腔体，所述第二流道槽将第三腔体与第二腔体连通；所述正向水眼与第三腔体连通，以使第三腔体中的流体从正向水眼中喷出；所述节流阀片设置在阀芯的第三台阶上，节流阀片上设置有供流体通过的节流孔，节流阀片能够在流体通过节流孔时产生推力，使阀芯压缩弹性件并沿轴向方向向下移动，从而使第二通孔被阀芯底座内壁封闭，第一通孔与第一腔体连通，第二深孔中的流体进入第一腔体中；所述阀片卡簧设置在阀芯开口第三台阶上的凹槽内以将节流阀片与阀芯固定。