[发明专利]一种全切换可换向水眼磨鞋

说明书

本发明公开了一种全切换可换向水眼磨鞋，涉及油气田井下作业装备技术领域。本发明在上接头圆周开设有旁通水眼，并在上接头与磨鞋本体之间增加承扭接头和下接头，上接头内设置球座和换位活塞，通过球座和换位活塞的配合，使得本发明的全切换可换向水眼磨鞋与常规磨鞋相比，具有旁通水眼和直通水眼，在工作工程过可根据不同的工作情况，磨鞋在井下自动切换流道方向。在钻磨桥塞时，流体只会通过直通水眼向外喷射出流体；在磨鞋前方没有桥塞或者没有遇阻时，流体只能从旁通水眼喷射出。

技术领域

本发明涉及油气田井下作业装备技术领域，更具体地说，涉及一种全切换可换向水眼磨鞋。

背景技术

连续油管作业技术由于其本身具有的柔性刚度及自动化程度高、可带压作业等特性，近年来获得飞速发展，随着大斜度井、水平井在钻完井工程中应用的逐渐发展。

在页岩气施工中，常采用分段压裂的方式对储层进行开发。因此几乎每口压裂后的井需要把压裂时使用的桥塞钻掉，以打开天然气的通道，便于后期开采。但是由于受到连续油管作业工艺的各方面的制约，在钻磨桥塞时井下工具串的工作排量不能开的太大，常常导致在施工作业中出现以下几个缺点：一、井筒内钻完的桥塞碎屑不能及时返排到井口，造成了磨鞋钻磨时重复钻磨，钻磨桥塞效率低；二、桥塞碎屑累积越多，越容易造成卡钻事故。

公开日为2020年8月4日，公开了一件公开号为CN111485843A，名称为“自动可换向双向水眼磨鞋”的发明专利申请公布文本，该发明专利申请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。该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。

上述现有技术中解决的技术问题是正向水眼和反向水眼之间的转换的问题，且该现有技术中反向水眼的设置的位置，运移钻屑的能力不足，仍会造成井筒内钻完的桥塞碎屑不能及时返排到井口，钻磨桥塞效率低，桥塞碎屑累积越多，越容易造成卡钻事故。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明提供了一种全切换可换向水眼磨鞋，本发明旨在于解决现有技术中水眼磨鞋钻完的桥塞碎屑不能及时返排到井口，造成磨鞋钻磨时重复钻磨，钻磨效率低，以及桥塞碎屑累积较多时，易造成卡钻事故的问题。本发明在上接头圆周开设有旁通水眼，并在上接头与磨鞋本体之间增加承扭接头和下接头，上接头内设置球座和换位活塞，通过球座和换位活塞的配合，使得本发明的全切换可换向水眼磨鞋与常规磨鞋相比，具有旁通水眼和直通水眼，在工作工程过可根据不同的工作情况，磨鞋在井下自动切换流道方向。在钻磨桥塞时，流体只会通过直通水眼向外喷射出流体；在磨鞋前方没有桥塞或者没有遇阻时，流体只能从旁通水眼喷射出。本发明磨鞋，当流体从旁通水眼喷射时，可与周围的流场形成相对负压，产生“虹吸效应”，在“虹吸效应”的作用下，能将磨鞋前端的碎屑吸附至磨鞋的后方，顺着高速流体一起往井口流动。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明提供了一种全切换可换向水眼磨鞋，包括上接头、承扭接头、下接头和磨鞋本体，上接头、承扭接头、下接头和磨鞋本体内设置有连通的流体通路；在上接头的一端与承扭接头连接，且在上接头靠近承扭接头一端的流体通路Ⅰ内，滑动密封装配有上活塞，上接头上与上活塞运动行程对应的侧壁上开设有与磨鞋钻井方向的反方向形成设定夹角的旁通水眼，上活塞在流体通路Ⅰ内滑动实现旁通水眼与流体通路Ⅰ的通断；