CN108590558A - 一种多种切削元件的复合磨鞋 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多种切削元件的复合磨鞋，包括磨鞋主体1，磨鞋主体1间隔分布了聚晶金刚石复合片刀翼3和第二级切削刀翼5，在聚晶金刚石复合片刀翼3前面沿径向布置有多个聚晶金刚石复合片2，同时在每个聚晶金刚石复合片刀翼3和第二级切削刀翼5的后面堆焊有不规则的硬质合金切削颗粒4；流体通过每两个刀翼之间布置的水眼6给工作的磨鞋降温和将钻磨的碎屑带出井底。本发明的优点在于，多种切削元件可以提高磨鞋钻磨各类桥塞的适应性，增强磨鞋寿命，减小钻磨碎屑颗粒的大小，提高钻井钻磨速度和效率。
Description
技术领域
本发明属于石油天然气钻探类设备技术领域，涉及一种多种切削元件的复合磨鞋。
背景技术
目前在油气井储层施工中，主要是采用桥塞来实现油气井的不限级层压裂。在压裂井下储层完成后，需要下入磨鞋将井内的桥塞全部磨铣掉，才能打开所有改造层段的油气通道。现在常规磨鞋主要采用镶嵌的硬质合金齿柱或者堆焊一层不规则的硬质合金切削颗粒。可钻式桥塞主要材料为铸铁、非金属的复合材料和橡胶，常规的磨鞋在钻磨桥塞容易产生钻磨的颗粒过大导致憋卡现象产生，钻磨效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种多种切削元件的复合磨鞋，解决了现有技术中存在的磨鞋在钻磨桥塞容易产生钻磨的碎屑颗粒过大导致憋卡现象产生的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种多种切削元件的复合磨鞋，包括磨鞋主体，磨鞋主体间隔分布了聚晶金刚石复合片刀翼和第二级切削刀翼，在聚晶金刚石复合片刀翼前面沿径向布置有多个聚晶金刚石复合片，同时在每个聚晶金刚石复合片刀翼和第二级切削刀翼的后面堆焊有不规则的硬质合金切削颗粒；流体通过每两个刀翼之间布置的水眼给工作的磨鞋降温和将钻磨的碎屑带出井底。
本发明的有益效果是，多种切削元件可以提高磨鞋钻磨各类桥塞的适应性，增强磨鞋寿命，减小钻磨碎屑颗粒的大小，提高钻井钻磨速度和效率。主要包括以下特点：
1）增强磨鞋寿命：传统的磨鞋主要是单纯的堆焊一层不规则的硬质合金切削颗粒，这种磨鞋的特点是刚开始工作的时候钻磨速度与效率较高，但是当硬质合金切削颗粒磨损到一定程度时会产生缩径和钻磨速度下降的现象产生，硬质合金切削颗粒的质量也直接影响了传统磨鞋的寿命。而本次发明的一种多种切削元件的复合磨鞋，主要由三种切削元件来构成钻磨的工作区域，三种切削元件利用各自不同的钻磨原理相互辅助工作，可大幅度提高磨鞋寿命。
2）减小钻磨碎屑颗粒的大小：该多种切削元件的复合磨鞋的工作原理是，首先聚晶金刚石复合片率先接触桥塞进行钻磨产生碎屑，然后被钻磨出的碎屑随后被间隔布置的第二级切削刀翼继续钻磨，最后布置在每个刀翼后面的不规则的硬质合金切削颗粒进一步钻磨。通过三种钻磨方式钻磨出的碎屑会比传统磨鞋小很多，有助于加快碎屑排除井底，减小憋卡现象发生的可能性。
3）提高钻井钻磨速度和效率：聚晶金刚石复合片具有很强的攻击性，可大幅提高钻磨速度，同时间隔布置的第二级切削刀翼以及不规则的硬质合金切削颗粒复合工作，提高钻井钻磨的效率。
附图说明
图1是本发明实施例1的顶视图。
图2是本发明实施例1的剖视图。
图中，1.磨鞋主体，2.聚晶金刚石复合片，3. 第二级切削刀翼，4. 硬质合金切削颗粒，5. 第二级切削刀翼，6.水眼。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
参照图1，本发明的结构是，包括磨鞋主体1，磨鞋主体1间隔分布了聚晶金刚石复合片刀翼3和第二级切削刀翼5，在聚晶金刚石复合片刀翼3前面沿径向布置有多个聚晶金刚石复合片2，同时在每个聚晶金刚石复合片刀翼3和第二级切削刀翼5的后面堆焊有不规则的硬质合金切削颗粒4；流体通过每两个刀翼之间布置的水眼6给工作的磨鞋降温和将钻磨的碎屑带出井底。
聚晶金刚石复合片刀翼3和第二级切削刀翼5间隔布置。
聚晶金刚石复合片刀翼3和第二级切削刀翼5的数量一共有6个。
参照图2，以磨鞋轴向方向为基准，三种切削元件的轴向高度从高到低的顺序为：所述的聚晶金刚石复合片刀翼3、第二级切削刀翼5、硬质合金切削颗粒4。
所述的第二级切削刀翼5上的切削元件材料为硬质合金的材料。
Claims (5)
1.一种多种切削元件的复合磨鞋，其特征在于：包括磨鞋主体1，磨鞋主体1间隔分布了聚晶金刚石复合片刀翼3和第二级切削刀翼5，在聚晶金刚石复合片刀翼3前面沿径向布置有多个聚晶金刚石复合片2，同时在每个聚晶金刚石复合片刀翼3和第二级切削刀翼5的后面堆焊有不规则的硬质合金切削颗粒4；流体通过每两个刀翼之间布置的水眼6给工作的磨鞋降温和将钻磨的碎屑带出井底。
2.根据权利要求1所述的一种多种切削元件的复合磨鞋，其特征在于：所述的聚晶金刚石复合片刀翼3和第二级切削刀翼5间隔布置。
3.根据权利要求1所述的一种多种切削元件的复合磨鞋，其特征在于：所述的聚晶金刚石复合片刀翼3和第二级切削刀翼5的数量不低于2个。
4.根据权利要求1所述的一种多种切削元件的复合磨鞋，其特征在于：以磨鞋轴向方向为基准，三种切削元件的轴向高度从高到低的顺序为：所述的聚晶金刚石复合片刀翼3、第二级切削刀翼5、硬质合金切削颗粒4。
5.根据权利要求1所述的一种多种切削元件的复合磨鞋，其特征在于：所述的第二级切削刀翼5上的切削元件材料可以为天然金刚石、孕镶金刚石、硬质合金、立方氮化硼、陶瓷、包含金刚石或立方氮化硼的材料。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN111675538A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-09-18 | 成都东为科技有限公司 | 一种清理与贯通油气钻探井孔用的超硬磨鞋磨削工作端 |
| CN112412377A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-02-26 | 北京探矿工程研究所 | 一种水平定向钻进工程地质勘察用高效金刚石复合磨鞋 |
| CN113027372A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-06-25 | 北京博德世达石油技术股份有限公司 | 一种新型耐磨的高效磨鞋 |
| CN113202438A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-08-03 | 北京探矿工程研究所 | 一种复合切削开窗铣锥 |
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