CN112282685B - 一种用于针对多种厚壁管材的多级外径开窗磨鞋 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于针对多种厚壁管材的多级外径开窗磨鞋，包括：磨鞋本体，磨鞋本体的上端与上接头连接，磨鞋本体的下端设置有第一级小径切削部位、第二级大外径保径部位，第一级小径切削部位位于第二级大外径保径部位的下侧；第一级小径切削部位的下端面上设置有多个第一级小径底部刀翼。本发明提供了一种用于针对多种厚壁管材的多级外径开窗磨鞋，该多级开窗磨鞋切削方式为分级复合切削，先利用第一级小径底部刀翼以及第一级小径侧面刀翼进行初次破孔切削，再利用第二级大径刀翼进行扩眼研磨作业，极大地提高了钻磨效率；外径分级式水槽的设计增大了液体流通面积，容易使磨铣产生的碎屑快速返出井底，消除重复磨铣，有效避免卡钻等复杂情况。

Description

一种用于针对多种厚壁管材的多级外径开窗磨鞋

技术领域

本发明涉及石油开采附属装置的技术领域，特别是涉及一种用于针对多种厚壁管材的多级外径开窗磨鞋。

背景技术

自80年代初以来，套管开窗侧钻作为一项增油上产的重要措施，正日益受到人们的重视，应用也越来越广泛。一些石油公司在这方面做了大量工作，研制出包括适用于侧钻水平井在内的各种套管开窗磨鞋，并在实践中不断改进和完善。国内起步较早但受加工工艺和配套工艺的限制，研制进程缓慢。

现有的开窗磨鞋均采用单级外径且小流道设计，单级外径无法实现与斜向器的连接，斜向器与磨鞋必须分趟下入井内，耗时长、时效低，小流道单级外径设计容易导致磨铣产生的碎屑在井底产生堆积，碎屑排出困难导致重复磨铣，磨鞋寿命短、效率低且容易导致卡钻等复杂事故。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于针对多种厚壁管材的多级外径开窗磨鞋，能够实现与斜向器的连接，斜向器与磨鞋可以一趟钻下入井内，耗时短、时效高，多级外径大流道设计容易使磨铣产生的碎屑快速返出井底，磨铣效率高，有效避免卡钻等复杂情况。

本发明提供了一种用于针对多种厚壁管材的多级外径开窗磨鞋，包括：

磨鞋本体，所述磨鞋本体的上端与上接头连接，所述磨鞋本体的下端设置有第一级小径切削部位、第二级大外径保径部位，所述第一级小径切削部位位于所述第二级大外径保径部位的下侧；

所述第一级小径切削部位的下端面上设置有多个第一级小径底部刀翼，所述第一级小径切削部位的外周面上设置有多个第一级小径侧面刀翼，所述第一级小径侧面刀翼的外径为小于套管对应的保径尺寸，相邻两个所述第一级小径侧面刀翼与所述磨鞋本体外侧壁之间形成液流槽，所述液流槽与所述磨鞋本体底部的水眼相通；

所述第二级大外径保径部位的外周面上设置有多个第二级大径刀翼；

其中，所述第一级小径侧面刀翼、所述第一级小径底部刀翼以及所述第二级大径刀翼的侧向工作面上均设置有硬质合金铣齿。

优选的是，其中，所述第一级小径切削部位的外轴面上还设置多个螺栓通孔，并通过所述螺栓通孔与斜向器连接。

优选的是，其中，所述第二级大径刀翼的外径为与套管对应的保径尺寸，相邻两个第二级大径刀翼之间设有水槽。

优选的是，其中，所述第一级小径侧面刀翼、所述第一级小径底部刀翼以及所述第二级大径刀翼分别与所述硬质合金铣齿之间设置有硬质合金碎齿，以形成完整连续的铣削覆盖面。

优选的是，其中，还包括：钻具机构、钻机以及钻井架，所述钻机设置在所述钻井架上，所述钻具机构的上端与所述钻机连接，下端与所述上接头连接。

优选的是，其中，所述钻井架的底部设置有支撑座，所述支撑座的底部设置有多个支撑腿，所述支撑腿包括上平置腿、两个边侧腿、中间腿以及下平置腿，所述上平置腿通过两个所述边侧腿设置在所述下平置腿上，所述中间腿设置在所述上平置腿、所述下平置腿之间，并通过制动装置与所述上平置腿连接。

优选的是，其中，所述制动装置包括平置半方形杆、承载板、两个内夹机构、外夹机构以及微调机构，两个所述内夹机构设置在所述平置半方形杆内连接所述中间腿，所述承载板设置在所述平置半方形杆上，所述承载板上设置有第一条形孔，所述外夹机构的下端可动地设置在所述第一条形孔内，所述外夹机构的上部连接所述上平置腿，所述微调机构设置在所述外夹机构的中部并抵顶所述中间腿。

优选的是，其中，所述内夹机构包括内夹筒、内撑筒、外夹套、内撑杆、梯形杆、第一弹力伸缩杆、两个第一液压杆、液压座以及两个楔形杆，所述内夹筒转动地设置在所述平置半方形杆内，所述内撑筒设置在所述内夹筒内，所述外夹套套在所述内撑筒上，所述第一弹力伸缩杆、所述梯形杆均设置在所述内撑筒内，所述梯形杆的内端通过所述第一弹力伸缩杆与所述内夹筒连接，所述梯形杆的外端穿过所述内撑筒，所述液压座设置在所述平置半方形杆上，两个所述第一液压杆分别设置在所述液压座的两侧，并与所述楔形杆连接，所述楔形杆选项型地抵顶所述梯形杆的外端。

优选的是，其中，所述外夹机构包括竖向支杆、两个第二弹力伸缩杆、中间支撑部以及两个外夹臂，所述竖向支杆的下端可动地设置在所述第一条形孔内，两个所述第二弹力伸缩杆分别设置在所述承载板上，所述中间支撑部包括固定座、第一马达、螺杆、螺母以及两个L型导杆，所述固定座设置在所述第二弹力伸缩杆、所述竖向支杆的上端，所述固定座上竖直地设置有两个第二条形孔，所述第一马达设置在所述固定座的内顶面上，所述螺杆的上端与所述第一马达的输出端转动连接，所述螺母设置在所述螺杆上，两个所述L型导杆分别设置在所述第二条形孔内，并与所述螺母连接；所述外夹臂包括竖直半方形杆、楔形弹力夹块、T型弹力夹块、竖直导向机构以及平置导向机构，所述竖直半方形杆设置在所述固定座、所述L型导杆的上端，所述楔形弹力夹块设置在所述竖直半方形杆的中部，所述T型弹力夹块设置在所述竖直半方形杆的内顶面上，所述竖直导向机构包括外延板、第二液压杆以及竖直导向杆，所述外延板设置在所述竖直半方形杆的外侧，所述第二液压杆设置在所述外延板上，所述竖直导向杆设置在所述第二液压杆上，所述竖直导向杆的中部设置有与所述楔形弹力夹块对应的凹型杆，所述平置导向机构包括船型导向杆、承载杆以及第三弹力伸缩杆，所述承载杆上设置有导向孔，所述船型导向杆穿设在所述导向孔内，所述第三弹力伸缩杆设置在所述船型导向杆与所述承载杆之间，所述竖直导向杆的上端选择性抵顶所述船型导向杆。

优选的是，其中，所述微调机构包括微调座、第四弹力伸缩杆、微调板、凸轮板以及第二马达，所述微调座设置在所述固定上，所述微调座上设置有第三条形孔，所述第二马达设置在所述微调座内，所述凸轮板设置在所述第二马达的输出端上，所述第四弹力伸缩杆穿设置在所述第三条形孔内，所述第四弹力伸缩杆的一端抵顶所述凸轮板，另一端设置有所述微调板，并使得所述微调板抵顶所述中间腿。

相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明提供了一种用于针对多种厚壁管材的多级外径开窗磨鞋，该多级开窗磨鞋切削方式为分级复合切削，先利用第一级小径底部刀翼以及第一级小径侧面刀翼进行初次破孔切削，再利用第二级大径刀翼进行扩眼研磨作业，极大地提高了钻磨效率；外径分级式水槽的设计增大了液体流通面积，容易使磨铣产生的碎屑快速返出井底，消除重复磨铣，有效避免卡钻等复杂情况。

2、本发明提供了一种用于针对多种厚壁管材的多级外径开窗磨鞋，其中，开窗用的斜向器可由本装置的磨鞋本体悬挂一并下入到井筒内，由实现了开窗和送斜向器一趟作业完成，节省大量的昂贵的作业时间，极大地提高了作业效率。

本发明所述的用于针对多种厚壁管材的多级外径开窗磨鞋，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的右视图；

图3是第二级大径刀翼、硬质合金铣齿和硬质合金碎齿的结构示意图；

图4是第一级小径底部刀翼、硬质合金铣齿和硬质合金碎齿的结构示意图；

图5是第一级小径侧面刀翼、硬质合金铣齿和硬质合金碎齿的结构示意图；

图6是制动装置安装在支撑腿上的结构示意图；

图7是制动装置的结构示意图；

图8是内夹机构的的结构俯视图；

图9是外夹机构的结构示意图；

图10是微调机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-图5所示，本发明提供了一种用于针对多种厚壁管材的多级外径开窗磨鞋，包括：

磨鞋本体1，所述磨鞋本体1的上端与上接头连接，所述磨鞋本体1的下端设置有第一级小径切削部位、第二级大外径保径部位，所述第一级小径切削部位位于所述第二级大外径保径部位的下侧；

所述第一级小径切削部位的下端面上设置有多个第一级小径底部刀翼102，所述第一级小径切削部位的外周面上设置有多个第一级小径侧面刀翼103，所述第一级小径侧面刀翼103的外径为小于套管对应的保径尺寸，相邻两个所述第一级小径侧面刀翼103与所述磨鞋本体1外侧壁之间形成液流槽，所述液流槽与所述磨鞋本体1底部的水眼108相通；

所述第二级大外径保径部位的外周面上设置有多个第二级大径刀翼104；

其中，所述第一级小径侧面刀翼103、所述第一级小径底部刀翼102以及所述第二级大径刀翼104的侧向工作面上均设置有硬质合金铣齿105。

在一个实施例中，所述第一级小径切削部位的外轴面上还设置多个螺栓通孔107，并通过所述螺栓通孔107与斜向器连接。

在一个实施例中，所述第二级大径刀翼104的外径为与套管对应的保径尺寸，相邻两个第二级大径刀翼104之间设有水槽。

在一个实施例中，所述第一级小径侧面刀翼103、所述第一级小径底部刀翼102以及所述第二级大径刀翼104分别与所述硬质合金铣齿105之间设置有硬质合金碎齿106，以形成完整连续的铣削覆盖面。

通过上述结构的设计，本发明提供了一种用于针对多种厚壁管材的多级外径开窗磨鞋，具体而言，该用于针对多种厚壁管材的多级外径开窗磨鞋包括磨鞋本体1，磨鞋本体1的上端与上接头连接，磨鞋本体1下端为第一级小径切削部位，带有与斜向器连接的螺栓通孔107，第一级小径切削部位设有向外延伸的多个第一级小径侧面刀翼103和多个第一级小径底部刀翼102，且第一级小径底部刀翼102处于第一级小径侧面刀翼103的下侧，第一级小径侧面刀翼103的外径为小于套管对应的保径尺寸，相邻两个第一级小径侧面刀翼103与磨鞋本体1外侧壁之间形成液流槽，液流槽与设在磨鞋本体1底部的水眼108相通，磨鞋本体1的第一级小径切削部位的左方为第二级大外径保径部位，第二级大外径保径部位设有向外延伸的第二级大径刀翼104，第二级大径刀翼104的外径为与套管对应的保径尺寸，相邻两个第二级大径刀翼104之间设有水槽，第一级小径侧面刀翼103、第一级小径底部刀翼102以及第二级大径刀翼104的侧向工作面焊接硬质合金铣齿105，硬质合金铣齿105与第一级小径侧面刀翼103、第一级小径底部刀翼102以及第二级大径刀翼104耦合部位均浇注硬质合金碎齿106，形成完整连续的铣削覆盖面；第一级小径切削部位底面上的硬质合金铣齿105和硬质合金碎齿106在钻压的作用下，嵌入并磨碎套管，磨屑随循环洗井液带出地面，第二级大径刀翼104刀刃侧面上的硬质合金铣齿105和硬质合金碎齿106在钻压的作用下，对第一级小径切削部位切削产生的套管破口进行二次研磨扩眼作业，以使套管破口尺寸达标，该种切削方式为分级复合切削，提高了钻磨效率，由于切削元件为硬质合金，硬度远高于磨鞋基体，因此，切削元件在周而复始的磨削中具有自锐作用，自动出刃，延长磨鞋的使用寿命；外径分级式水槽的设计增大了液体流通面积，容易使磨铣产生的碎屑快速返出井底，消除重复磨铣，有效避免卡钻等复杂情况。

本发明的一种用于针对多种厚壁管材的多级外径开窗磨鞋，其在工作时，第一级小径切削部位底面上的硬质合金铣齿105和硬质合金碎齿106在钻压的作用下，嵌入并磨碎套管，磨屑随循环洗井液带出地面，第二级大径刀翼104刀刃侧面上的硬质合金铣齿105和硬质合金碎齿106在钻压的作用下，对第一级小径切削部位切削产生的套管破口进行二次研磨扩眼作业，以使套管破口尺寸达标，该种切削方式为分级复合切削，提高了钻磨效率，由于切削元件为硬质合金，硬度远高于磨鞋基体，因此，切削元件在周而复始的磨削中具有自锐作用，自动出刃，延长磨鞋的使用寿命；外径分级式水槽的设计增大了液体流通面积，容易使磨铣产生的碎屑快速返出井底，消除重复磨铣，有效避免卡钻等复杂情况。

如图6-图10所示，为了方便使用本发明提供了一种用于针对多种厚壁管材的多级外径开窗磨鞋，配设了如下部件：

在一个实施例中，钻具机构、钻机以及钻井架，所述钻机设置在所述钻井架上，所述钻具机构的上端与所述钻机连接，下端与所述上接头连接。

在一个实施例中，所述钻井架的底部设置有支撑座，所述支撑座的底部设置有多个支撑腿2，所述支撑腿2包括上平置腿21、两个边侧腿22、中间腿23以及下平置腿24，所述上平置腿21通过两个所述边侧腿22设置在所述下平置腿24上，所述中间腿23设置在所述上平置腿21、所述下平置腿24之间，并通过制动装置5与所述上平置腿21连接。

在一个实施例中，所述制动装置5包括平置半方形杆51、承载板52、两个内夹机构53、外夹机构54以及微调机构55，两个所述内夹机构53设置在所述平置半方形杆51内连接所述中间腿23，所述承载板52设置在所述平置半方形杆51上，所述承载板52上设置有第一条形孔521，所述外夹机构54的下端可动地设置在所述第一条形孔521内，所述外夹机构54的上部连接所述上平置腿21，所述微调机构55设置在所述外夹机构54的中部并抵顶所述中间腿23。

在一个实施例中，所述内夹机构53包括内夹筒531、内撑筒532、外夹套533、内撑杆534、梯形杆535、第一弹力伸缩杆536、两个第一液压杆537、液压座538以及两个楔形杆539，所述内夹筒531转动地设置在所述平置半方形杆51内，所述内撑筒532设置在所述内夹筒531内，所述外夹套533套在所述内撑筒532上，所述第一弹力伸缩杆536、所述梯形杆535均设置在所述内撑筒532内，所述梯形杆535的内端通过所述第一弹力伸缩杆536与所述内夹筒531连接，所述梯形杆535的外端穿过所述内撑筒532，所述液压座538设置在所述平置半方形杆51上，两个所述第一液压杆537分别设置在所述液压座538的两侧，并与所述楔形杆539连接，所述楔形杆539选项型地抵顶所述梯形杆535的外端。

通过多个支撑座支撑在钻井架，钻机安装在钻井架上，并通过钻具机构带动上接头连接，上接头则连接着本发明的开窗磨鞋工作，具体而言，支撑座为钻井架提供了平稳的支撑作用，支撑座的底部安装了多个支撑腿2，而支撑腿2主要通过上平置腿21、两个边侧腿22、中间腿23以及下平置腿24等部件组成，其中，中间腿23为整个支撑腿2起到加强作用，在上平置腿21、下平置腿24的中间部位通过制动装置5进行安装；

而制动装置5包括平置半方形杆51、承载板52、两个内夹机构53、外夹机构54以及微调机构55，其中，两个内夹机构53安装在平置半方形杆51中对中间腿23进行固定，具体而言，两个第一液压杆537中间为液压座538，以起到支撑作用，通过启动两个第一液压杆537分别抵顶楔形杆539，楔形杆539则移动对梯形杆535的外端进行抵顶，使得梯形杆535对第一弹力伸缩杆536进行挤压，进而梯形杆535将内撑杆534向外抵顶，使得内撑杆534对内撑筒532进行支撑，内撑筒532则又通过外夹套533将中间腿夹住，使得两个内夹机构53固定住中间腿23，具体地实现了对支撑座的稳定支撑作用。

在一个实施例中，所述外夹机构54包括竖向支杆540、两个第二弹力伸缩杆541、中间支撑部56以及两个外夹臂57，所述竖向支杆540的下端可动地设置在所述第一条形孔521内，两个所述第二弹力伸缩杆541分别设置在所述承载板52上，所述中间支撑部56包括固定座561、第一马达562、螺杆563、螺母564以及两个L型导杆565，所述固定座561设置在所述第二弹力伸缩杆541、所述竖向支杆540的上端，所述固定座561上竖直地设置有两个第二条形孔566，所述第一马达562设置在所述固定座561的内顶面上，所述螺杆563的上端与所述第一马达562的输出端转动连接，所述螺母564设置在所述螺杆563上，两个所述L型导杆565分别设置在所述第二条形孔566内，并与所述螺母564连接；所述外夹臂57包括竖直半方形杆571、楔形弹力夹块572、T型弹力夹块573、竖直导向机构574以及平置导向机构575，所述竖直半方形杆571设置在所述固定座561、所述L型导杆565的上端，所述楔形弹力夹块572设置在所述竖直半方形杆571的中部，所述T型弹力夹块573设置在所述竖直半方形杆571的内顶面上，所述竖直导向机构574包括外延板5741、第二液压杆5742以及竖直导向杆5743，所述外延板5741设置在所述竖直半方形杆571的外侧，所述第二液压杆5742设置在所述外延板5741上，所述竖直导向杆5743设置在所述第二液压杆5742上，所述竖直导向杆5743的中部设置有与所述楔形弹力夹块572对应的凹型杆5744，所述平置导向机构575包括船型导向杆5751、承载杆5752以及第三弹力伸缩杆5753，所述承载杆5752上设置有导向孔，所述船型导向杆5751穿设在所述导向孔内，所述第三弹力伸缩杆5753设置在所述船型导向杆5751与所述承载杆5752之间，所述竖直导向杆5743的上端选择性抵顶所述船型导向杆5751。

上述实施例中外夹机构54的工作原理如下：将中间腿23安装到上平置腿21与下平置腿24之间时，上述的平置半方形杆51、承载板52、两个内夹机构53则夹住中间腿23，使得中间腿23的下端在下平置腿24的上表面上，而中间腿23的上端则在上平置腿21的下表面逐渐的移动，其中，外夹机构54夹在上平置腿21上起到固定作用，具体而言，启动中间支撑部56中的第一马达562，第一马达562则带动螺杆563转动，由于两个L型导杆565固定连接着螺母564，所以螺杆563的轴向转动转化为螺母564沿着螺杆563进行上下移动，进而将L型导杆565向上移动，则L型导杆565的上端抵顶到外夹臂57中的竖直半方形杆571，使得两个竖直半方形杆571向上平置腿21的两个侧壁靠近，然后在启动竖直导向机构574中的第二液压杆5742，外延板5741为第二液压杆5742提供支撑作用，第二液压杆5742则将竖直导向杆5743向上推动，竖直导向杆5743上的凹型杆5744则接触到楔形弹力夹块572的斜壁上，使得楔形弹力夹块572向上平置腿21靠近并抵顶其侧壁，竖直导向杆5743的上端则抵顶到平置导向机构575中的船型导向杆5751上，进而使得两个船型导向杆5751相互移动靠近，而船型导向杆5751则对第三弹力伸缩杆5753进行挤压，并且船型导向杆5751又进一步挤压到T型弹力夹块573的上端，使得T型弹力夹块573向下移动，进而靠近并抵顶在上平置腿21的上表面上，进而实现了外夹机构54对上平置腿21的夹住固定作用，该外夹机构54通过机构之间的相互传导作用简单地实现了对上平置腿21的固定作用，成本低而效果好。

在一个实施例中，所述微调机构55包括微调座551、第四弹力伸缩杆552、微调板553、凸轮板554以及第二马达555，所述微调座551设置在所述固定上，所述微调座551上设置有第三条形孔，所述第二马达555设置在所述微调座551内，所述凸轮板554设置在所述第二马达555的输出端上，所述第四弹力伸缩杆552穿设置在所述第三条形孔内，所述第四弹力伸缩杆552的一端抵顶所述凸轮板554，另一端设置有所述微调板553，并使得所述微调板553抵顶所述中间腿23。

为了使得中间腿23可以竖直地安装在上平置腿21和下平置腿24之间，通过启动微调机构55中的第二马达555，第二马达555安装在微调座551内，第二马达555转动带动凸轮板554转动，而凸轮板554则对第四弹力伸缩杆552进行周而复始的推动，使得第四弹力伸缩杆552带动微调座551对中间腿23进行周而复始碰撞，进而中间腿23就逐渐的竖直在上平置腿21和下平置腿24之间，对整个支撑腿2进到加强作用，而进一步在竖向支杆540的下部设计水平尺机构6，则可以方便操作人员根据水平尺机构6对中间腿23进行判断，大大提高了效率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种用于针对多种厚壁管材的多级外径开窗磨鞋，其特征在于，包括：

磨鞋本体（1），所述磨鞋本体（1）的上端与上接头连接，所述磨鞋本体（1）的下端设置有第一级小径切削部位、第二级大外径保径部位，所述第一级小径切削部位位于所述第二级大外径保径部位的下侧；

所述第一级小径切削部位的下端面上设置有多个第一级小径底部刀翼（102），所述第一级小径切削部位的外周面上设置有多个第一级小径侧面刀翼（103），所述第一级小径侧面刀翼（103）的外径为小于套管对应的保径尺寸，相邻两个所述第一级小径侧面刀翼（103）与所述磨鞋本体（1）外侧壁之间形成液流槽，所述液流槽与所述磨鞋本体（1）底部的水眼（108）相通；

所述第二级大外径保径部位的外周面上设置有多个第二级大径刀翼（104）；

其中，所述第一级小径侧面刀翼（103）、所述第一级小径底部刀翼（102）以及所述第二级大径刀翼（104）的侧向工作面上均设置有硬质合金铣齿（105）；

所述多级外径开窗磨鞋通过钻具机构、钻机以及钻井架下入到井筒，所述钻机设置在所述钻井架上，所述钻具机构的上端与所述钻机连接，下端与所述上接头连接；

所述钻井架的底部设置有支撑座，所述支撑座的底部设置有多个支撑腿（2），所述支撑腿（2）包括上平置腿（21）、两个边侧腿（22）、中间腿（23）以及下平置腿（24），所述上平置腿（21）通过两个所述边侧腿（22）设置在所述下平置腿（24）上，所述中间腿（23）设置在所述上平置腿（21）、所述下平置腿（24）之间，并通过制动装置（5）与所述上平置腿（21）连接；

所述制动装置（5）包括平置半方形杆（51）、承载板（52）、两个内夹机构（53）、外夹机构（54）以及微调机构（55），两个所述内夹机构（53）设置在所述平置半方形杆（51）内连接所述中间腿（23），所述承载板（52）设置在所述平置半方形杆（51）上，所述承载板（52）上设置有第一条形孔（521），所述外夹机构（54）的下端可动地设置在所述第一条形孔（521）内，所述外夹机构（54）的上部连接所述上平置腿（21），所述微调机构（55）设置在所述外夹机构（54）的中部并抵顶所述中间腿（23）；

所述内夹机构（53）包括内夹筒（531）、内撑筒（532）、外夹套（533）、内撑杆（534）、梯形杆（535）、第一弹力伸缩杆（536）、两个第一液压杆（537）、液压座（538）以及两个楔形杆（539），所述内夹筒（531）转动地设置在所述平置半方形杆（51）内，所述内撑筒（532）设置在所述内夹筒（531）内，所述外夹套（533）套在所述内撑筒（532）上，所述第一弹力伸缩杆（536）、所述梯形杆（535）均设置在所述内撑筒（532）内，所述梯形杆（535）的内端通过所述第一弹力伸缩杆（536）与所述内夹筒（531）连接，所述梯形杆（535）的外端穿过所述内撑筒（532），所述液压座（538）设置在所述平置半方形杆（51）上，两个所述第一液压杆（537）分别设置在所述液压座（538）的两侧，并与所述楔形杆（539）连接，所述楔形杆（539）抵顶所述梯形杆（535）的外端。

2.根据权利要求1所述的用于针对多种厚壁管材的多级外径开窗磨鞋，其特征在于，所述第一级小径切削部位的外轴面上还设置多个螺栓通孔（107），并通过所述螺栓通孔（107）与斜向器连接。

3.根据权利要求1所述的用于针对多种厚壁管材的多级外径开窗磨鞋，其特征在于，所述第二级大径刀翼（104）的外径为与套管对应的保径尺寸，相邻两个第二级大径刀翼（104）之间设有水槽。

4.根据权利要求1所述的用于针对多种厚壁管材的多级外径开窗磨鞋，其特征在于，所述第一级小径侧面刀翼（3）、所述第一级小径底部刀翼（102）以及所述第二级大径刀翼（104）分别与所述硬质合金铣齿（105）之间设置有硬质合金碎齿（106），以形成完整连续的铣削覆盖面。

5.根据权利要求1所述的用于针对多种厚壁管材的多级外径开窗磨鞋，其特征在于，所述外夹机构（54）包括竖向支杆（540）、两个第二弹力伸缩杆（541）、中间支撑部（56）以及两个外夹臂（57），所述竖向支杆（540）的下端可动地设置在所述第一条形孔（521）内，两个所述第二弹力伸缩杆（541）分别设置在所述承载板（52）上，所述中间支撑部（56）包括固定座（561）、第一马达（562）、螺杆（563）、螺母（564）以及两个L型导杆（565），所述固定座（561）设置在所述第二弹力伸缩杆（541）和所述竖向支杆（540）的上端，所述固定座（561）上竖直地设置有两个第二条形孔（566），所述第一马达（562）设置在所述固定座（561）的内顶面上，所述螺杆（563）的上端与所述第一马达（562）的输出端转动连接，所述螺母（564）设置在所述螺杆（563）上，两个所述L型导杆（565）分别设置在所述第二条形孔（566）内，并与所述螺母（564）连接；所述外夹臂（57）包括竖直半方形杆（571）、楔形弹力夹块（572）、T型弹力夹块（573）、竖直导向机构（574）以及平置导向机构（575），所述竖直半方形杆（571）设置在所述固定座（561）和所述L型导杆（565）的上端，所述楔形弹力夹块（572）设置在所述竖直半方形杆（571）的中部，所述T型弹力夹块（573）设置在所述竖直半方形杆（571）的内顶面上，所述竖直导向机构（574）包括外延板（5741）、第二液压杆（5742）以及竖直导向杆（5743），所述外延板（5741）设置在所述竖直半方形杆（571）的外侧，所述第二液压杆（5742）设置在所述外延板（5741）上，所述竖直导向杆（5743）设置在所述第二液压杆（5742）上，所述竖直导向杆（5743）的中部设置有与所述楔形弹力夹块（572）对应的凹型杆（5744），所述平置导向机构（575）包括船型导向杆（5751）、承载杆（5752）以及第三弹力伸缩杆（5753），所述承载杆（5752）上设置有导向孔，所述船型导向杆（5751）穿设在所述导向孔内，所述第三弹力伸缩杆（5753）设置在所述船型导向杆（5751）与所述承载杆（5752）之间，所述竖直导向杆（5743）的上端抵顶所述船型导向杆（5751）。

6.根据权利要求5所述的用于针对多种厚壁管材的多级外径开窗磨鞋，其特征在于，所述微调机构（55）包括微调座（551）、第四弹力伸缩杆（552）、微调板（553）、凸轮板（554）以及第二马达（555），所述微调座（551）设置在所述固定座（561）上，所述微调座（551）上设置有第三条形孔，所述第二马达（555）设置在所述微调座（551）内，所述凸轮板（554）设置在所述第二马达（555）的输出端上，所述第四弹力伸缩杆（552）穿设在所述第三条形孔内，所述第四弹力伸缩杆（552）的一端抵顶所述凸轮板（554），另一端设置有所述微调板（553），并使得所述微调板（553）抵顶所述中间腿（23）。

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