CN112412377B - 一种水平定向钻进工程地质勘察用高效金刚石复合磨鞋 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水平定向钻进工程地质勘察用高效金刚石复合磨鞋，包括：主磨鞋基体，主磨鞋基体呈圆柱状；副磨鞋基体，副磨鞋基体呈圆柱状，且副磨鞋基体与主磨鞋基体的磨削端固定连接，主磨鞋基体的另一端与钻杆或提供动力的工具连接；副磨鞋基体的圆柱直径小于主磨鞋基体的圆周直径；金刚石块，金刚石块镶嵌于主磨鞋基体和副磨鞋基体的磨削端，且金刚石块设有多个，沿主磨鞋基体和副磨鞋基体磨削端的圆周方向均匀排布；合金齿，合金齿设有多个，且沿主磨鞋基体的圆周方向均匀镶嵌于主磨鞋基体的磨削端。本发明中的磨鞋磨削效率高，且使用寿命长。

Description

一种水平定向钻进工程地质勘察用高效金刚石复合磨鞋

技术领域

本发明涉及工程地质勘察技术领域，更具体的说是涉及一种水平定向钻进工程地质勘察用高效金刚石复合磨鞋。

背景技术

地质勘察工程中，在水平定向钻进时，由于钻头、钻具以及井下动力工具等受力较垂直钻进更为复杂，取心工具断裂损坏等井内掉落事故更易发生，且打捞难度大，成功率低。当井内落物外形或结构复杂时，通常直接采用磨鞋进行磨铣作业。常用的磨鞋其磨削元件大多采用硬质合金齿柱或堆焊一层不规则的硬质合金切削颗粒，在使用过程中容易磨损或整体脱落，而且在需要磨削地层时，钻磨效率低，使用寿命较短。

因此，研究出一种磨削效率高，使用寿命长的磨鞋是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种磨削效率高，使用寿命长的水平定向钻进工程地质勘察用高效金刚石复合磨鞋。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水平定向钻进工程地质勘察用高效金刚石复合磨鞋，包括：

主磨鞋基体，所述主磨鞋基体呈圆柱状；

副磨鞋基体，所述副磨鞋基体呈圆柱状，且所述副磨鞋基体与所述主磨鞋基体的磨削端固定连接，所述主磨鞋基体的另一端与钻杆或提供动力的工具连接；所述副磨鞋基体的圆柱直径小于主磨鞋基体的圆周直径；

金刚石块，所述金刚石块镶嵌于所述主磨鞋基体和所述副磨鞋基体的磨削端，且所述金刚石块设有多个，沿所述主磨鞋基体和所述副磨鞋基体磨削端的圆周方向均匀排布；

合金齿，所述合金齿设有多个，且沿所述主磨鞋基体的圆周方向均匀镶嵌于所述主磨鞋基体的磨削端。

采用上述技术方案的有益效果是，本发明中通过副磨鞋基体辅助定位并保证整体稳定切削，并且通过金刚石块、合金齿多种切削元件可以提高磨鞋钻磨井下落物的适应性，延长磨鞋的使用寿命，提高钻磨速度和效率。

优选的，多个所述金刚石块和所述合金齿沿圆周均匀交错分布，且所述合金齿凸出所述主磨鞋基体磨削面的高度大于所述金刚石块凸出所述主磨鞋基体磨削面的高度。合金齿采用硬质合金更易于切削井底金属落鱼，在进行磨铣活动的井底落物时，硬质合金更容易造型，可以先切削进落物，起到固定造型的作用。

优选的，所述主磨鞋基体的中心沿其轴向开设有通孔，所述副磨鞋基体远离其磨削端固定于所述通孔处；所述主磨鞋基体的磨削端沿圆周方向均匀开设有多个第一水眼，所述第一水眼与所述通孔相连通。在进行工作时，通过向通孔中注入水，水在从第一水眼处喷出，可以给主磨鞋基体降温。

优选的，所述副磨鞋基体与所述主磨鞋基体的连接端的中心沿其轴向开设盲孔，所述副磨鞋基体的磨削端沿圆周方向均匀开设有多个第二水眼，所述第二水眼与所述盲孔相连通。在进行工作时，通孔中的水，会通过盲孔再从第二水眼处喷出，可以给副磨鞋基体降温。

优选的，主磨鞋基体磨削端的外圆周侧面上均匀开设多个过水槽，所述过水槽的轴线与所述主磨鞋基体的轴线相平行。工作过程中产生的碎屑可以从过水槽处排出，被排出井底。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种水平定向钻进工程地质勘察用高效金刚石复合磨鞋，其有益效果为：

(1)本发明中通过副磨鞋基体辅助定位可以保证整体稳定切削，并且通过金刚石块、合金齿多种切削元件可以提高磨鞋钻磨井下落物的适应性，延长磨鞋的使用寿命，提高钻磨速度和效率；

(2)通过第一水眼和第二水眼喷水可以对主磨鞋基体和副磨鞋基体降温，并且产生碎屑可以通过过水槽被排出井底，可以延长磨鞋的使用寿命，提高钻磨效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的磨鞋的整体结构示意图；

图2为本发明提供的主磨鞋基体的结构示意图；

图3为本发明提供的副磨鞋基体的结构示意图。

1-主磨鞋基体；

11-通孔；12-第一水眼；13-过水槽；

2-副磨鞋基体；

21-第二水眼；

3-金刚石块；4-合金齿。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种水平定向钻进工程地质勘察用高效金刚石复合磨鞋，包括：

主磨鞋基体1，主磨鞋基体1呈圆柱状；

副磨鞋基体2，副磨鞋基体2呈圆柱状，且副磨鞋基体2与主磨鞋基体1的磨削端固定连接，主磨鞋基体1的另一端与钻杆或提供动力的工具连接；副磨鞋基体2的圆柱直径小于主磨鞋基体1的圆周直径；

金刚石块3，金刚石块3镶嵌于主磨鞋基体1和副磨鞋基体2的磨削端，且金刚石块3设有多个，沿主磨鞋基体1和副磨鞋基体2磨削端的圆周方向均匀排布；

合金齿4，合金齿4设有多个，且沿主磨鞋基体1的圆周方向均匀镶嵌于主磨鞋基体1的磨削端。合金齿4采用硬质合金材质，金刚石块3的表面还镶嵌有金刚石。

为了进一步地优化上述技术方案，多个金刚石块3和合金齿4沿圆周均匀交错分布，且合金齿4凸出主磨鞋基体1磨削面的高度大于金刚石块3凸出主磨鞋基体1磨削面的高度。

为了进一步地优化上述技术方案，主磨鞋基体1的中心沿其轴向开设有通孔11，副磨鞋基体2远离其磨削端固定于通孔11处；主磨鞋基体1的磨削端沿圆周方向均匀开设有多个第一水眼12，第一水眼12与通孔11相连通。

为了进一步地优化上述技术方案，副磨鞋基体2与主磨鞋基体1的连接端的中心沿其轴向开设盲孔，副磨鞋基体2的磨削端沿圆周方向均匀开设有多个第二水眼21，第二水眼21与盲孔相连通。

为了进一步地优化上述技术方案，主磨鞋基体1磨削端的外圆周侧面上均匀开设多个过水槽13，过水槽13的轴线与主磨鞋基体1的轴线相平行。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种水平定向钻进工程地质勘察用高效金刚石复合磨鞋，其特征在于，包括：

主磨鞋基体(1)，所述主磨鞋基体(1)呈圆柱状；

副磨鞋基体(2)，所述副磨鞋基体(2)呈圆柱状，且所述副磨鞋基体(2)与所述主磨鞋基体(1)的磨削端固定连接，所述主磨鞋基体(1)的另一端与钻杆或提供动力的工具连接；所述副磨鞋基体(2)的圆柱直径小于主磨鞋基体(1)的圆周直径；

金刚石块(3)，所述金刚石块(3)镶嵌于所述主磨鞋基体(1)和所述副磨鞋基体(2)的磨削端，且所述金刚石块(3)设有多个，沿所述主磨鞋基体(1)和所述副磨鞋基体(2)磨削端的圆周方向均匀排布；

合金齿(4)，所述合金齿(4)设有多个，且沿所述主磨鞋基体(1)的圆周方向均匀镶嵌于所述主磨鞋基体(1)的磨削端；

所述金刚石块(3)和所述合金齿(4)沿圆周均匀交错分布，且所述合金齿(4)凸出所述主磨鞋基体(1)磨削面的高度大于所述金刚石块(3)凸出所述主磨鞋基体(1)磨削面的高度；

所述副磨鞋基体(2)与所述主磨鞋基体(1)的连接端的中心沿其轴向开设盲孔，所述副磨鞋基体(2)的磨削端沿圆周方向均匀开设有多个第二水眼(21)，所述第二水眼(21)与所述盲孔相连通。

2.根据权利要求1所述的一种水平定向钻进工程地质勘察用高效金刚石复合磨鞋，其特征在于，所述主磨鞋基体(1)的中心沿其轴向开设有通孔(11)，所述副磨鞋基体(2)远离其磨削端固定于所述通孔(11)处；所述主磨鞋基体(1)的磨削端沿圆周方向均匀开设有多个第一水眼(12)，所述第一水眼(12)与所述通孔(11)相连通。

3.根据权利要求1所述的一种水平定向钻进工程地质勘察用高效金刚石复合磨鞋，其特征在于，主磨鞋基体(1)磨削端的外圆周侧面上均匀开设多个过水槽(13)，所述过水槽(13)的轴线与所述主磨鞋基体(1)的轴线相平行。

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