CN206830103U - 一种平底磨鞋 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种平底磨鞋，属于石油设备领域。该平底磨鞋包括：自上而下顺次连通的上接头、小径圆柱体、大径圆柱体，以及铺设于大径圆柱体底面的钻磨层。其中，上接头和小径圆柱体沿轴向设置有相连通的中心孔，大径圆柱体的外壁上沿轴向设置有多个第一过流槽。大径圆柱体沿轴向设置有与中心孔连通的盲孔；该盲孔通过斜向上的第一出水孔与第一过流槽连通；该盲孔的底部通过第二出水孔与大径圆柱体的底部连通。钻磨层的外壁上设置有与第二出水孔连通的第二过流槽。本实用新型提供的平底磨鞋提高了钻井液与碎屑混合后向地面运动的速度以及对该碎屑的排量，返碎屑能力强。

Description

一种平底磨鞋

技术领域

本实用新型涉及石油设备领域，特别涉及一种平底磨鞋。

背景技术

目前，在石油开发过程中，为了增加油井产量、改善油层动用状况，一般对井下油层进行分层压裂。具体地，将射孔枪和桥塞通过电缆下入井筒套管内的预定位置，对桥塞进行点火，使其坐封在井筒套管的内壁上。此时，桥塞与射孔枪分离，上提射孔枪，对射孔枪进行点火，使其对油层射孔。自井口向井筒套管内注入压裂液，使该压裂液进入被射孔油层，进而完成对该油层的压裂。起出射孔枪，重复上述操作，即可完成对井下油层的分层压裂。在分层压裂结束后，为了使油井尽快恢复产能，须将坐封在井筒套管内壁上的桥塞全部钻除，并将钻除过程中产生的碎屑返至地面。可见，提供一种用于钻磨桥塞的钻磨工具是十分必要的。

现有技术提供了一种平底磨鞋，包括：自上而下顺次连通的上接头、小径圆柱体、大径圆柱体，以及铺设于大径圆柱体底面的钻磨层(一般由多个硬质合金颗粒在大径圆柱体的底面焊接而成)。其中，上接头和小径圆柱体沿轴向设置有相连通的中心孔，大径圆柱体和钻磨层的外壁上沿轴向设置有多个大小相等且相连通的方形过流槽，该中心孔和方形过流槽相连通。应用时，在连续油管的下端顺次连通单流阀、液压马达、平底磨鞋，并将该连续油管下入至井筒套管内的待钻磨桥塞上方。随后，向连续油管内泵入钻井液，使钻井液流经单流阀后流至液压马达。液压马达将泵入钻井液产生的压力能转化为机械能，从而发生旋转，并带动平底磨鞋旋转，此时，下放连续油管，使平底磨鞋下端的钻磨层与待钻磨桥塞接触并将其钻碎。在此过程中，钻井液流经液压马达后流至平底磨鞋，并自平底磨鞋的中心孔排出，与钻磨桥塞得到的碎屑在方形过流槽内混合，两者混合后自油套环空返至地面。随后，继续下放连续油管，重复上述操作，直至将井筒套管内的所有桥塞钻碎，并通过钻井液将碎屑全部返至地面。

设计人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术提供的平底磨鞋在应用时，钻井液自中心孔排出，且方向为竖直向下，返碎屑能力弱。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种返碎屑能力强的平底磨鞋。具体技术方案如下：

一种平底磨鞋，包括：自上而下顺次连通的上接头、小径圆柱体、大径圆柱体，以及铺设于所述大径圆柱体底面的钻磨层；

所述上接头和所述小径圆柱体沿轴向设置有相连通的中心孔，所述大径圆柱体的外壁上沿轴向设置有多个第一过流槽；

所述大径圆柱体沿轴向设置有与所述中心孔连通的盲孔；

所述盲孔通过斜向上的第一出水孔与所述第一过流槽连通；

所述盲孔的底部通过第二出水孔与所述大径圆柱体的底部连通；

所述钻磨层的外壁上设置有与所述第二出水孔连通的第二过流槽。

具体地，作为优选，所述第二出水孔的方向为斜向下。

具体地，作为优选，所述第一出水孔和所述第二出水孔均为直线式通孔。

具体地，作为优选，所述第一出水孔的中心线与所述大径圆柱体的中心线之间的夹角为30°-60°。

具体地，作为优选，所述第二出水孔的中心线与所述大径圆柱体的中心线之间的夹角为30°-60°。

具体地，作为优选，所述第一过流槽和所述第二过流槽均呈U形结构。

具体地，作为优选，所述第二出水孔的底面位于所述第二过流槽的上端面内。

具体地，作为优选，所述小径圆柱体和所述大径圆柱体的连接处设置成圆弧形过渡面。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例提供的平底磨鞋，基于上述，通过设置斜向上的第一出水孔，使钻井液自第一出水孔排出时，受到斜向上的作用力，以提高钻井液与碎屑混合后向地面运动的速度，进而提高了返碎屑能力。并且，由于钻井液在流经中心孔、盲孔后自第一出水孔和第二出水孔两个孔排出，同时与钻磨桥塞产生的碎屑混合并返至地面，提高了对该碎屑的排量，进一步提高了返碎屑能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的平底磨鞋的剖面示意图；

图2是本实用新型实施例提供的平底磨鞋的仰视图；

图3是本实用新型实施例提供的大径圆柱体的截面示意图。

附图标记分别表示：

1 上接头，

2 小径圆柱体，

3 大径圆柱体，

301 第一过流槽，

302 盲孔，

303 第一出水孔，

304 第二出水孔，

4 钻磨层，

401 第二过流槽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型提供了一种平底磨鞋，如附图1所示，该平底磨鞋包括：自上而下顺次连通的上接头1、小径圆柱体2、大径圆柱体3，以及铺设于大径圆柱体3底面的钻磨层4。其中，上接头1和小径圆柱体2沿轴向设置有相连通的中心孔，大径圆柱体3的外壁上沿轴向设置有多个第一过流槽301。此外，大径圆柱体3沿轴向设置有与中心孔连通的盲孔302；该盲孔302通过斜向上的第一出水孔303(参见附图3)与第一过流槽301连通；该盲孔302的底部通过第二出水孔304(参见附图2)与大径圆柱体3的底部连通。钻磨层4的外壁上设置有与第二出水孔304连通的第二过流槽401。

当需要使用本实用新型实施例中的平底磨鞋对井筒套管内的桥塞进行钻磨时，在连续油管的下端顺次连通单流阀、液压马达、平底磨鞋，并将该连续油管下入至井筒套管内的待钻磨桥塞上方。随后，向连续油管内泵入钻井液，使钻井液流经单流阀后流至液压马达。液压马达将泵入钻井液产生的压力能转化为机械能，从而发生旋转，并带动平底磨鞋旋转，此时，下放连续油管，使平底磨鞋下端的钻磨层4与待钻磨桥塞接触并将其钻碎。

在此过程中，钻井液流经液压马达后流至平底磨鞋，在流经上接头1和小径圆柱体2内的中心孔、大径圆柱体3上的盲孔302后自第一出水孔303和第二出水孔304排出，与钻磨桥塞得到的碎屑分别在第一过流槽301和第二过流槽401内混合，混合后的钻井液和碎屑自油套环空返至地面。继续下放连续油管，重复上述操作，直至将井筒套管内的所有桥塞钻碎，并通过钻井液将碎屑全部返至地面。

基于上述，通过设置斜向上的第一出水孔303，使钻井液自第一出水孔303排出时，受到斜向上的作用力，以提高钻井液与碎屑混合后向地面运动的速度，进而提高了返碎屑能力。并且，由于钻井液在流经中心孔、盲孔302后自第一出水孔303和第二出水孔304两个孔排出，同时与钻磨桥塞产生的碎屑混合并返至地面，提高了对该碎屑的排量，进一步提高了返碎屑能力。

本实用新型实施例提供的平底磨鞋可适用于直井、大斜度井，以及水平井。

其中，第一过流槽301与第二过流槽401之间可以连通，也可以不连通，附图1中显示的为两者连通时的情况。第一过流槽301与第二过流槽401的数量相同且位置相对应，举例来说，第一过流槽301与第二过流槽401的数量可以为2个、4个、6个等。

钻磨层4一般由多个硬质合金颗粒在大径圆柱体3的底面焊接而成。

为了提高钻井液对钻磨桥塞产生的碎屑的冲击力，以将碎屑冲散，使钻井液与碎屑充分混合，提高作业效率。将第二出水孔304的方向设置为斜向下。

为了保证钻井液在第一出水孔303和第二出水孔304内高速流动，避免在流动过程中发生阻碍，进一步加强对碎屑的冲击效果，提高碎屑返至地面的速度。将第一出水孔303和第二出水孔304均设置为直线式通孔。

其中，直线式通孔指的是通孔的长度方向呈直线形。该通孔的形状可以为多种，例如，可以为三角形、矩形、圆形等。

进一步地，为了保证钻井液自第一出水孔303排出时的速度，进而提高钻井液与钻磨桥塞产生的碎屑混合后返至地面的速度，防止碎屑在井筒套管内堆积，出现卡钻现象。避免第一出水孔303的中心线与大径圆柱体3的中心线之间的夹角过大或过小，影响钻井液向地面返碎屑时的效果。使第一出水孔303的中心线与大径圆柱体3的中心线之间的夹角为30°-60°，举例来说，可以为35°、40°、45°等。

为了使钻井液自第二出水孔304排出时对钻磨桥塞产生的碎屑具有较大的冲击力，最大化地将碎屑冲散，在井筒套管内形成涡流，提高作业效率，以及返至地面的碎屑量。使第二出水孔304的中心线与大径圆柱体3的中心线之间的夹角为30°-60°，举例来说，可以为35°、40°、45°等。

在本实用新型实施例中，第一过流槽301和第二过流槽401均呈U形结构(参见附图2和附图3)。通过如此设置，保证了钻井液与钻磨桥塞产生的碎屑的流动空间足够大，使钻井液与该碎屑在第一过流槽301和第二过流槽401内充分混合，进一步提高了该平底磨鞋的返碎屑能力。并且，由于钻井液不断从中心孔进入平底磨鞋，自第一出水孔303和第二出水孔304流出，在第一过流槽301和第二过流槽401内与碎屑充分混合后返至地面。保证了作业时钻井液的充分循环，提高了其携带碎屑返至地面的能力。

其中，U形结构指的是第一过流槽301和第二过流槽401的截面形状为U形。该U形结构沿径向向内分别设置在大径圆柱体3和钻磨层4的外壁上。

在本实用新型实施例中，小径圆柱体2和大径圆柱体3的连接处设置成圆弧形过渡面。

通过如此设置，不仅减小了小径圆柱体2和大径圆柱体3的连接处的应力集中，避免小径圆柱体2和大径圆柱体3在连接处发生损坏。而且，还可以避免在井筒套管内上提平底磨鞋时发生卡钻现象。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种平底磨鞋，包括：自上而下顺次连通的上接头(1)、小径圆柱体(2)、大径圆柱体(3)，以及铺设于所述大径圆柱体(3)底面的钻磨层(4)；

所述上接头(1)和所述小径圆柱体(2)沿轴向设置有相连通的中心孔，所述大径圆柱体(3)的外壁上沿轴向设置有多个第一过流槽(301)；

其特征在于，所述大径圆柱体(3)沿轴向设置有与所述中心孔连通的盲孔(302)；

所述盲孔(302)通过斜向上的第一出水孔(303)与所述第一过流槽(301)连通；

所述盲孔(302)的底部通过第二出水孔(304)与所述大径圆柱体(3)的底部连通；

所述钻磨层(4)的外壁上设置有与所述第二出水孔(304)连通的第二过流槽(401)。

2.根据权利要求1所述的平底磨鞋，其特征在于，所述第二出水孔(304)的方向为斜向下。

3.根据权利要求2所述的平底磨鞋，其特征在于，所述第一出水孔(303)和所述第二出水孔(304)均为直线式通孔。

4.根据权利要求3所述的平底磨鞋，其特征在于，所述第一出水孔(303)的中心线与所述大径圆柱体(3)的中心线之间的夹角为30°-60°。

5.根据权利要求3所述的平底磨鞋，其特征在于，所述第二出水孔(304)的中心线与所述大径圆柱体(3)的中心线之间的夹角为30°-60°。

6.根据权利要求1所述的平底磨鞋，其特征在于，所述第一过流槽(301)和所述第二过流槽(401)均呈U形结构。

7.根据权利要求1所述的平底磨鞋，其特征在于，所述小径圆柱体(2)和所述大径圆柱体(3)的连接处设置成圆弧形过渡面。