CN219622658U - 一种复合钻磨铣装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种磨铣装置，具体涉及一种复合钻磨铣装置，解决现有卡钻事故中，难以及时取出卡钻物体，影响钻井质量的问题。该复合钻磨铣装置，包括钻井机构、钻磨机构与铣削机构；钻井机构包括依次连接的管柱连接段、管柱本体与第一钻头；管柱连接段用于连接外部驱动设备；第一钻头的外壁上设置有第一钻削合金层，用于钻井；钻磨机构套设于管柱连接段和管柱本体上，铣削机构套设于钻磨机构上；钻磨机构靠近第一钻头的一端设置有第二钻削合金层，用于钻磨；铣削机构上沿轴向设置有多条循环通道，铣削机构的两端均设置有第三钻削合金层，用于铣削。

Description

一种复合钻磨铣装置

技术领域

本实用新型涉及一种磨铣装置，具体涉及一种复合钻磨铣装置。

背景技术

钻井过程中，由于各种原因造成的钻具陷进井内不能自由活动的现象，称为卡钻。地层原因、钻井液性能不良、操作不当等都可能都可能造成卡钻；卡钻通常发生在钻进、起钻和下钻三个不同的过程中，各种卡钻产生的机理不同，处理方法也各异。比如在井下作业时，如果出现井壁坍塌，就会出现卡钻事故，如果不能及时消除卡钻物体，就会引发严重的钻井事故；如果出现井口落物，卡在钻杆接头外部，也会导致卡钻事故，无论泥浆如何循环都无法将卡钻物取出；如果坍塌物或落物不能及时取出井口，则会出现钻头跟随钻杆将井筒扩钻成大肚状井筒，严重的影响钻井质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有卡钻事故中，难以及时取出卡钻物体，影响钻井质量的问题，而提供一种复合钻磨铣装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种复合钻磨铣装置，其特殊之处在于：包括钻井机构、钻磨机构与铣削机构；

钻井机构包括依次连接的管柱连接段、管柱本体与第一钻头；管柱连接段用于连接外部驱动设备；第一钻头的外壁上设置有第一钻削合金层，用于钻井；

钻磨机构套设于管柱连接段和管柱本体上，铣削机构套设于钻磨机构上；钻磨机构靠近第一钻头的一端设置有第二钻削合金层，用于钻磨；

铣削机构上沿轴向设置有多条循环通道，铣削机构的两端均设置有第三钻削合金层，用于铣削。

进一步地，所述钻磨机构包括套设在管柱连接段和管柱本体上且依次连接的钻磨管柱与第二钻头，第二钻头靠近第一钻头设置；

第二钻削合金层设置于第二钻头的外壁上。

进一步地，所述铣削机构包括套设在钻磨管柱上且依次连接的上铣削段、导向段与下铣削段，下铣削段靠近第二钻头设置；

第三钻削合金层分别设置于上铣削段的外壁和下铣削段的外壁上。

进一步地，所述多个循环通道沿钻磨管柱的外壁圆周均布。

进一步地，所述循环通道包括一一对应连通的第一通道、第二通道以及第三通道；

第一通道沿轴向设置于上铣削段外壁上；

第二通道沿轴向设置于导向段外壁上；

第三通道沿轴向设置于下铣削段外壁上。

进一步地，所述第一钻削合金层的密度、第二钻削合金层的密度与第三钻削合金层的密度依次递增。

进一步地，所述上铣削段、导向段与下铣削段位于钻磨管柱的中部。

进一步地，所述第一钻头、第二钻头、上铣削段和下铣削段均为锥形结构；

第一钻头的大端与管柱本体连接，第二钻头的大端与钻磨管柱连接，下铣削段的大端与导向段的一端连接；

上铣削段的大端与导向段的另一端连接，上铣削段和下铣削段分别用于实现上方和下方的铣削。

进一步地，所述第一钻削合金层、第二钻削合金层与第三钻削合金层均采用天然金刚石或人造金刚石；

天然金刚石或人造金刚石的颗粒大小为1-3mm。

进一步地，所述第一钻头、第二钻头、上铣削段和下铣削段的轴向长度均为50mm±5mm；

第一通道、第二通道、第三通道均为矩形槽，其宽度均大于等于20mm±5mm。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：

1、本实用新型复合钻磨铣装置，设置的钻井机构包括管柱连接段、管柱本体与第一钻头，利用第一钻头的外壁上设置的第一钻削合金层进行钻井；利用钻磨机构上的第二钻削合金层进行钻磨；利用铣削机构两端设置的第三钻削合金层在作业时进行铣削。第一钻削合金层、第二钻削合金层和第三钻削合金层实现了分级作业，先钻削，部分卡接物体在钻削后直接破碎下落井底；在经历钻削后预留的部分可进行第二次的磨削，这部分受力小，作业效率高；在磨削后还有残留物，可进行第三次的铣削，实现收尾作业。

2、本实用新型复合钻磨铣装置中，多个第一通道、多个第二通道与多个第三通道一一对应连通，可将钻削、磨削和铣削后的粉碎物随泥浆迅速排出井口，减小了本实用新型复合钻磨铣装置的工作压力。

3、本实用新型复合钻磨铣装置，上铣削段和下铣削段用于实现上下方向的钻磨及时取出卡钻物体，保证了钻井质量；分级作业还可减小管柱本体的反扭距，进一步提高了作业效率。

附图说明

图1为本实用新型复合钻磨铣装置实施例的结构示意图；

图2为本实用新型复合钻磨铣装置实施例中，设有第一钻削合金层、第二钻削合金层和第三钻削合金层的结构示意图。

图中附图标记为：

1-钻井机构，11-管柱连接段，12-管柱本体，13-第一钻头，14-第一钻削合金层，2-钻磨机构，21-钻磨管柱，22-第二钻头，23-第二钻削合金层，3-铣削机构，31-上铣削段，32-导向段，33-下铣削段，34-第三钻削合金层，4-循环通道，41-第一通道，42-第二通道，43-第三通道。

具体实施方式

在井下作业时如果出现井壁坍塌，就会出现卡钻事故，如果不能及时消除卡钻物体，就会出现严重的钻井事故；如果出现井口落物，卡在管柱本体12上部，也会出现卡钻事故。无论泥浆如何循环都无法将卡钻物体取出；如果坍塌物或落物不能取出井口，会出现跟随管柱将井筒扩钻成大肚子井筒，严重的影响钻井质量。如图1、图2所示，本实用新型一种复合钻磨铣装置，包括钻井机构1、钻磨机构2与铣削机构3；钻井机构1包括依次连接的管柱连接段11、管柱本体12与第一钻头13；管柱连接段11用于连接外部驱动设备，第一钻头13的外壁上设置有第一钻削合金层14，用于钻井；钻磨机构2套设于管柱连接段11和管柱本体12上，铣削机构3套设于钻磨机构2上；钻磨机构2靠近第一钻头13的一端设置有第二钻削合金层23，用于钻磨；铣削机构3上沿轴向设置有多条循环通道4，铣削机构3的两端均设置有第三钻削合金层34，用于铣削。

钻磨机构2包括套设在管柱连接段11和管柱本体12上且依次连接的钻磨管柱21与第二钻头22，第二钻头22靠近第一钻头13设置；第二钻削合金层23设置于第二钻头22的外壁上。

铣削机构3包括套设在钻磨管柱21上且依次连接的上铣削段31、连接段32与下铣削段33，下铣削段33靠近第二钻头22设置；第三钻削合金层34设置于上铣削段31的外壁和下铣削段33的外壁上；多个循环通道4沿钻磨管柱21的外壁圆周均布，循环通道4包括一一对应连通的第一通道41、第二通道42以及第三通道43；第一通道41沿轴向设置于上铣削段31外壁上；第二通道42沿轴向设置于导向段32外壁上；第三通道43沿轴向设置于下铣削段33外壁上。

第一钻削合金层14的密度、第二钻削合金层23的密度与第三钻削合金层34的密度依次递增，且第一钻削合金层14、第二钻削合金层23与第三钻削合金层34均采用天然金刚石，其颗粒大小为3mm；在其他实施例中还可以采用人造金刚石，其颗粒大小为3mm。

上铣削段31、连接段32与下铣削段33位于钻磨管柱21的中部。第一钻头13、第二钻头22、上铣削段31和下铣削段33均为锥形结构；第一钻头13的大端与管柱本体12连接，第二钻头22的大端与钻磨管柱21连接，下铣削段33的大端与导向段32的一端连接；上铣削段31的大端与导向段32的另一端连接，上铣削段31和下铣削段33分别用于实现上方和下方的铣削。

本实施例中，第一钻头13、第二钻头22、上铣削段31和下铣削段33的轴向长度均为50mm；第一通道41、第二通道42、第三通道43的宽度均为25mm。

上述实施例的工作过程具体如下：

利用本实用新型复合钻磨铣装置进行钻井时，首先用第一钻头13的外壁上设置的第一钻削合金层14进行钻井；再利用钻磨机构2上的第二钻削合金层23进行钻磨；最后利用铣削机构3两端设置的第三钻削合金层34在作业时进行铣削。第一钻削合金层14、第二钻削合金层23和第三钻削合金层34实现了分级作业，先钻削，部分卡接物体在钻削后直接破碎下落井底；在经历钻削后预留的部分可进行第二次的磨削，这部分受力小，作业效率高；在磨削后还有残留物，可进行第三次的铣削，实现收尾作业。

Claims (10)

1.一种复合钻磨铣装置，其特征在于：包括钻井机构(1)、钻磨机构(2)与铣削机构(3)；

所述钻井机构(1)包括依次连接的管柱连接段(11)、管柱本体(12)与第一钻头(13)；管柱连接段(11)用于连接外部驱动设备；所述第一钻头(13)的外壁上设置有第一钻削合金层(14)，用于钻井；

所述钻磨机构(2)套设于管柱连接段(11)和管柱本体(12)上，铣削机构(3)套设于钻磨机构(2)上；钻磨机构(2)靠近第一钻头(13)的一端设置有第二钻削合金层(23)，用于钻磨；

所述铣削机构(3)上沿轴向设置有多条循环通道(4)，铣削机构(3)的两端均设置有第三钻削合金层(34)，用于铣削。

2.根据权利要求1所述的一种复合钻磨铣装置，其特征在于：

所述钻磨机构(2)包括套设在管柱连接段(11)和管柱本体(12)上且依次连接的钻磨管柱(21)与第二钻头(22)，第二钻头(22)靠近第一钻头(13)设置；

所述第二钻削合金层(23)设置于第二钻头(22)的外壁上。

3.根据权利要求2所述的一种复合钻磨铣装置，其特征在于：

所述铣削机构(3)包括套设在钻磨管柱(21)上且依次连接的上铣削段(31)、导向段(32)与下铣削段(33)，下铣削段(33)靠近第二钻头(22)设置；

所述第三钻削合金层(34)分别设置于上铣削段(31)的外壁和下铣削段(33)的外壁上。

4.根据权利要求3所述的一种复合钻磨铣装置，其特征在于：

多个循环通道(4)沿钻磨管柱(21)的外壁圆周均布。

5.根据权利要求4所述的一种复合钻磨铣装置，其特征在于：

所述循环通道(4)包括一一对应连通的第一通道(41)、第二通道(42)以及第三通道(43)；

所述第一通道(41)沿轴向设置于上铣削段(31)外壁上；

所述第二通道(42)沿轴向设置于导向段(32)外壁上；

所述第三通道(43)沿轴向设置于下铣削段(33)外壁上。

6.根据权利要求5所述的一种复合钻磨铣装置，其特征在于：

所述第一钻削合金层(14)的密度、第二钻削合金层(23)的密度与第三钻削合金层(34)的密度依次递增。

7.根据权利要求6所述的一种复合钻磨铣装置，其特征在于：

所述上铣削段(31)、导向段(32)与下铣削段(33)位于钻磨管柱(21)的中部。

8.根据权利要求7所述的一种复合钻磨铣装置，其特征在于：

所述第一钻头(13)、第二钻头(22)、上铣削段(31)和下铣削段(33)均为锥形结构；

所述第一钻头(13)的大端与管柱本体(12)连接，第二钻头(22)的大端与钻磨管柱(21)连接，下铣削段(33)的大端与导向段(32)的一端连接；

所述上铣削段(31)的大端与导向段(32)的另一端连接，上铣削段(31)和下铣削段(33)分别用于实现上方和下方的铣削。

9.根据权利要求8所述的一种复合钻磨铣装置，其特征在于：

所述第一钻削合金层(14)、第二钻削合金层(23)与第三钻削合金层(34)均采用天然金刚石或人造金刚石；

所述天然金刚石或人造金刚石的颗粒大小为1-3mm。

10.根据权利要求9所述的一种复合钻磨铣装置，其特征在于：

所述第一钻头(13)、第二钻头(22)、上铣削段(31)和下铣削段(33)的轴向长度均为50mm±5mm；

所述第一通道(41)、第二通道(42)、第三通道(43)均为矩形槽，其宽度均大于等于20mm±5mm。