一种油气田套管除锈整形铣锥结构的制作方法

本技术涉及油气田套管修理，具体涉及一种油气田套管除锈整形铣锥结构。

背景技术：

1、随着油田开发逐步进入中后期阶段，套管损坏问题日趋严重，尤其表现为套管锈蚀缩径现象逐年增多。这种情况给油田的高效、稳定以及持续发展带来了巨大的挑战，对井网恢复和区块层系的综合管理工作造成了严重的干扰。因此，进行有效的套管除锈整形工作显得尤为重要且迫切。

2、目前，为了实现套管除锈整形的目标，业界普遍采用铣锥工具。这类工具运用磨削部(铣锥外齿铣鞋、硬质合金块或钨钢粉堆焊等硬质材料)的特性和优势，在钻柱的旋转和钻压的协同作用下，实施切削、刮削和钻磨，逐一去除套管内部的变形、皮膜、毛刺、边缘破损、水锈、水垢和水泥堆积等各类杂质。在此期间，剩余物质在特定的泵压和排量的影响下被冲刷至地面，从而消除了卡阻现象，疏通了通道，有效地实现了套管的扩径和尺寸恢复。但是，经过一段时间的操作后，铣锥的磨削部可能出现磨损。但由于铣锥的钻具胚体和磨削部为一体结构，操作人员无法对磨削部进行更换或修复，导致磨损后的铣锥只能废弃，严重浪费生产资源。

技术实现思路

1、本实用新型意在提供一种油气田套管除锈整形铣锥结构，以避免铣锥在发生磨损时只能被废弃。

2、为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种油气田套管除锈整形铣锥结构，包括铣头和钻具胚体，铣头包括若干切削部，切削部呈中心对称固定设置在钻具胚体上，钻具胚体内部设置有水眼通道，切削部包括若干切削件，切削件组合焊接在钻具胚体上，切削部设置有水眼，水眼与水眼通道连通。

3、目前，市面上常见的除锈铣锥均为一体成型的工艺，当使用一段时间后，铣锥磨损，导致不能胜任设计需求时，铣锥就会被废弃，导致资源浪费，进而导致套管除锈成本升高，本技术的方案将铣锥的钻具胚体和切削部分离，当切削部出现磨损时，使用者可单独对切削部进行更换修复，从而降低使用成本，节约资源。

4、本方案的有益效果为：1.将钻具胚体和切削部分离式设计，再后续焊接组装，当切削部发生磨损时，使用者可对钻具胚体进行打磨，之后从新焊接切削部，从而降低使用成本；2.通过设置中心对称的切削部，使得在进行除锈和整形操作时能够更加均匀地去除锈蚀和修整形状，提高工作效率；3.切削件组合焊接在钻具胚体上，增强了切削部的稳定性和耐用性，使得整个铣锥更加坚固耐用；4.通过设置水眼与水眼通道连通，可以实现冷却和排屑的功能，在除锈过程中可以有效地降低切削部的温度，延长其使用寿命，同时也可以将切削下来的铁屑顺利排出，避免影响工作效果。

5、整体结构设计合理，操作方便，使用成本低。

6、进一步，切削件固定设置在钻具胚体侧壁，固定方式为钎焊。

7、有益效果：1.保证切削件牢固地固定在钻具胚体上，不会在使用过程中松动或者脱落，从而提高了铣锥的稳定性和可靠性；2.钎焊是一种比较经济、快速的焊接方法，可以节省生产成本和时间。

8、进一步，切削件的材质优选钨合金颗粒。

9、有益效果：1.钨合金具有很高的硬度和耐磨性，能够在高温下保持良好的机械性能，适合用于切割硬质材料；其次，钨合金的热传导性能较好，能够有效地分散切削过程中的热量，降低切削部位的温度，延长刀具寿命；2.钨合金还具有较高的抗腐蚀性和抗氧化性，可以在恶劣的工作环境下保持良好的性能；3.钨合金与钻具胚体的材质不同，钨合金的颜色为金黄色，钻具胚体通常采用钢铁材质，颜色为黑色或银白色，导致不同区域具有不同的颜色，因为磨削部与钻具胚体的颜色不同，使用者可以仅凭借肉眼就能识别磨削部的磨损情况，从而对磨削部进行更换和维修，因此，使用钨合金颗粒作为切削件的材质是一种很好的选择。

10、进一步，切削部包括直角边，水眼轴线与直角边的夹角为20-40°。

11、有益效果：1.保证水流通过水眼时与切削部的角度较小，从而减小水流的阻力，提高铣锥的工作效率；2.20-40°的夹角也可以使得水流更加集中，更好地冲洗切削下来的磨削碎屑，保持切削部的清洁，延长铣锥的使用寿命；3.这种设计还可以避免水流直接冲击到切削部，减少磨损和损坏的可能性，提高铣锥的可靠性。

12、进一步，水眼孔径为10-20cm，水眼轴线与直角边最小距离为10-20cm。

13、有益效果：1.水眼孔径与直角边的距离为水眼轴线与直角边最小距离-水眼孔径/2，范围在5-15cm之间，这种设计可以保证水流通过水眼时具有足够的流量和压力，有效地冲洗切削下来的磨削碎屑，防止铣锥堵塞，提高铣锥的工作效率；2.也可以减少水流对切削部的冲击力，避免磨损和损坏，延长铣锥的使用寿命；3.较小的水眼孔径还可以减少水流在水眼内部的摩擦损失，提高水流的流速和冲击力，更好地清除磨削碎屑。

14、进一步，切削部的数量为六个。

15、有益效果：切削部的数量为六个，这意味着铣锥在工作时可以同时进行六个切削作业，从而提高工作效率。同时，多个切削部的设计也可以更好地适应不同的井筒条件和施工需求，提高铣锥的灵活性和适用性。此外，每个切削部都可以独立地更换和调整，便于维护和修理，降低使用成本。

16、进一步，切削部固定设置在钻具胚体一端。

17、有益效果：1.切削部固定设置在钻具胚体一端的设计可以方便地将铣锥安装在钻具胚体上，并且可以通过钻具胚体传递动力和扭矩，驱动铣锥旋转和切削，进而对堵塞较为严重的套管进行早期疏通作用，有利于后续套管除锈和整形作业的进行；2.使得铣锥可以在钻孔过程中保持稳定的位置和方向，减少振动和偏斜，提高钻磨质量和精度；3.由于切削部位于钻具胚体一端，可以方便地进行更换和维修，降低了使用成本和维护难度。

18、进一步，切削部包括主刃和辅刃，主刃和辅刃均由切削件焊接形成，主刃和辅刃的切削件之间设置有高度差。

19、有益效果：1.提高铣锥的切割效率和稳定性。主刃和辅刃由切削件焊接形成，保证了其硬度和耐磨性，能够有效地对套管内锈蚀导致的堵塞进行疏导；2.主刃和辅刃之间的高度差可以使得主刃先于辅刃与岩石接触，从而减少对辅刃的磨损，延长使用寿命。此外，由于辅刃的高度较低，可以在主刃被磨损后继续使用，提高了切削效率和灵活性。

20、进一步，切削部边缘突出钻具胚体的侧面，避免钻具胚体发生磨损。

21、有益效果：切削部边缘突出钻具胚体的侧面是为了防止钻具胚体在钻孔过程中受到磨损。当铣锥在钻孔过程中旋转时，如果切削部边缘与钻具胚体平齐，则可能会导致钻具胚体受到切削件的磨损，影响其使用寿命和性能。通过将切削部边缘设计为突出钻具胚体侧面的形式，可以有效地避免这种情况的发生，保护钻具胚体免受不必要的磨损。同时，这种设计还可以使切削部更加牢固地固定在钻具胚体上，提高整体结构的稳定性。但是，在实际使用中还需要注意控制钻压和转速，避免切削部受到过度磨损或损坏，影响铣锥的工作效率和安全性。

22、进一步，切削件的材质为金刚石复合片。

23、有益效果：金刚石复合片是一种高强度、高耐磨性的材料，常用于制造切削件。这种材料具有极高的硬度和耐磨性，可以有效地切割岩石等硬质材料，并且在高温下仍能保持良好的性能。此外，金刚石复合片还具有较低的摩擦系数和较高的导热性，可以减少切削过程中的热量产生和刀具磨损，提高切削效率和使用寿命。

24、使用金刚石复合片作为切削件的材质，可以大大提高铣锥的性能和工作效率。但是，需要注意的是，由于金刚石复合片的硬度很高，因此需要使用专门的焊接工艺和设备来将其固定在钻具胚体上。同时，在使用过程中还需要定期检查和更换磨损严重的切削件，以确保铣锥的工作效果和安全性。