一种用于井下作业的钻磨工具

本发明涉及钻井、修井作业或套管开窗侧钻，具体涉及一种用于井下作业的钻磨工具。

背景技术：

1、钻磨工具是钻井工程事故处理，修井作业或侧钻井作业工程中使用的一类重要工具。在钻井工中由于井下落物、钻杆或井下工具断落等事故发生后，需要钻磨工具进行钻磨作业、断口整形等事故处理；在修井施工作业中需要进行套管修复、钻磨解堵等作业施工；在套管开窗侧钻施工中需要钻磨套管，形成窗口并为进一步延伸钻进提供先决条件。井下钻磨作业过程中，需要钻磨工具对被钻磨对象具有较强的侵入能力，一方面钻压的正向施加有利于提高钻磨工具的侵入能力，另一方面增加钻磨接触面积有利于提高钻磨效果。

2、除上述外，还有一种工况是针对油气井事故井救援过程中，需要打一口救援井并从套管外面向内开窗，将钻井管柱引入到井筒内的钻井作业方式。在上述工况下，工具对套管的钻磨作业会造成强烈的漂移效应，即由于套管的外圆柱面形状和套管材料的强塑性特点，会横向推动钻磨工具切削套管周围的水泥环或岩石，难以形成有效的钻磨效果，作业效率非常低下。

3、在上述自外向内的套管钻磨作业工况下，套管的几何轴线与钻磨管柱的轴线方向交叉角度较小，即轴向钻压难以传导提高钻磨工具的正向侵入能力，同时套管周围的水泥环和岩石脆性强于套管材料，抗破碎强度远远低于套管，这样会导致钻进轨迹线偏离，造成套管开窗作业失败。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：针对钻井工程事故处理，修井作业或套管开窗侧钻施工过程中钻磨工具对被钻磨对象侵入能力不足，钻磨效率偏低的问题，提出一种新型井下钻磨工具，它通过磁性材料的吸附增压作用，增强钻磨工具和被钻磨对象的正向侵入能力；同时联轴器的转动调节作用使工具体上的切削齿能够很好的贴合被钻磨对象，磁吸效果更好，从而有效提高钻磨效率，降低钻磨作业成本。

2、本发明的目的通过下述技术方案来实现：

3、一种用于井下作业的钻磨工具，包括有上接头，工具体和切削齿，所述上接头内设置有上中心流道，在上接头上部设置有连接螺纹；在工具体内设置有下中心流道，在工具体外部镶固有切削齿。所述上接头与工具体间通过万向联轴器连接，并且工具体的部分或全部由磁性材料构成。

4、作为优选，所述联轴器为球铰式联轴器，或滑块联轴器，或齿式联轴器，或柱销联轴器，并且在联轴器内部设置有中心流道。

5、作为进一步优选，所述的联轴器为球铰式万向联轴器

6、作为优选，所述工具体上通过螺栓固定有磁性材料。

7、作为进一步优选，所述磁性材料为钕铁硼磁铁材料。

8、作为优选，所述切削齿为硬质合金齿，或聚晶金刚石复合片(pdc)齿，或孕镶金刚石齿，或立方氮化硼材料。

9、作为进一步优选，所述切削齿为硬质合金齿。

10、本发明专利能够实现的有益效果包括：

11、1.联轴器的转动调节作用，使工具体相对于上接头会产生一定的角度偏转或偏移，能够使切削齿贴近被钻磨材料，工具贴合接触效果好，并且对中能力更强。

12、2.由于磁性材料的磁吸增压作用，能够提高切削齿的侵入能力，降低扭矩波动，从而更加有效的实现钻磨。

13、3.联轴器的调节作用，能够改善工具体与斜向器导斜面的接触关系，减轻斜向器磨损，同时切削齿相对应力集中度小，有助于提高钻磨工具的整体使用寿命。

14、4.在自外向内的套管外开窗钻磨作业工况下，能够有效实现轴向钻压传导，提高钻磨工具的正向侵入能力，避免钻进轨迹线偏离，提高管外开窗作业成功率。

技术特征：

1.一种用于井下作业的钻磨工具，包括有上接头，工具体和切削齿，所述上接头内设置有上中心流道，在上接头上部设置有连接螺纹；在工具体内设置有下中心流道，在工具体外部镶固有切削齿；其特征在于：所述上接头与工具体间通过联轴器连接，并且工具体的部分或全部由磁性材料构成。

2.根据权利要求1所述的一种用于井下作业的钻磨工具，其特征在于：所述联轴器为球铰式联轴器，或滑块联轴器，或齿式联轴器，或柱销联轴器，并且在联轴器内部设置有中心流道。

3.根据权利要求1、2所述的一种用于井下作业的钻磨工具，其特征在于：所述联轴器为球铰式万向联轴器。

4.根据权利要求1所述的一种用于井下作业的钻磨工具，其特征在于：所述工具体上通过螺栓固定有磁性材料。

5.根据权利要求1、4所述的一种用于井下作业的钻磨工具，其特征在于：所述磁性材料为钕铁硼磁铁材料。

6.根据权利要求1所述的一种用于井下作业的钻磨工具，其特征在于：所述切削齿为硬质合金齿，或聚晶金刚石复合片，或孕镶金刚石齿，或立方氮化硼材料。

7.根据权利要求1、6所述的一种用于井下作业的钻磨工具，其特征在于：所述切削齿为硬质合金齿。

技术总结本发明公开了一种用于井下作业的钻磨工具，包括有上接头，工具体和切削齿，所述上接头内设置有上中心流道，在上接头上部设置有连接螺纹；在工具体内设置有下中心流道，在工具体外部镶固有切削齿。其特征在于：所述上接头与工具体间通过万向轴连接，工具体的部分或全部由磁性材料构成。本发明的有益效果是：工具体能够相对于上接头发生一定角度范围内的自由偏转，当工具进行钻磨作业时，其磁性材料的吸附增压作用和万向轴的转动调节作用相配合，能够使切削齿更加有效侵入被钻磨物件，实现高效钻磨切削。技术研发人员：周春晓,邓秀丽,任海涛,赵家辉,何佳,刘磊受保护的技术使用者：西南石油大学技术研发日：技术公布日：2024/7/18