第四章检修磨铣类工具pdf文档格式.docx

第四章检修磨铣类工具pdf文档格式.docx

《第四章检修磨铣类工具pdf文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四章检修磨铣类工具pdf文档格式.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

2．三牙轮钻头

修井作业中，三牙轮钻头是用以钻水泥塞、堵塞井筒的砂桥和各种矿物结晶的工具。

三牙轮钻头由接头、巴掌、牙轮、轴承及密封

件等组成，如图2—4—4所示。

外径小于374．6mm的三牙轮钻头，其上接头

均为外螺纹。

巴掌除有安装牙轮的轴外，还有润滑

密封装置。

牙轮内孔安装轴承，并与润滑系统连通，外部

为牙齿，牙齿的结构有锥形、楔形、球形及复合形

等。

在修井作业中，有时为了特殊要求，需使用两

牙轮时，可以将三牙轮钻头改制成二牙轮，方法是

将三牙轮钻头牙轮部分放入水中，快速将其巴掌用

气焊割掉两只，并修整出焊接坡口，然后将母体（只

余一只巴掌与牙轮）与切下的一只巴掌放在专用的

夹具中焊接而成（夹具需事先准备），这样即可得到

不同尺寸的两牙轮钻头。

当三只锥形牙轮中心线与钻头中心线交于一

点时，钻头旋转，带动三只牙轮绕自身锥体母线相

对井底作滚动运动，锥体长的牙齿依次对井底进行碾压破碎。

当三只锥形牙轮中心线与钻头中心线相互错开时，每只牙轮除滚动运动之外，还有进给

运动，这时牙齿对井底同时产生碾压、破碎与切刮作用，将地层逐步破碎。

（1）三牙轮钻头系列特征代号见表2—4—2所示。

5）操作方法及注意事项

（1）操作方法：

①用钻头规测量钻头尺寸并配好连接接头。

②下井前，地面检查每只牙轮转动是否灵活，有无较大的松旷。

用手转动牙轮，并在巴

掌与牙轮结合缝隙处注机油，然后在接头螺纹处涂密封脂，接上钻具下井。

③下至井底前开泵循环洗井并启动转盘，待转盘运转平稳之后，再缓慢下放、冲净井内

沉砂。

④逐步向钻头施加钻压，钻水泥塞时钻压控制在钻头尺寸（in）x（o．5—o．8）kN范围，

不宜太大，否则有可能使钻头变形或致使牙轮脱落。

⑤选用适当的转速，钻水泥塞时一般用50—70r／min较为合适。

（2）注意事项：

①钻进中不能停止循环，尤其长时间夜间施工时，更应严格注意井口返出的洗井液。

②若钻进中途出现故障停泵时，应立即将钻具提升至少一个单根，以防止沉砂卡钻。

③钻头水眼较小，应防止下钻过程中沉砂堵死水眼。

6）维修保养

（1）将钻头清洗于净，并用工具将牙齿之间的充填物去掉，然后置于废机油中浸泡。

（2）将浸泡后的三牙轮钻头逐个检查牙轮的磨损情况。

如牙轮卡住不转，可用工具敲击

使之活动，再注机油润滑，达到自由转动为合格。

（3）检查牙轮的松旷程度，用钢板尺检查牙轮与巴掌之间的缝隙松旷量，若松旷量超过

2．5mm，即应报废处理。

（4）涂抹黄油存放待用。

（二）维修保养磨鞋类工具

1．平底磨鞋

平底磨鞋是用底面所堆焊的YD合金或耐磨材料去研磨井下落物的工具，如磨碎钻杆、

钻具等落物。

平底磨鞋是由磨鞋本体及所堆焊的YD合金或其他耐磨材料组成，如图2—4—5所示。

磨鞋本体由两段圆柱体组成。

小圆柱上部是内螺纹，与钻柱相连；

大圆柱体底面和侧面

有过水槽，在底面过水槽间焊满YD合金或其他耐磨材料。

磨鞋体从上至下有水眼。

水眼可

做成直通式和旁通式两种。

平底磨鞋依其底面上YD合金或其他耐磨材料在钻压的作用下，吃入并磨碎落物，磨屑

随循环洗井液带出地面。

YD合金由硬质合金颗粒及焊接剂（打底焊条）组成，在转动中对落

物进行切削。

而采用钨钢粉作为耐磨材料的工具，可利于用较大的钻压对落物表面进行研磨。

技术规范见表2—4—4所示。

①下井前检查钻杆螺纹是否完好，水眼是否畅通，YD合金或耐磨材料不得超过本体直径。

②将平底磨鞋连接在工具最下端。

③下至鱼顶以上2～3m，开泵冲洗鱼顶。

待井口返出的洗井液流平稳之后，启动转盘慢

慢下放钻具，使其接触落鱼进行磨削。

①下钻速度不宜太快。

②作业中不得停泵。

③如果出现单点长期无进尺，应分析原因，采取措施，防止磨坏套管。

④对活动鱼顶不宜使用，以防止磨鞋带动落鱼向井底钻进，或损坏下面落鱼。

（1）每次用完后要清洗干净，冲净水眼里的一切杂物。

（2）对磨损了的底平面上的YD合金或耐磨材料允许补焊，但必须注意先预热，待焊接

表面加热均匀后，再施补焊料，并防止过热。

2．凹面磨鞋

凹面磨鞋可用于磨削井下小件落物以及其他不稳定落物。

如钢球、螺栓、螺母、炮垫子、

钳牙、不规则金属块（片）等。

由于磨鞋凹面，在磨削过程中能罩住落鱼，迫使落鱼聚集于切

削范围之内而被磨碎，由洗井液带出地面。

凹面磨鞋底面为5°

～30°

凹面角，其上有YD合金或其他耐磨

材料，其余结构与平面磨鞋相同，如图2—4—6所示。

与平底磨鞋相同。

同平底磨鞋。

除与平底磨鞋基本相同外，尚应注意：

①在磨削较长落物时（如钻杆、钻铤等）容易出现固定部分磨削，当YD合金和耐磨材料

全部磨损后，落物进入工具本体，形成落物与本体摩擦，使泵压上升无进尺，扭矩下降，此

时应上提钻具再轻压，改换磨削位置。

②旁通式水眼容易被泥沙堵死，影响井下作业。

除下井前检查外，在下井过程中应采取

分段洗井，一般为400m洗一次井。

3．领眼磨鞋

领眼磨鞋可用于磨削有内孔，月在井下处于不定而晃动的

落物，如钻杆、钻铤、油管等。

领眼磨鞋由磨鞋体，领眼锥体或圆柱体两部分组成，如图

2-4—7所示。

磨鞋体上部为钻杆内螺纹与钻柱相连，下步是直径较大的

圆柱体，其底面加焊YD合金或耐磨材料。

底面中央安装一锥

体或圆柱体。

起着导向固定鱼顶底作用。

磨鞋体锥体或圆柱体

有水眼，水眼也可做成旁通式。

另外，无论在平底或凹面加焊

底YD合金问留2—4个过水槽，保证循环畅通。

领眼磨鞋主要是靠进入落物内的锥体或圆柱体将落物定

位，然后随着钻具旋转，焊有YD合金底磨鞋磨削落物，磨削

下底铁屑被洗井液带到地面。

领眼磨鞋外径尺寸规范与平底磨鞋相同。

领眼锥体根据不同磨铣对象而不同。

①使用前必须清洗水眼，在下钻过程中每下人200—300m时，洗井一次。

一旦正洗不

通可反憋压洗井；

②领眼磨鞋在下人斜井中时，下钻速度应慢，防止破坏套管；

③当遇到落物内孔堵死或部分堵死，除洗井外，还需用焊有YD合金底锥体或圆柱体磨

削。

4．梨形磨鞋

梨形磨鞋可用来磨削套管较小的局部变形，修整在下钻过程中，各种丁具将接箍处套管

造成的卷边及射孔时引起的毛刺、飞边，清整滞留在井壁上的矿物结晶及其他坚硬的杂物等，

以恢复通径尺寸。

其外径尺寸，可根据该工艺的具体要求进行设计。

3）技术规范

技术规范同梨形磨鞋，但长度须按表2-4-6选用。

4）操作方法及注意事项

（1）下钻速度应在1～2m／min之内。

有水刹车设备的应控水刹车下钻，切忌快速下钻。

其害处：

一是将磨削合金碰坏及损伤套管，二是在发生突然遇阻时会形成卡钻事故，而且难

于处理。

（2）水槽必须畅通。

（3）洗井液必须清洁，防止堵死水眼。

（4）下至磨铣井段以上2-3m开泵洗井，待洗井液返出及泵压正常后，方能加压进行磨

削，洗井液上返速度不低于最大钻屑沉降速度的2倍。

（5）钻压不能超过10kN，应采用低压快转慢放的操作方法。

（6）发现扭矩增加，应及时上提钻具再行慢放重磨。

（7）焊接接头及下部锥体时，必须预热至300‘c以上，方能进行焊接。

（8）焊接合金磨铣焊料时，必须在同一圆周方向旋转焊接逐步推进，严禁单边单条焊接，

否则将形成严重弯曲，并可造成井下断裂事故。

（9）加焊完毕之后应整体加温回火处理。

6．内铣鞋

内铣鞋主要用来修理被破坏的鱼顶，对不规则的鱼顶进行周边切削，逐步将破坏的鱼顶

修切成圆形。

内铣鞋由接头与铣鞋体构成。

按其内部结构又分为内齿铣鞋和YD合金焊接式内铣鞋两

种。

内齿铣鞋底铣鞋体内腔呈喇叭口形，加工有细密底长条形切削铣齿，如图2-4—10、

图2-4—11所示。

其铣齿经渗碳淬火处理，硬度较高，能对鱼顶进行修整，并作为洗井液底

过流通道。

内铣鞋是依靠内齿底刃尖（或YD合金焊料），对不规则的鱼顶，进行周向切削（与机床切

削相似），逐步将破坏鱼顶修切成圆形。

技术规范见表2-4—7所示。

内齿铣鞋的操作方法与磨鞋基本相同，但由于内部铣齿的直径较大，齿数较多，因而所产

生的反扭矩大，所以在施工中应采用低压慢转的参数。

YD合金焊接式内铣鞋，其结构与前者相同，其内腔只加工成喇叭口形，不必加工切削

铣齿，而用YD型焊料焊接代替，可以省去插齿与热处理几道工序，而且可以反复焊接使用。

其操作方法与内齿铣鞋相同。

（1）在正常的施工中应采用低钻压慢转速的参数，一般情况下钻压不宜超过10kN，转速

不宜超过50r／min。

（2）钻具出现蹩跳时，应上提及活动钻具摸清鱼顶准确位置，采用较轻的钻压提高转速

磨铣直到消除为止，此时排量随即增大。

与内铣鞋相同，，

与钻头相同。

8．裙边铣鞋

裙边铣鞋由于有裙边的存在，因而它可以将落

防罩人裙边之内，以保证落鱼始终置于磨鞋磨铣

范司之内，用底部切削材料对落鱼进行磨削。

这

种铣鞋可以靠裙边铣人环形空间，又可以对鱼顶

进行磨刊，用它可以磨削各种管类和杆类落物。

裙边铣鞋与平底磨鞋结构基本相同，只是在平

底磨鞋体上增加圆柱形裙边，并在裙边底部加焊

yD型焊料，如图2—4—13所示。

裙边与磨鞋连接可分为整体式与分离式两种。

整体式裙边铣鞋：

整体加工或将裙边与母体焊

螺纹连接而成。

前者强度大，使用安全，后者由

于悍缝存在，故强度较低。

分离式裙边铣鞋：

将裙边与母体用螺纹连接而

成。

由于螺纹连接强度低加之井下工作条

件恶劣，往往容易形成螺纹损坏造成落井事故，尤其当裙边承担向下切削时，套铣中蹩钻打

倒车易将裙边倒开而落井。

但分离式具有容易更换裙边，可多次重复使用的优点，对于扭矩

负荷不大的浅井比较合适。

裙边铣鞋由于磨铣的对象不一，故只能根据具体情况设汁制作。

4）注意事项

（1）裙边铣鞋由于裙边尺寸限制，一般均无过水槽，使用中应特别防止卡钻与憋泵。

（2）因裙边无过水槽，所以尺寸相对较小，易于歪斜，为防止裙边单独切割鱼顶，将鱼顶

呈抖口切下，而增加下步工作困难，故磨铣时钻压不易过大。

（三）检修保养套铣类工具

1．套铣鞋

套铣鞋有的也叫空心磨鞋或铣头，是用以清除油套管环形空间各种脏物的工具。

也可以

套铣环形空间水泥和坚硬的沉砂、石膏及各种矿物结晶等。

套铣鞋按其与套铣筒（有的叫套铣管）的连接形式可分为：

（1）整体型：

如图2—4—14（a）所示，即将套铣鞋与套铣筒焊接为一整体，或直接在套铣筒

底部加工套铣鞋。

这种形式强度大，不易产生脱落，因而一般多用于深井。

（2）分离型：

如图2—4—14（b）所示，即将套铣鞋与套铣筒用螺纹连接。

这种形式加工更

换方便，但其强度较低，不能承受较大的扭矩，因而只适用于浅井。

按套铣鞋本身的结构又可分为：

（1）底部单向磨铣型：

铣A2鞋本身只在其底部镶焊切削的合金材料（如YD焊料），对落

鱼底部进行磨削，如图2—4—14（c）所示。

（2）底部及内孔双向磨铣型：

除在底部之外，还在内腔加焊切削合金焊料，因而不但有

底出刃还有内出刃，除了对落鱼底部切削之外，还可以向内磨削，如图2—4—14（d）所示。

（3）底部三向磨铣型：

除底部和内孔焊有合金焊料之外，还在套铣鞋母体外圆加焊一定

厚度的合金焊料。

这种磨铣鞋底底部、内部与外部三向出刃，能在三个方向切削，如图2—

4—14（e）所示。

3）注意事项

使用三向磨铣型磨鞋时，由于有外出刃，应注意如下事项：

（1）下钻速度应缓慢，下钻速度控制在1～2m／min左右，并随时观察拉力表（指重表）的

变化，防止外出刃撞坏和损坏套管。

（2）套铣过程中，如遇停泵应立即上提钻具或大井段地活动钻具，防止卡钻的事故产生，

K时间不能开泵循环时，钻具必须提到鱼顶30m以上。

（3）套铣过程中，应参考磨铣工艺，严禁在深井段长期磨削。

2．套铣筒

套铣筒是与套铣鞋联合使用的套铣工具，其功能除旋转钻进套铣之外，还可用来进行冲

砂、冲盐、热洗解堵等作用。

（1）冲铣型套铣筒：

由上接头与筒体焊接而成，其底部在管体本身切割成铣齿，并可在

底部加焊切削合金。

由于只起冲铣作用，故多用薄壁无缝钢管制作，以保证有较大的内通径

及较小的外径，结构如图2—4—15所示。

它主要用以冲洗盐结晶卡钻、地层出砂卡钻、压

裂形成的沉砂卡钻等不需要旋转的冲铣作业。

这种形式的套铣筒多用于套铣水泥、硬结砂、井下工具及某些硬度较高的材料等，因而

需用强度较大的厚壁无缝钢管或高强度钻杆制作。

焊接时，应进行焊接前的预热处理，否则

会形成微裂纹，在套铣时造成断裂事故。

套铣的操作方法及注意事项与磨鞋基本相同，可参考磨鞋部分。

但有一点应特别指出，

即套铣筒直径大，与套管环形空间间隙小，而且长度大，在井下容易形成卡钻事故，因而注

意在操作中应使工具经常处于运动状态，停泵必须提钻，还应经常使其旋转并上下活动，直

至恢复循环。