[发明专利]螺杆钻具钻塞碎屑二次研磨器和钻塞碎屑二次研磨方法

说明书

本发明涉及桥塞钻具技术领域，是一种螺杆钻具钻塞碎屑二次研磨器和钻塞碎屑二次研磨方法，前者包括螺杆马达总成、桥塞钻具、上研磨块和下研磨块，螺杆马达总成包括螺杆马达、输出轴和马达外筒；后者包括步骤如下：（1）将装置上端与钻柱下端固定安装在一起后下放至井内套管中。本发明结构合理而紧凑，构思巧妙，通过下研磨块与输出轴固定安装在一起，以及上研磨块和马达外筒固定安装在一起，使输出轴转动时下研磨块相对于上研磨块旋转；通过研磨段内侧与上锥体外侧间的研磨间隙，使钻塞碎屑实现二次打碎；通过出屑孔将研磨间隙内二次打碎的钻塞碎屑排出，具有高效、稳定和省时省力的特点。

技术领域

本发明涉及桥塞钻具技术领域，是一种螺杆钻具钻塞碎屑二次研磨器和钻塞碎屑二次研磨方法。

背景技术

随着油气田开发技术的进步与发展，油气田开发方式也随之转型，针对大型低渗透和致密油储层，水平井开发方式已经成为一种发展趋势。投产前，大多数水平井都需要进行多级压裂作业，水平井桥塞封隔多级压裂技术已经相对成熟。但是，压裂过后投产前需要对井内多级桥塞进行清除，恢复井筒通径，建立生产通道。因此，这就需要开展桥塞钻磨作业。但是，在钻桥塞作业过程中经常出现钻柱遇卡、桥塞碎屑返出不彻底的工程难题，尤其该类问题在水平井中尤为突出。目前，多级压裂所使用的桥塞80%以上为复合材料桥塞，该类桥塞较铸铁桥塞更易钻除，但是复合桥塞钻磨过程中碎屑较大，仅仅依靠钻头的破碎作用难以使碎屑进一步破碎，从而碎屑破碎不彻底，导致大的碎屑沉落井底，这不仅影响了钻头对下级桥塞的钻磨效率，也不利于其返出，大大增加了钻柱遇卡的风险。

发明内容

本发明提供了一种螺杆钻具钻塞碎屑二次研磨器和钻塞碎屑二次研磨方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有桥塞钻具钻磨桥塞时碎屑较大的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种螺杆钻具钻塞碎屑二次研磨器包括螺杆马达总成、桥塞钻具、上研磨块和下研磨块，螺杆马达总成包括螺杆马达、输出轴和马达外筒，马达外筒内侧设有螺杆马达，螺杆马达下端设有下端位于马达外筒下方的输出轴，输出轴下端内侧固定安装有桥塞钻具；对应马达外筒下方位置的输出轴下端外侧固定安装有下研磨块，下研磨块外侧设有能使钻塞碎屑由下至上输送的输料槽，输料槽呈螺旋形，下研磨块包括上锥体和下柱体，下柱体下端内侧与输出轴下端外侧固定安装在一起，下柱体上端与上锥体下端固定安装在一起，上锥体呈上小下大的圆台形；马达外筒下端外侧设有上研磨块，上研磨块包括安装段和研磨段，安装段内侧与输出轴下端外侧固定安装在一起，安装段下端固定安装有位于上锥体外侧的研磨段，研磨段内侧设有上小下大的锥孔，研磨段内侧与上锥体外侧间设有研磨间隙，对应上锥体上端位置的上研磨块内侧沿圆周分布有至少两个内外贯通的出屑孔；锥孔内侧设有上安装环槽，上锥体外侧设有下安装环槽，上安装环槽和下安装环槽内均通过焊接固定安装有硬质合金块，硬质合金块的硬度大于上研磨块和下研磨块的硬度。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述上锥体外侧可与输出轴外侧之间夹角为第一夹角，第一夹角介于4°至8°之间。

上述研磨段内侧可与上锥体外侧之间夹角为第二夹角，第二夹角介于8°至12°之间。

上述出屑孔的轴线可与安装段内侧之间夹角为第三夹角，第三夹角介于8°至12°之间。

上述对应上锥体上端位置的上研磨块内侧可沿圆周均布有10个内外贯通的出屑孔。

上述输出轴下端内侧可通过螺纹连接固定安装有桥塞钻具，下柱体下端内侧与输出轴下端外侧可通过螺纹连接固定安装在一起，安装段内侧与输出轴下端外侧可通过螺纹连接固定安装在一起。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种使用上述螺杆钻具钻塞碎屑二次研磨器的钻塞碎屑二次研磨方法，包括步骤如下：

（1）将装置上端与钻柱下端固定安装在一起后下放至井内套管中；