一种井下正反力偶磨削工具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种井下正反力偶磨削工具，主要用于油田井下磨削水平井压裂后的球座，解决了磨削时球座随磨削工具同时转动，无法有效进行磨削的问题。该磨削工具通过井下涡轮钻具驱动，通过正反转机构形成正转和反转两个磨削方向，在这两个磨削方向上安装磨鞋，并同时磨削井下球座，这样无论井下球座怎样旋转，磨削都能够有效进行。本实用新型专利技术结构合理，使用方便，解决了井下球座磨削时随磨鞋转动的问题，给井下磨削带来了新方法。

【技术实现步骤摘要】
一种井下正反力偶磨削工具
本技术涉及石油钻采水平井压裂投球密封的球座的磨削，特别涉及对老井压裂密封球球座的磨削，具体涉及一种井下正反力偶磨削工具。
技术介绍
目前在实际钻井作业中，经常遇到要磨削井下障碍物的情况，传统的磨削工具对于一般固定的桥赛磨削效果较好，但当固井分段压裂后，球座打捞不出来，需要磨削，传统磨鞋磨削球座时，球座会贴着磨鞋一起转动，从而无法对球座进行有效磨削。一般对于这种情况都采用先将球座固定，然后再磨削。这样做费时费力，即减慢磨削进度，又增加了磨削成本。为此需要设计一种新型的磨削工具，提高这种工况下的磨削进度，降低磨削成本。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种井下正反力偶磨削工具，以解决现有技术的问题，本技术可同时作用在磨削对象上，这样在正反力偶的作用下，无论磨削对象怎样转动，磨削都会有效。为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种井下正反力偶磨削工具，包括连接在涡轮钻具底接头的锥齿轮轴，锥齿轮轴的上部连接有锥体，锥齿轮轴的下部外侧设置有筒体，筒体的上端安装有卡瓦，且卡瓦的锥面与锥体的锥面相对；锥齿轮轴的轴肩处连接有锥齿轮固定支架，锥齿轮固定支架的下方对称设置有两个固定孔，两个固定孔中分别安装有第一锥齿轮和第二锥齿轮，筒体的内壁对称设置有两个滑道，第一锥齿轮和第二锥齿轮的轴径连接至两个滑道，锥齿轮轴上还通过第一深沟球轴承连接有第三锥齿轮，第一锥齿轮和第二锥齿轮与锥齿轮轴上的锥齿轮配合的同时与第三锥齿轮配合，锥齿轮轴的底部连接有平底磨鞋，且平底磨鞋顶部通过第二深沟球轴承顶在第三锥齿轮上，平底磨鞋的外侧套设有套筒磨鞋，且套筒磨鞋通过螺纹与第三锥齿轮连接。进一步地，两个固定孔中分别通过第一向心球轴承和第二向心球轴承安装有第一锥齿轮和第二锥齿轮，第一锥齿轮和第二锥齿轮的轴径分别穿过第一向心球轴承和第二向心球轴承连接至两个滑道。进一步地，锥齿轮轴上部设有四块第一扇形翼，锥体上开有四块第二扇形翼及四个扇形通道，所述四块第一扇形翼能够通过四个扇形通道。进一步地，锥齿轮轴的轴肩处通过轴承端盖和推力球轴承连接锥齿轮固定支架。进一步地，锥齿轮轴的底部通过平键连接平底磨鞋。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：本技术主要用于油田井下磨削水平井压裂后的球座，解决了磨削时球座随磨削工具同时转动，无法有效进行磨削的问题。该磨削工具通过井下涡轮钻具驱动，通过锥齿轮轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第三锥齿轮形成正反转机构，进而形成正转和反转两个磨削方向，在这两个磨削方向上分别安装平底磨鞋和套筒磨鞋，二者同时磨削井下球座，这样无论井下球座怎样旋转，磨削都能够有效进行，本技术结构合理，使用方便，解决了井下球座磨削时随磨鞋转动的问题。附图说明图1是本技术总装配图的局部剖视图；图2是本技术锥齿轮轴正视图；图3是本技术第三锥齿轮半剖视图；图4是本技术锥体正视图；图5是本技术筒体半剖视图。其中：1.锥齿轮轴；2.锥体；3.卡瓦；4.筒体；5.轴承端盖；6.推力球轴承；7.锥齿轮固定支架；8.第一向心球轴承；9.第一锥齿轮；10.第三锥齿轮；11.第一深沟球轴承；12.第二深沟球轴承；13.平底磨鞋；14.套筒磨鞋；15.第二向心球轴承；16.第二锥齿轮。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细描述：参见图1至图5，一种井下正反力偶磨削工具，包括锥齿轮轴1，其上部有四块第一扇形翼，锥体2开有四块第二扇形翼，并形成四块扇形通道，锥齿轮轴1上部四块第一扇形翼可通过锥体2开有的四块扇形通道，锥体2锥面与卡瓦3锥面相对，卡瓦3安装在筒体4上，筒体4上端是卡瓦3的安装底座，下端开有两条滑道，第一锥齿轮9和第二锥齿轮16的轴颈可以在筒体4下端滑道内随需要移动，齿轮支架7通过5轴承端盖与推力球轴承6固定在1锥齿轮轴上轴肩处，7锥齿轮固定支架下方开有两个固定第一锥齿轮9和第二锥齿轮16的固定孔，孔内装有第一向心球轴承8和第二向心球轴承15，第一锥齿轮9和第二锥齿轮16的轴颈分别装在第一向心球轴承8和第二向心球轴承15内，第一锥齿轮9和第二锥齿轮16与锥齿轮轴1上的锥齿轮啮合，同时与第三锥齿轮10外啮合，第三锥齿轮10轴向开有通孔，轴颈只在大端面有，且在轴身开有外螺纹，第一深沟球轴承11将第三锥齿轮10固定在锥齿轮轴1下轴肩处，第二深沟球轴承12一端顶住第三锥齿轮10，另一端顶住平底磨鞋13，平底磨鞋13通过平键固定在锥齿轮轴1上，套筒磨鞋14通过螺纹连接在第三锥齿轮10轴径上，正反磨削力偶同时作用于磨削对象；锥体2下行撑开卡瓦3，卡瓦3的锚爪锚定在套管管壁上，筒体4作为卡瓦3的底座与卡瓦3连接，则筒体4被固定，筒体4侧开有滑道，第一锥齿轮9和第二锥齿轮16轴颈与筒体4滑道配合实现齿轮轴向固定，锥齿轮轴1与第一锥齿轮9和第二锥齿轮16啮合，第一锥齿轮9和第二锥齿轮16与第三锥齿轮10啮合，形成正反力偶，基于正反力偶，平底磨鞋13与锥齿轮轴1连接，套筒磨鞋14与第三锥齿轮10连接，实现正反转磨削。下面对本技术实施例操作过程做详细描述：涡轮钻具底接头与锥齿轮轴1顶端的内螺纹连接，锥齿轮轴1上部连接有锥体2，卡瓦3安装在筒体4上，锥齿轮固定支架7通过轴承端盖5与推力球轴承6固定在1锥齿轮轴轴肩处，锥齿轮固定支架7下方开有两个固定第一锥齿轮9和第二锥齿轮16的固定孔，固定孔内装有第一向心球轴承8和第二向心球轴承15，第一锥齿轮9和第二锥齿轮16的轴颈装在第一向心球轴承8和第二向心球轴承15内，第一锥齿轮9和第二锥齿轮16与锥齿轮轴1上的锥齿轮配合，同时与第三锥齿轮10配合，第一深沟球轴承11将第三锥齿轮10固定在锥齿轮轴1上，第二深沟球轴承12一端顶住第三锥齿轮10，另一端顶住平底磨鞋13，平底磨鞋13通过平键固定在锥齿轮轴1上，套筒磨鞋14通过螺纹连接在第三锥齿轮10上。使用时，涡轮钻具连接井下正反力偶磨削工具后，下放井里，当筒体4底端碰到磨削对象后下放到位，继续缓慢下放钻杆，锥体2随之下移撑开卡瓦3，卡瓦3被定位卡紧在套管内壁上，这时涡轮钻具旋转带动锥齿轮轴1，锥齿轮轴1上部的四块第一扇形翼与锥体2的四个扇形通道对齐，涡轮钻具停止转动，钻具继续下放，直至平底磨鞋13碰到磨削对象，涡轮钻具开始旋转，磨削开始，锥齿轮轴1旋转带动与其配合的第一锥齿轮9和第二锥齿轮16转动，第一锥齿轮9和第二锥齿轮16带动与其配合的第三锥齿轮10转动，则第三锥齿轮10与锥齿轮轴1的转动方向相反，这样就形成了正反力偶，在锥齿轮轴1的底部安装平底磨鞋13，在第三锥齿轮10上安装套筒磨鞋14，平底磨鞋13与套筒磨鞋14同时作用于磨削对象时，即同时给磨削对象施加了正反磨削力偶，这样使得无论磨削对象怎样旋转磨削都能有效进行。从而解决了普通磨削时出现的磨削对象与磨削工具同时转动而无法进行有效磨削的问题。当磨削完成，涡轮钻具缓慢上提，锥齿轮轴1上部的四块第一扇形翼通过旋转可对齐锥体2的扇形通道，继续上提涡轮钻具，锥齿轮轴1中部轴肩碰到锥体2的四块第二扇形翼，继续上提钻具，锥体2随之上移，卡瓦3撑开，解锚，之后可进行下一次磨削。本技术通过井下涡轮钻具驱动锥齿轮轴，进而驱动第一锥齿轮和第二锥齿轮转动，第一锥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井下正反力偶磨削工具，其特征在于，包括连接在涡轮钻具底接头的锥齿轮轴(1)，锥齿轮轴(1)的上部连接有锥体(2)，锥齿轮轴(1)的下部外侧设置有筒体(4)，筒体(4)的上端安装有卡瓦(3)，且卡瓦(3)的锥面与锥体(2)的锥面相对；锥齿轮轴(1)的轴肩处连接有锥齿轮固定支架(7)，锥齿轮固定支架(7)的下方对称设置有两个固定孔，两个固定孔中分别安装有第一锥齿轮(9)和第二锥齿轮(16)，筒体(4)的内壁对称设置有两个滑道，第一锥齿轮(9)和第二锥齿轮(16)的轴径连接至两个滑道，锥齿轮轴(1)上还通过第一深沟球轴承(11)连接有第三锥齿轮(10)，第一锥齿轮(9)和第二锥齿轮(16)与锥齿轮轴(1)上的锥齿轮配合的同时与第三锥齿轮(10)配合，锥齿轮轴(1)的底部连接有平底磨鞋(13)，且平底磨鞋(13)顶部通过第二深沟球轴承(12)顶在第三锥齿轮(10)上，平底磨鞋(13)的外侧套设有套筒磨鞋(14)，且套筒磨鞋(14)通过螺纹与第三锥齿轮(10)连接。

【技术特征摘要】
1.一种井下正反力偶磨削工具，其特征在于，包括连接在涡轮钻具底接头的锥齿轮轴(1)，锥齿轮轴(1)的上部连接有锥体(2)，锥齿轮轴(1)的下部外侧设置有筒体(4)，筒体(4)的上端安装有卡瓦(3)，且卡瓦(3)的锥面与锥体(2)的锥面相对；锥齿轮轴(1)的轴肩处连接有锥齿轮固定支架(7)，锥齿轮固定支架(7)的下方对称设置有两个固定孔，两个固定孔中分别安装有第一锥齿轮(9)和第二锥齿轮(16)，筒体(4)的内壁对称设置有两个滑道，第一锥齿轮(9)和第二锥齿轮(16)的轴径连接至两个滑道，锥齿轮轴(1)上还通过第一深沟球轴承(11)连接有第三锥齿轮(10)，第一锥齿轮(9)和第二锥齿轮(16)与锥齿轮轴(1)上的锥齿轮配合的同时与第三锥齿轮(10)配合，锥齿轮轴(1)的底部连接有平底磨鞋(13)，且平底磨鞋(13)顶部通过第二深沟球轴承(12)顶在第三锥齿轮(10)上，平底磨鞋(13)的外侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩成才，耿敏涛，韩旭，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61