油气水井大修侧钻技术近几年得到迅速发展,它已成为我国各大油田解决老区块上具有开发价值的套损井恢复产能、降低成本、增产原油的重要手段之一。据统计资料表明:我国各大油田套损井数目年增长率高达10-30%,在我们的石油领域中,油气水井大修侧钻技术的使用将带来巨大的社会效益和经济效益。随着材料科学的发展,我国石油装备及井下工具领域愈来愈多地使用高强度和复合材料工具,一方面提高了装备及工具的寿命,另一方面给修井带来了极大的难度,如封隔器、电潜泵等的打捞,是目前修井技术的一大难题。近几年来,又由于大力发展定向水平井和小井眼侧钻技术,目前油田公司内有大量的水平井与小直径套管内落物需要打捞,需要研制开发一批适合于水平井和小井眼内的落物打捞工具及工艺技术。因此,现有解卡及打捞工具必须向着快速,高效性能方向发展,从切削磨铣元件的材质到布局结构方面进行优化设计,以适应井下工况的复杂性和不确定性,因此进行高效套磨铣工具的开发与研究显得尤为重要。本论文研究主要针对辽河油田井下作业公司5 1/2″和7″油气水井打捞及解卡油管、抽油杆、采油与注水封隔器和井下泵类等技术难题进行攻关,研究开发具有高效磨铣能力的套磨铣工具,以解决科研和生产中的急需。此次高效套磨铣工具的研制过程中,主要完成了油气水井大修侧钻技术相关资料,阅读相关文献及书籍60余篇(册),对油田油气水井大修侧钻技术状况及套磨铣工具的现场使用情况做了相应探讨,分析研制开发高效套磨铣工具的必要性和必然性表明高效套磨铣工具已经是油田油气水井大修侧钻所急需的工具。论文是在这种背景下开始进行的。论文以对比的方式对高效套磨铣工具进行了:(1)整体设计,包括套磨铣鞋的方案设计、磨铣端方案设计;(2)零部件设计,包括切削刃材质结构的更新及分析;(3)齿面结构与布齿规律和变径轮廓的创新以及结构创新,实现了等强度与等速磨损原则,大大减小应力集中。(4)带扶正器和井下动力钻具与新型液力助推器的钻柱结构与施工参数的优化设计可大大降低冲击载荷的影响。套磨铣切削过程及其特点分析能够很好地反应机械系统的工作性能及部件之间的关系,由此论文完成高效套磨铣工具的运动学分析、动载分析,得出高效套磨铣工具在由于结构和工作原理创新后性能明显优于一般套磨铣工具。通过与原有套磨铣工具比较并通过设计参数的优化,使得所设计的高效套磨铣工具性能能够达到较高水平。所研制的高效套磨铣工具能够满足现场需要,具有较高的社会效益及发展前景。