一種鑽柱式巖屑床清除工具的製作方法

2023-12-08 05:26:21 2

專利名稱：一種鑽柱式巖屑床清除工具的製作方法
技術領域：
一種鑽柱式巖屑床清除工具技術領域[0001]本實用新型涉及一種石油鑽井作業井下工具，特別涉及一種鑽柱式巖屑床清除工 具。
背景技術：
[0002]井眼清潔技術是水平井、大斜度井、大位移井等井型所涉及的一項關鍵技術。在這 些井型的施工鑽進過程中，由於重力作用，巖屑極易在大斜度井段和水平井段形成巖屑沉 積床，造成井壁不穩導致各種複雜情況的發生，進而造成鑽井周期延長、鑽進速度低、鑽井 成本增加等工程問題。[0003]目前，現場清除巖屑床的方式主要有水力清洗和機械破床兩種。水力清洗主要是 以加大泥漿排量、改變鑽井液流態的方法清除巖屑床；機械破床則主要利用現有的井眼清 潔工具進行機械刮削，對鑽井液進行擾動以破除巖屑床。這兩種方式在應用過程中都各自 存在局限性。水力清洗受到地面泵機設備、物料條件和地層壓力等因素限制，而機械破床則 由於在長斜度段和水平段，鑽具軸線與井眼軸線不重合，常出現卡鑽現象而達不到洗井攜 巖要求。實用新型內容[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種鑽柱式巖屑床清除工具，該工具實現了 能夠有效清除巖屑沉積床，保持井眼清潔。克服了現有水力清洗和機械破床兩種清除方式 均不能夠有效清除巖屑沉積床的不足。[0005]本實用新型所採取的技術方案是一種鑽柱式巖屑床清除工具，包括本體；本體 上端加工有公扣，下端加工有母扣，在公扣下端的本體上均勻分布多個擾流塊，本體壁面上 螺旋分布有多個噴嘴，本體內部安裝有回壓裝置，回壓裝置封堵住噴嘴，回壓裝置下端設計 有球座，球座下端安裝有彈簧，在母扣上端的本體上分布多個扇形稜刮削刃，刮削刃由硬質 合金加工而成，刮削刃的扇面上加工有篩眼。[0006]擾流塊的個數為4個。[0007]擾流塊橫截面設計為梯形，擾流塊由硬質合金加工而成。[0008]噴嘴的個數為3個。[0009]刮削刃外徑小於井筒內徑10mm。[0010]本實用新型的有益效果是本實用新型由於採用了安裝噴嘴、擾流塊和刮削刃的 方式，因而能夠使水力清洗和機械破巖相結合，促使巖屑床段紊流強度增大和紊流段長度 延長，並形成螺旋流流場，能夠有效清除巖屑沉積床，保持井眼清潔，減少了井下複雜情況 的發生，提高了鑽井速度。


[0011]
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步詳細的說明。[0012]圖1為本實用新型的結構示意圖。[0013]圖2為圖1中A-A向剖面圖。[0014]圖3為圖1中B-B向剖面圖。[0015]圖4為圖1中C-C向剖面圖。
具體實施方式
[0016]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種鑽柱式巖屑床清除工具，包括本體4 ;本體4上 端加工有公扣1，下端加工有母扣6，在公扣I下端的本體4上均勻分布4個擾流塊2，擾流 塊2橫截面設計為梯形，擾流塊2由硬質合金加工而成，其作用是在鑽柱旋轉時，使井筒中 形成螺旋流場，以便巖屑進入環空高速帶。本體4壁面上螺旋分布有3個噴嘴3，且兩噴嘴 3之間角度為120°，本體4內部安裝有回壓裝置7，回壓裝置7封堵住噴嘴3，回壓裝置7 下端設計有球座9，球座9下端安裝有彈簧10，在母扣6上端的本體4上分布多個扇形稜刮 削刃5，刮削刃5外徑小於井筒內徑10mm，作業時，扇形稜刮削刃5對壁面巖屑床進行刮削。 刮削刃5由硬質合金加工而成，刮削刃5的扇面上加工有篩眼11，以便鑽井流體通過；兩扇 面之間的過流通道12為大顆粒巖屑的流動通道，以便刮削下來的巖屑順利上返。[0017]本實用新型兩端加工有連接其他鑽具的公扣1、母扣6，可以方便的連接其他鑽具 或者直接連接鑽頭。將本實用新型連接完畢後，下入指定深度或井段(巖屑床段)。操作時， 將憋壓球8投入鑽柱中，憋壓球8隨鑽井液下落至球座9，封堵鑽井液流道，繼續注入鑽井 液時，彈簧10收縮，回壓裝置7受力向下運動，依次露出壁面上的噴嘴3，此時噴嘴3開始 工作，向斜上方噴射鑽井液，由於每個噴嘴3都在不同的平面，故可通過調節排量來調節噴 射效果。公扣I下端的擾流塊2是整個鑽具最突出的部位，鑽柱旋轉時，使井筒中形成螺旋 流場，使巖屑床連體成片的狀態擴散為局部塊或者起伏巖屑，以便巖屑進入環空高速帶。扇 形稜刮削刃5位於母扣6上端，作業時扇形稜刮削刃5對壁面巖屑床進行刮削，使巖屑脫離 壁面。鑽井流體通過扇面上的篩眼11上返；大顆粒巖屑通過兩扇面之間的過流通道12上 返。三種方式聯合作用，達到了良好的破床、攜巖效果。[0018]可以理解的是，以上關於本實用新型的具體描述，僅用於說明本實用新型而並非 受限於本實用新型實施例所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以 對本實用新型進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要，都在本實 用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種鑽柱式巖屑床清除工具，包括本體(4);其特徵在於本體(4)上端加工有公扣 (I)，下端加工有母扣(6 )，在公扣(I)下端的本體(4)上均勻分布多個擾流塊(2 )，本體(4) 壁面上螺旋分布有多個噴嘴(3)，本體(4)內部安裝有回壓裝置(7)，回壓裝置(7)封堵住噴嘴(3)，回壓裝置(7)下端設計有球座(9)，球座(9)下端安裝有彈簧(10)，在母扣(6)上端的本體(4)上分布多個扇形稜刮削刃(5)，刮削刃(5)由硬質合金加工而成，刮削刃(5)的扇面上加工有篩眼(11)。
2.按照權利要求1所述的鑽柱式巖屑床清除工具，其特徵在於所述擾流塊(2)的個數為4個。
3.按照權利要求1所述的鑽柱式巖屑床清除工具，其特徵在於所述擾流塊(2)橫截面設計為梯形，擾流塊(2)由硬質合金加工而成。
4.按照權利要求1所述的鑽柱式巖屑床清除工具，其特徵在於所述噴嘴(3)的個數為 3個。
5.按照權利要求1所述的鑽柱式巖屑床清除工具，其特徵在於所述刮削刃(5)外徑小於井筒內徑10mm。
專利摘要本實用新型涉及一種石油鑽井作業井下工具，特別涉及一種鑽柱式巖屑床清除工具。該工具的本體上端加工有公扣，下端加工有母扣，在公扣下端的本體上均勻分布多個擾流塊，本體壁面上螺旋分布有多個噴嘴，本體內部安裝有回壓裝置，回壓裝置封堵住噴嘴，回壓裝置下端設計有球座，球座下端安裝有彈簧，在母扣上端的本體上分布多個扇形稜刮削刃，刮削刃由硬質合金加工而成，刮削刃的扇面上加工有篩眼。本實用新型實現了能夠有效清除巖屑沉積床，保持井眼清潔。克服了現有水力清洗和機械破床兩種清除方式均不能夠有效清除巖屑沉積床的不足。
文檔編號E21B21/00GK202882806SQ20122052368
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月12日 優先權日2012年10月12日
發明者高清春, 吳興國, 丁文正, 曹生, 彭剛, 張世軍, 翟羽佳, 雷鑑暄 申請人:中國石油集團長城鑽探工程有限公司