[發(fā)明專利]一種大斜度井鉆井用井眼清潔工具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410359436.X
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104265212B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發(fā)明（設計）人: 李瑋;閆鐵;紀照生;孫曉峰;孫士慧;李改海
• 申請（專利權(quán)）人: 東北石油大學
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00;E21B17/10
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 曹愛華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油、天然氣和地質(zhì)鉆井作業(yè)井眼清潔工具，具體涉及一種大斜度井鉆井用井眼清潔工具。

背景技術(shù)

目前,隨著石油勘探開發(fā)的不斷進行，大斜度井如水平井、側(cè)鉆水平井、大位移井越來越多，然而隨著井斜的不斷增加，在重力的作用下，巖屑顆粒很容易沉降，在下井壁形成沉積，形成巖屑床。在鉆井過程中，遇阻劃眼、卡鉆現(xiàn)象時有發(fā)生，制約著該類井的鉆井速度和成本。

國內(nèi)外專家對減小巖屑床的形成以及已形成的巖屑床的清除做了一系列研究，形成了如“高粘鉆井液塞”、提高轉(zhuǎn)速、增大排量、頻繁“短程起下鉆”、加人潤滑劑等一系列方法。這些方法在鉆井施工已接近尾聲時尚可一試，但若想徹底解決問題效果卻不盡如人意。中國專利ZL201120463914.3以及中國專利ZL201020211900.8均提供了一種井眼清潔工具，減少了在鉆井過程中形成巖屑床的幾率，消除已形成的巖屑床，達到清潔井眼的目的。但是存在效率低，效果不明顯的問題。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種大斜度井鉆井用井眼清潔工具，這種大斜度井鉆井用井眼清潔工具用于解決目前大斜度井凈化效果還不是很好，砂卡和遇阻等現(xiàn)象還常有發(fā)生的問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：這種大斜度井鉆井用井眼清潔工具由上扶正器、清潔器、下扶正器一體構(gòu)成，清潔器包括清潔器本體、轉(zhuǎn)動軸、清潔齒，轉(zhuǎn)動軸設置在清潔器本體內(nèi)，轉(zhuǎn)動軸設置有螺旋形葉片，轉(zhuǎn)動軸外側(cè)沿周向還均布有磁性相同磁鐵；清潔齒的內(nèi)壁也均布有磁鐵，磁鐵與轉(zhuǎn)動軸上鑲嵌的磁鐵磁性相反、數(shù)目相同，清潔齒套裝在清潔器本體外，清潔齒可繞清潔器本體自由旋轉(zhuǎn)；清潔齒的外部均布有螺旋條棱切削齒，相鄰的螺旋條棱切削齒之間是導流槽。

上述方案中清潔器本體上部有臺肩，清潔齒上端面抵在清潔器本體上端的臺肩處，外頂緊有內(nèi)螺紋，外頂緊旋緊在清潔器本體下部并將清潔齒卡住，清潔器本體內(nèi)部有環(huán)形的凸起，轉(zhuǎn)動軸上端抵在凸起處，內(nèi)頂緊有外螺紋，內(nèi)頂緊旋緊在清潔器本體下部并將轉(zhuǎn)動軸卡住。

上述方案中轉(zhuǎn)動軸外側(cè)設置的磁鐵為1-10塊。

上述方案中轉(zhuǎn)動軸外側(cè)設置的磁鐵為3-5塊。

上述方案中上扶正器和下扶正器外均設置有擾流棱，擾流棱有3-10條，上扶正器的擾流棱是螺旋型或V型的，下扶正器的擾流棱為螺旋型或直棱形。當上扶正器采用V型擾流棱時，鉆井液經(jīng)過本發(fā)明外側(cè)時，有效流通面積縮小，流速加大，再加上V型擾流槽拐角處的方向疾變，紊流作用加強，提高了清潔巖屑的效果。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明在鉆井作業(yè)中，能及時清理井下巖屑，對大斜度井凈化效果好，避免了砂卡和遇阻等現(xiàn)象的發(fā)生。

2、本發(fā)明在鉆井液作用下，清潔齒高速轉(zhuǎn)動，機械清巖效果顯著，且是借助鉆井液本來的能量，不需要額外進行能量補充。

3、本發(fā)明沒有鉆井液的損失也沒有壓力損失。

4、由于本發(fā)明沒有鉆井液流向急變直接沖刷的部位（如孔），安全性更高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是清潔器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是清潔器本體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是轉(zhuǎn)動軸的俯視圖；

圖5是轉(zhuǎn)動軸的主視圖；

圖6是清潔齒的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.上扶正器；2.清潔器；3.下扶正器；4.清潔器本體；5.清潔齒，6.轉(zhuǎn)動軸；7.內(nèi)頂緊；8.外頂緊；?10.母扣；11.?切削齒；12.臺肩；13.磁鐵；14.轉(zhuǎn)動軸流道；15.磁鐵；16.葉片；17.導流槽；18.公扣；19.凸起。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

如圖1所示，這種大斜度井鉆井用井眼清潔工具由上扶正器1、清潔器2、下扶正器3一體加工成型，從上到下依次為上扶正器1，清潔器2，下扶正器3。上扶正器1和下扶正器3外均設置有擾流棱，擾流棱有3-10條，上扶正器3的擾流棱是V型的，相鄰的擾流棱之間為擾流槽，下扶正器3的擾流棱為螺旋型，相鄰的擾流棱之間也為擾流槽，鉆井液經(jīng)過其外側(cè)時，有效流通面積縮小，流速加大，再加上V型擾流槽拐角處的方向疾變，紊流作用加強，可在一定程度上清潔巖屑。上扶正器1連接至母扣10，通過母扣10連接上游鉆柱，下扶正器3連接公扣18。參閱圖2，清潔器包括清潔器本體4、轉(zhuǎn)動軸6、清潔齒5，清潔齒5套裝在清潔器本體4外，清潔齒5在轉(zhuǎn)動軸6帶動下，可繞清潔器本體4自由旋轉(zhuǎn)。