[實(shí)用新型]能有效清除巖屑床的鉆桿

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420387666.2
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN204060552U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張立英;趙海兵;裴育樸;陳三玲
• 申請（專利權(quán)）人: 上海海隆石油鉆具有限公司
• 主分類號: E21B17/22
• 分類號: E21B17/22;E21B17/042
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 楊元焱

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及鉆井工具，尤其是用于水平井/大位移井的專門為減少鉆井作業(yè)時(shí)巖屑堆積和清除巖屑床而設(shè)計(jì)開發(fā)的一種能有效清除巖屑床的鉆桿。

背景技術(shù)

大部分水平井、大位移井在鉆井過程中巖屑攜帶困難容易形成巖屑床影響鉆井液的正常循環(huán)并造成憋泵蹩鉆問題。此外停泵后井眼中巖屑下沉易形成臺肩砂橋造成砂卡或黏卡，嚴(yán)重影響鉆井安全和鉆進(jìn)效果。因此及時(shí)有效地清除巖屑床是亟待解決的問題。隨著鉆井技術(shù)的發(fā)展，低滲透油田的開發(fā)越來越多采用復(fù)雜結(jié)構(gòu)井。但復(fù)雜結(jié)構(gòu)井固井質(zhì)量差的問題卻影響了其進(jìn)一步推廣應(yīng)用。影響復(fù)雜結(jié)構(gòu)井固井質(zhì)量的重要因素是在傾斜和水平井段存在巖屑床，它不但在鉆井過程中會使鉆柱扭矩突然增加，甚至使床體滑坡形成堆積，影響鉆進(jìn)速度，嚴(yán)重時(shí)造成卡鉆，而且會使下套管、固井作業(yè)困難，導(dǎo)致完井固井質(zhì)量不合格，縮短油井壽命。

傳統(tǒng)的解決方法如“高粘鉆井液塞”、提高轉(zhuǎn)速、增大排量、加入潤滑劑等在鉆井施工已接近尾聲時(shí)尚可一試，但若還有大段的井眼待鉆，這些方法就難以解決隨時(shí)可能出現(xiàn)的巖屑床危害問題。大斜度鉆井不應(yīng)只考慮清除鉆屑的問題，重要的是如何清除井眼低端的鉆屑沉積床。正常鉆進(jìn)過程中，大斜度段巖屑床的形成難以避免，且會隨鉆進(jìn)時(shí)間的延長而逐漸增大。在一定時(shí)間內(nèi)清除掉已構(gòu)成危害的巖屑床，可保證繼續(xù)鉆進(jìn)的順利進(jìn)行。

目前的清除巖屑床方法主要有“提高環(huán)空返速”、“提高鉆桿轉(zhuǎn)速”、“改善鉆井液性能”、頻繁“短程起下鉆”、“機(jī)械清除”等。提高環(huán)空返速不但受到鉆井泵功率的限制，而且還會造成井壁的過度沖刷。提高鉆桿轉(zhuǎn)速可以改善巖屑床的清除效率，但其受到鉆井作業(yè)設(shè)計(jì)參數(shù)的限制，也會造成鉆具的失效。改善鉆井液性能對巖屑的清除效果也有限，且設(shè)計(jì)及應(yīng)用特種鉆井液需要投入大量的費(fèi)用。采用機(jī)械清除法雖能起到清屑效果卻要花費(fèi)很多時(shí)間，在起下鉆作業(yè)上嚴(yán)重影響了鉆進(jìn)的效率。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的，就是為了解決上述問題，提供一種能有效清除巖屑床的鉆桿。可配合水力機(jī)械井眼凈化裝置進(jìn)行巖屑床的清除。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案：一種能有效清除巖屑床的鉆桿，包括鉆桿本體以及連接在鉆桿本體兩端的公端接頭和母端接頭；在公端接頭和母端接頭上分別設(shè)有水力清潔螺旋槽。

所述水力清潔螺旋槽的螺紋導(dǎo)程及切深根據(jù)不同鉆桿的尺寸變化。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1)可以在不改變鉆桿機(jī)械性能的前提下提高鉆桿本身的流體力學(xué)性能，為鉆井液提供向上的升力及提升泥漿的攜沙能力。

2)保證了鉆桿的結(jié)構(gòu)，不影響此類鉆具的通用性，對鉆具之間的通用性提供了很大的便利。

3)提高清潔效率：在特定的鉆井液流速下巖屑床厚度可以減少30％～50％，在特定的轉(zhuǎn)速下巖屑床的沖蝕率可提高40％以上。

4)節(jié)約鉆井時(shí)間：反復(fù)清理巖屑床的時(shí)間和次數(shù)可以減少50％以上，可以減少或消除倒劃井眼，提高鉆進(jìn)速度。

5)改善摩擦阻力：扭矩和提升載荷可以減少40％以上；壓力損失可減少50％以上。

6)減小井下失效風(fēng)險(xiǎn)的程度并消除壓差卡鉆。

7)減少井眼損傷提供良好的固井環(huán)境并為鉆頭提供良好鉆壓。

8)降低巖屑床清潔用時(shí)及操作的成本。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型能有效清除巖屑床的鉆桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參見圖1，本實(shí)用新型的能有效清除巖屑床的鉆桿，包括鉆桿本體1以及連接在鉆桿本體兩端的公端接頭和母端接頭2；在公端接頭和母端接頭上分別設(shè)有水力清潔螺旋槽3。該螺旋槽的分布不能影響公端接頭和母端接頭螺紋的加工，即留有螺紋加工段；該螺旋槽的螺紋導(dǎo)程及切深根據(jù)不同鉆桿的尺寸變化，并且螺旋槽的加工不影響鉆桿的使用。

采用本實(shí)用新型的鉆桿，在鉆井過程中鉆井液在通過螺旋槽的過程中會產(chǎn)生攪動泥漿的力，使巖屑床能夠得到清除，并有效的防止巖屑床的產(chǎn)生。且同時(shí)不會影響鉆井的參數(shù)(例如轉(zhuǎn)數(shù)、立管壓力、井身結(jié)構(gòu)等)，對鉆井的效率有一定的提升，節(jié)約了鉆井的成本。