[實用新型]一種旋轉射流螺桿扶正器

有效

• 申請號: 201520805246.6
• 申請日: 2015-10-16
• 公開（公告）號: CN205036316U
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 林英松;黃名召;蔣金寶;雷云軍
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）;中國石油集團海洋工程有限公司
• 主分類號: E21B17/10
• 分類號: E21B17/10;E21B33/13
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 黃曉敏;于正河

技術領域：

本實用新型屬于石油天然氣鉆探類鉆井井下工具技術領域，涉及一種新型的旋轉射流螺桿扶正器。

背景技術：

隨著油氣勘探開發的需要，深井、復雜井、特殊工藝井數量逐年上升，在鉆井過程中出現的井漏問題一直是十分棘手的難題，處理井漏浪費了大量的人力、財力和時間，嚴重的井漏會引發井壁坍塌、卡鉆和井噴事故，更有甚者會導致井眼報廢，造成巨大的經濟損失。我國各油田均有不同程度的井漏問題，特別是西部油氣田深井的孔、洞和裂縫性井漏問題更加突出，如塔里木盆地、準格爾盆地的山前構造帶、吐哈油田的丘陵地區、長慶油田的西峰地區和四川的川東地區等，新疆托普臺地區二疊系井漏概率超過70％，在鉆井、固井中出現漏失的幾率較高，嚴重影響井下安全作業，且現有的承壓堵漏技術耗時長，易出現后續作業再次漏失，嚴重制約了勘探開發提速提效的步伐。

目前，通常采用化學堵漏方法，如橋堵技術和凝膠封堵技術，但這兩種技術的承壓能力差，堵漏劑無法與井壁有機融合，未達到無孔不入的封堵作用，缺少深入井壁的作用力，沒有解決井漏的根本問題；ZL200720148879.X公開了一種物理法隨鉆防漏堵漏井下工具，包括工具體、側噴嘴、中心分流管，工具體上開有分流管，分流管的兩端設有側噴嘴，當鉆井液流體進入工具體后，通過1～4個分流孔將18％左右的流量分流到兩個側噴嘴，利用該工具將泵入的流量分流極小部分，以水力射流的方式直接射向漏失地層，配合合適的鉆井液體系，在漏失層井壁形成“人造井壁”，堵漏劑與井壁有機融合在一起，有效地解決化學靜堵或水泥漿封堵后鉆開又漏的難題。但是，該工具需配合雙公短接與螺桿連接，鉆具組合復雜，連接后影響螺桿的使用壽命，而且泥餅的壓實強度需進一步提高。

發明內容：

本實用新型的發明目的在于克服現有技術存在的缺點，尋求設計提供一種旋轉射流螺桿扶正器，解決現有技術中的防漏堵漏井下工具與螺桿連接不便、降低螺桿使用壽命的問題。

為了實現上述目的，本實用新型的主體結構包括柱狀本體、介質通過孔、扶正凸條、旁通孔、旋轉射流噴嘴、環形密封圈、卡簧和螺桿；柱狀本體的上端設置有螺桿，下端為內螺紋連接結構，柱狀本體通過內螺紋連接結構與外接的鉆頭連接；柱狀本體的中間設有軸向延伸的介質通過孔，來自螺桿的介質由介質通過孔中通過；柱狀本體的外周面上均勻設有三個結構相同的扶正凸條，扶正凸條的螺旋狀盤設在柱狀本體上，扶正凸條的延伸方向與柱狀本體的母線相交，且扶正凸條在各個點處的延伸方向與柱狀本體過該點的母線之間的夾角一樣，每個扶正凸條上均開設有旁通孔，旁通孔將介質通過孔與外界連通；旁通孔內密封安裝有旋轉射流噴嘴，旋轉射流噴嘴的外周面上密封套設有環形密封圈，環形密封圈的外周面與旁通孔的孔壁密封配合，旋轉射流噴嘴通過環形密封圈和卡簧密封裝設在旁通孔中；環形密封圈套設在旋轉射流噴嘴的內段上，卡簧設在旋轉射流噴嘴的外段上。

本實用新型所述旁通孔為靠近柱狀本體中心的階梯孔，內側旁通孔的直徑小于外側旁通孔的直徑，旁通孔的數量根據實際需要至少開有兩個。

本實用新型所述旋轉射流噴嘴由葉輪和殼體組成，葉輪置于殼體的空腔體內，葉輪為三頭矩形螺旋狀結構，葉輪的螺旋翼旋轉方向為右旋，葉輪的兩端為錐體結構，起導流作用；殼體為空心管柱結構，殼體的出口呈錐形，其出口內徑小于葉輪的螺旋翼外徑，防止葉輪脫落，旋轉射流噴嘴的殼體通過卡簧卡裝在外側旁通孔內，殼體的外管壁上安裝有環形密封圈；葉輪的螺旋翼外徑大于內側旁通孔的直徑，便于將葉輪卡裝在殼體的腔體內。

本實用新型所述卡簧的內緣卡設在旋轉射流噴嘴的外周面上開設的環槽內，卡簧的外緣卡設在旁通孔孔壁上開設的環槽內。

本實用新型在使用時，將柱狀本體的上端與螺桿連接為一體，下端通過內螺紋連接結構直接與鉆頭連接，當鉆井液進入柱狀本體后，部分流量的鉆井液經柱狀本體的旁通孔分流到旋轉射流噴嘴，在旋轉射流噴嘴出口處形成旋轉水力射流，利用形成的旋轉水力射流能量對井壁的沖擊壓力作用，把混入鉆井液中的隨鉆防漏堵漏材料有針對性的強力推向漏失井壁巖石的縫隙和裂縫，在井壁形成致密的、有承壓能力的泥餅和屏蔽環，有效提高漏失井壁的封堵能力，從而增大井壁的承壓能力和鉆井液密度的安全窗口，滿足固井作業時的承壓要求，避免地層發生漏失。