[發明專利]一種可變外徑巖屑床清除工具

在審

• 申請號: 201610203514.6
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN105672915A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 劉小剛;崔治軍;許杰;趙少偉;楊進;范白濤;楊秋榮;李長林;何瑞兵;付建民;劉寶生;幸雪松
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海石油（中國）有限公司天津分公司;中國石油大學（北京）
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 張金亭

技術領域

本發明涉及鉆井工程技術領域，特別涉及一種大斜度井鉆井過程中可變外徑的巖屑床 清除工具。

背景技術

大斜度井作為低成本開發邊際油田的有效手段，已成為國內外油田應用最為廣泛的 井型之一。然而，大斜度井的井眼清潔問題是業界公認的難題，堆積生成的巖屑床會誘 發各種井下復雜情況甚至事故，且傳統井眼凈化的手段和辦法不能有效解決該問題，嚴 重制約鉆井作業效率的提升。隨鉆使用巖屑床清除工具可有效、快速的清除巖屑床，保 證井眼清潔，提高工作效率。目前仍然存在的一些問題是傳統巖屑床清除器尺寸略大于 隨鉆的鉆桿尺寸，清潔井眼的同時增大了起下鉆遇阻的風險；同時通過對現場應用情況 統計分析，工具磨損嚴重，工具部分磨損后整個工具將無法使用，經濟效益較低。根據 現場實際情況和條件，研制出更適用的巖屑床清除工具將有效的提高作業效率。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種可變外徑巖屑床清除工具，該 工具的外徑可隨井眼尺寸變化，能夠有效降低起下鉆遇阻風險，同時提高使用壽命。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種可變外徑巖屑 床清除工具，包括從上至下依次設置的上接頭、圓筒狀本體和下接頭，在所述圓筒狀本 體的外表面上設有刀槽，在所述刀槽內嵌裝有軸向固定徑向活動的刮刀，在所述刮刀和 所述刀槽的底面之間設有弓簧，所述刮刀由所述弓簧支撐，所述弓簧的上下兩端固定在 所述刀槽的底面上。

所述刮刀采用PDC復合刀刃，所述PDC復合刀刃鑲嵌在所述刮刀的刀體上。

所述刮刀為螺旋型刮刀。

所述刮刀與所述刀槽的底面之間的最大間隙為25.4mm。

本發明具有的優點和積極效果是：通過采用弓簧在徑向上支撐刮刀的結構，在鉆具 起下的過程中，刮刀的外徑可隨井眼尺寸變化，進而使該工具的外徑可隨井眼尺寸變化， 在遇到增斜段或不規則井眼時，巖屑床清除工具的外徑可以隨井眼尺寸的變化而變化， 能夠有效降低起下鉆遇阻風險，同時提高使用壽命。本發明采用螺旋型刮刀，對來流具 有較強的導向作用，能夠有效提高鉆井液在環空中的返出速度；同時工具在隨鉆旋轉時 會引起環空中流體紊流程度增加，使巖屑均勻分布在環空中，能夠有效防止巖屑床形成， 使巖屑在鉆具上部大環空中高效運移返出井口。在螺旋型刮刀上鑲嵌PDC復合刀刃，能 夠有效提高切削巖屑床的效率和工具使用壽命。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明的刮刀和弓簧安裝在刀槽內的結構示意圖；

圖3為圖1的A-A剖示圖。

圖中：1、上接頭，2、刮刀，3、圓筒狀本體，4、弓簧，5、下接頭。

具體實施方式

為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖 詳細說明如下：

請參閱圖1～圖3，一種可變外徑巖屑床清除工具，包括從上至下依次設置的上接頭 1、圓筒狀本體3和下接頭5，在所述圓筒狀本體3的外表面上設有刀槽，在所述刀槽內 嵌裝有軸向固定徑向活動的刮刀2，在所述刮刀2和所述刀槽的底面之間設有弓簧4，所 述刮刀2由所述弓簧4支撐，所述弓簧4的上下兩端固定在所述刀槽的底面上。

在本實施例中，所述刮刀2采用PDC復合刀刃，所述PDC復合刀刃鑲嵌在所述刮 刀2的刀體上，部分刮刀損壞后可以更換。所述刮刀2采用傳統巖屑床清除器上使用的 螺旋型刮刀。所述刮刀2與所述刀槽的底面之間的最大間隙為25.4mm。

本發明的工作原理：

將工具隨鉆下入。隨著鉆具轉動，刮刀切割下井壁巖屑床。同時由于巖屑床清除工 具橫截面積較大，周圍流量明顯增加。鉆具的轉動增加了鉆井液在環空中的紊流程度， 達到了較好的巖屑床清理效果。同時在鉆具起下鉆過程中，在遇到增斜段或不規則井眼 時，巖屑床清除工具的外徑可以隨井眼尺寸的變化而變化，能夠有效減小起下鉆過程中 的摩阻，降低起下鉆遇阻的風險。

盡管上面結合附圖對本發明的優選實施例進行了描述，但是本發明并不局限于上述 的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普 通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下， 還可以作出很多形式，這些均屬于本發明的保護范圍之內。