[實用新型]一種大斜度井巖屑床清除工具

有效

• 申請號: 201621168158.0
• 申請日: 2016-11-02
• 公開（公告）號: CN206418986U
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 曹建山;沈建中;周玉倉;王洪亮;童勝寶;賀慶;汪瓊;鄒寬;秦杜;胡進科;李璨
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: E21B21/01
• 分類號: E21B21/01
• 代理公司: 鎮江京科專利商標代理有限公司32107
• 代理人: 夏哲華

技術領域

本實用新型應用于地質勘探鉆具領域，涉及石油勘探井井下工具，具體涉及一種大斜度井巖屑床清除工具。

背景技術

大斜度井在石油鉆井技術領域的開發應用越來越多，大斜度井鉆井過程中產生的巖屑受到自身重力的影響，會在井眼下井壁沉積，沉積到一定程度會形成巖屑床，巖屑床的形成會給鉆井施工帶來憋泵、卡鉆等一系列安全隱患；一般采用提高返速法、改善泥漿性能法、短程起下鉆法和巖屑床清除工具法等清除方法消除巖屑床沉積；提高環空返速法受到鉆井設備的限制效果不明顯；改善泥漿性能只能部分緩解巖屑的沉積，并不能清除巖屑床；短程起下鉆法會導致非生產時間的增加，降低鉆井效率，以上各種方法均無法達到高效清除巖屑床的目的。

現有技術中還采用V形槽、螺旋型槽道結構的巖屑床清除器來破壞和清除巖屑床，V型槽存在拐角尖端，會對井壁產生上、下和側向的切削力，在清除巖屑的同時，會導致井徑的擴大；而螺旋型槽道結構的巖屑清除鉆桿上需要布置6～7個螺旋槽道，在實際的加工過程中工作量大，且生產制造成本高。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種大斜度井巖屑床清除工具，能夠高效清除大斜度井鉆井過程中巖屑床，同時提高鉆井施工的安全性和效率。

本實用新型的大斜度井巖屑床清除工具，包括桿體和桿體工作段上的螺旋槽，其特征在于：桿體前端為公扣端，后端為母扣端；螺旋槽在圓周上分布為三條并行，在縱向上分為接近公扣端的前段和接近母扣端的后段，兩段之間平滑過渡；前段和后段螺旋槽的螺旋角度不一樣，前段螺旋槽的螺旋升角為68～72°，后段螺旋槽的螺旋升角為48～52°°；

所述后段螺旋槽縱向長度尺寸為前段螺旋槽縱向長度尺寸的兩倍；

所述桿體上分布有復合片；

所述復合片在桿體上均勻分布；

所述復合片為半圓球形凸起；

所述前段最大直徑略大于后段最大直徑；

所述桿體內部具有安裝螺紋孔；

所述大斜度井巖屑床清除工具適用于井斜≥30°。

本實用新型大斜度井巖屑床清除工具，螺旋型槽道結構能夠消除上、下和側向切削力，環空流體流經螺旋槽后形成較強的旋流，在螺旋槽道附近產生強烈的旋渦；分段螺旋槽結構一方面能對沉積于井眼低邊的巖屑形成更有效的沖刷，另一方面能使流體從小環空流向大環空；同時小環空中的流體在螺旋槽道鉤角附近形成低壓區，有利于將巖屑卷入螺旋槽道，并在鉆桿轉動產生的離心力作用下將巖屑甩向大環空，高效清除大斜度井鉆井過程中堆積的巖屑，提高鉆井施工的安全性和效率。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的大斜度井巖屑床清除工具平面結構示意圖；

圖2是圖1的A-A向剖面結構示意圖；

圖3是圖1的B-B向剖面結構示意圖。

具體實施方式

如圖所示，一種大斜度井巖屑床清除工具，包括桿體1，桿體1前端為公扣端，后端為母扣端；桿體1上均勻分布三條并行的螺旋槽，三條螺旋槽在圓周方向上的扇形夾角為60°，相鄰螺旋槽之間的桿體在圓周方向上的扇形夾角也為60°，螺旋型槽道結構能夠消除上、下和側向切削力，環空流體流經螺旋槽后形成較強的旋流，在螺旋槽道附近產生強烈的旋渦；螺旋槽在縱向上分為接近公扣端的前段2和接近母扣端的后段3，兩段之間平滑過渡；前段2和后段3螺旋槽的螺旋角度不一樣，前段2螺旋槽的螺旋升角為68～72°，后段3螺旋槽的螺旋升角為48～52°；前后兩段螺旋槽結構一方面能對沉積于井眼低邊的巖屑形成更有效的沖刷，另一方面能使流體從小環空流向大環空，同時小環空中的流體在螺旋槽道鉤角附近形成低壓區；桿體1上還均勻分布有復合片4，復合片4能夠擴大桿體1與巖屑的接觸面，增加桿體1與巖屑的摩擦力，有利于將巖屑卷入螺旋槽道，并在鉆桿轉動產生的離心力作用下將巖屑甩向大環空，高效清除大斜度井鉆井過程中堆積的巖屑，提高鉆井施工的安全性和效率。