[發(fā)明專利]一種裸眼井用井壁泥餅刮除工具及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710032812.8
• 申請(qǐng)日: 2017-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN106703753A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王艷麗;張衛(wèi)防;孫元偉;孫肖;魏真真;印樹明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)勝利學(xué)院
• 主分類號(hào): E21B37/02
• 分類號(hào): E21B37/02;E21B17/10
• 代理公司: 東營(yíng)雙橋?qū)＠碛邢挢?zé)任公司37107
• 代理人: 羅文遠(yuǎn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種石油完井工具及方法，特別涉及一種裸眼井用井壁泥餅刮除工具及方法。

背景技術(shù)

泥餅是鉆井液在過濾過程中沉積在井壁或地層面上的固相沉積物，這種沉積物在鉆井過程中有利于平衡井底壓力，具有一定的潤(rùn)滑性，能夠起到安全、快速鉆進(jìn)的作用。但是，當(dāng)套管或裸眼完井時(shí)，形成的泥餅不僅阻塞了地層油氣孔隙通道，也在井眼內(nèi)部形成一道屏障，從而降低了水泥石與地層的膠結(jié)強(qiáng)度，不利于固井質(zhì)量的提高。

清除油水井的鉆井液泥餅是關(guān)系頂替效率、固井質(zhì)量的重要工作。目前，常用辦法是利用前置液（或沖洗液）沖洗泥餅實(shí)現(xiàn)。沖洗液是在注水泥漿之前預(yù)先泵入一定量的流體，用以沖洗附著在井壁和套管壁上的泥餅。但是，沖洗液的作用有限，在自然流動(dòng)的過程中只能沖洗表面的虛泥餅，無法對(duì)整個(gè)泥餅結(jié)構(gòu)造成破壞；相比較而言，輔助采用機(jī)械方法可以有效破壞泥餅結(jié)構(gòu)，泥餅清除效果會(huì)更加明顯。

對(duì)于直井，刮除鋼絲直接作用于井壁，無需添加扶正器；對(duì)于大位移井、水平井來說，套管在自身重量的作用下，緊貼井壁下沿，通過剛性扶正器、滾珠扶正器有效的保證套管居中度，避免刮除鋼絲受套管重量壓縮而失去作用。

一種刮管器的改進(jìn)方法及刮管器（專利號(hào)：201510985361.0）、一種復(fù)合刮管器（專利號(hào)：201310298346.X）、一種用于石油套管內(nèi)壁的刮泥器（201620144797.7）都是一種涉及套管的刮管器，用于石油完井、測(cè)試領(lǐng)域。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)，但不具備裸眼條件下刮除泥餅的功能。而水平井泥餅清洗器（專利號(hào)：201020252435.2）與其他防砂工具配套使用,可以完成對(duì)裸眼水平井、射孔水平井、斜井、直井對(duì)地層進(jìn)行擠壓或循環(huán)充填防砂、替漿及酸化等的作業(yè)施工，廣泛在石油開采井防砂作業(yè)的配套井下工藝中應(yīng)用，不具備裸眼條件下刮除泥餅的能力。

滿足于裸眼用井用井壁泥餅刮除工具需要達(dá)到完井作業(yè)過程中刮除井壁泥餅的作用，在安全性和可行性方面技術(shù)要求也更高。其難點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

①該工具必須適應(yīng)管外復(fù)雜井眼條件，滿足該條件下的有效刮除泥餅的要求；

②由于需要應(yīng)用大位移井、水平井，必須具備套管扶正功能；

③必須不影響正常循環(huán)固井作業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種裸眼井用井壁泥餅刮除工具及方法，既能夠?qū)崿F(xiàn)不規(guī)則井眼泥餅的有效清除，又能夠保證泥漿、沖洗液、水泥漿等入井液正常循環(huán)，從而提高泥餅沖洗效率、提高固井二界面膠結(jié)強(qiáng)度。

本發(fā)明提到的一種裸眼井用井壁泥餅刮除工具，包括上接頭（1）、剛性扶正體短節(jié)（2）、泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）、滾珠扶正體短節(jié)（7）、下接頭（8），所述上接頭（1）和下接頭（8）與管相連，剛性扶正體短節(jié)（2）、泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）、滾珠扶正體短節(jié)（7）分別為獨(dú)立結(jié)構(gòu)，內(nèi)部通徑與套管內(nèi)徑一致，且通過絲扣活動(dòng)連接，所述剛性扶正體短節(jié)（2）的下部連接泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5），所述泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）的下端連接滾珠扶正體短節(jié)（7）；所述泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）與井眼過盈配合，泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）外側(cè)的鋼絲成直線排布，循環(huán)流體可以通過各排鋼絲之間的通道流動(dòng)。

優(yōu)選的，上述的剛性扶正體短節(jié)（2）的外側(cè)設(shè)有多個(gè)螺旋扶正條（3），螺旋扶正條（3）的外徑低于泥餅刮擦綱絲短節(jié)（5）的鋼絲的外徑；螺旋扶正條（3）之間為過液通道（4）。

優(yōu)選的，上述的螺旋扶正條（3）呈30°排列。

優(yōu)選的，上述的滾珠扶正體短節(jié)（7）的中部外側(cè)設(shè)有滾珠（6），滾珠（6）處的外徑低于泥餅刮擦綱絲短節(jié)（5）的鋼絲的外徑。

優(yōu)選的，上述的滾珠扶正體短節(jié)（7）的中部外側(cè)設(shè)有多個(gè)滾珠座，滾珠座上布設(shè)有多個(gè)滾珠（6）。

優(yōu)選的，上述的泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）的縱向設(shè)有三組鋼絲，每組鋼絲由4-8根鋼絲排列形成。

本發(fā)明提到的第二種裸眼井用井壁泥餅刮除工具，包括上接頭（1）、剛性扶正體短節(jié)（2）、泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）、滾珠扶正體短節(jié)（7）、下接頭（8），所述上接頭（1）和下接頭（8）與管相連，剛性扶正體短節(jié)（2）、泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）、滾珠扶正體短節(jié)（7）分別為獨(dú)立結(jié)構(gòu)，內(nèi)部通徑與套管內(nèi)徑一致，且通過絲扣活動(dòng)連接，滾珠扶正體短節(jié)（7）的下部連接泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5），所述泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）的下端連接剛性扶正體短節(jié)（2）；所述泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）與井眼過盈配合，泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）外側(cè)的鋼絲成直線排布，循環(huán)流體可以通過各排鋼絲之間的通道流動(dòng)。