[發明專利]對鉆探井眼巖屑沉積床破碎清洗的一體式鉆具

在審

• 申請號: 201911371451.5
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN110886582A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 侯立東
• 申請（專利權）人: 合力（天津）能源科技股份有限公司
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;E21B37/02;E21B21/00
• 代理公司: 大慶市遠東專利商標事務所 23202
• 代理人: 馬洪發

本發明的對鉆探井眼巖屑沉積床破碎清洗的一體式鉆具涉及鉆具領域，刮削清洗短接是柱狀管體，刮削清洗短接的環壁上縱向排布了一條以上的凸棱螺旋翼，凸棱螺旋翼呈縱向的V型環周間隔排列、且其棱面上均布有硬質合金凸塊，各V型凸棱螺旋翼的兩端均連接有內陷外翹的切削棱，切削棱表面排布柱狀切削齒；在相鄰的兩條V型凸棱螺旋翼之間構成V型凹陷的導流槽，在該導流槽的兩端設有與管內通透的液流噴咀。V型凹陷的導流槽隨鉆桿旋轉，使鉆井液產生劇烈的湍流，有效預防井段內巖屑顆粒的沉降，同時可以對已經形成的巖屑床顆粒進行高效攪動，攪動起來的巖屑顆粒被導流槽捕獲，然后被帶入具有較高環空流速的懸浮層，被拋向高邊環空以及更遠的距離。

技術領域

本發明涉及鉆具領域，特別涉及對鉆探井眼巖屑沉積床破碎清洗的一體式鉆具。

背景技術

井眼清潔技術是水平井、大斜度井、大位移井等井型所涉及的一項關鍵技術，在這些井型的施工鉆進過程中，由于重力作用，巖屑極易在大斜度井段和水平井段形成巖屑沉積床，造成井壁不穩導致各種復雜情況的發生，進而造成鉆井周期延長、鉆進速度低、鉆井成本增加等工程問題。

目前，現場清除巖屑床的方式主要有水力清洗和機械破床兩種。水力清洗主要是以加大泥漿排量、改變鉆井液流態的方法清除巖屑床；機械破床則主要利用現有的井眼清潔工具進行機械刮削，對鉆井液進行擾動以破除巖屑床。這兩種方式在應用過程中都各自存在局限性，水力清洗受到地面泵機設備、物料條件和地層壓力等因素限制，而機械破床則由于在長斜度段和水平段，鉆具軸線與井眼軸線不重合，常出現卡鉆現象而達不到洗井攜巖要求。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種對鉆探井眼巖屑沉積床破碎清洗的一體式鉆具，其用水力機械井眼凈化裝置進行巖屑床清除，在鉆桿本體上設計加工一定形式的槽道結構，利用槽道結構的攪動提高巖屑攜帶的能力，較好地解決了大斜度定向井、水平井的巖屑床沉積問題。

本發明的對鉆探井眼巖屑沉積床破碎清洗的一體式鉆具，是在鉆桿之間串接了刮削清洗短接，刮削清洗短接是柱狀管體，其外徑略大于兩端連接的鉆桿的外徑，在刮削清洗短接的環壁上縱向排布了一條以上的凸棱螺旋翼，該凸棱螺旋翼呈縱向的V型環周間隔排列、且其棱面上均布有硬質合金凸塊，各V型凸棱螺旋翼的兩端均連接有內陷外翹的切削棱，在切削棱表面排布柱狀切削齒；在相鄰的兩條V型凸棱螺旋翼之間構成V型凹陷的導流槽，在該導流槽的兩端設有與管內通透的液流噴咀。

作為本發明的進一步改進，在刮削清洗短接的環壁上縱向排布了3～9條V型凸棱螺旋翼。

作為本發明的進一步改進，各切削棱是各凸棱螺旋翼的兩端的順勢延伸段，各切削棱排列的內端環周直徑小于各凸棱螺旋翼構成的環周直徑、而各切削棱排布構成的外端環周直徑大于各凸棱螺旋翼構成的環周直徑。

作為本發明的進一步改進，各液流噴咀透孔的軸線與刮削清洗短接的管柱軸線均呈同一方向的傾斜角。

作為本發明的進一步改進，在鉆桿的全程上組裝了至少一個刮削清洗短接。

本發明的對鉆探井眼巖屑沉積床破碎清洗的一體式鉆具，結構設計合理， V型凹陷的導流槽隨鉆桿旋轉，使鉆井液產生劇烈的湍流，影響附近環空的流體，可以有效預防井段內巖屑顆粒的沉降，同時可以對已經形成的巖屑床顆粒進行高效攪動，攪動起來的巖屑顆粒被導流槽捕獲，然后被帶入具有較高環空流速的懸浮層，被拋向高邊環空以及更遠的距離；硬質合金凸塊增強了裝置本身的耐磨性，適用于鉆進、正劃眼和倒劃眼等工況。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明圖刮削清洗短接的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1-2所示，本發明的對鉆探井眼巖屑沉積床破碎清洗的一體式鉆具，是在鉆桿1之間串接了至少一個刮削清洗短接2構成。