[發明專利]一種清除水平井巖屑床的工具及方法

在審

• 申請號: 202010025953.9
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111188585A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 楊赫;郭金玉
• 申請（專利權）人: 大慶石油管理局有限公司
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00;E21B10/08;E21B17/00
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 朱培杰

一種清除水平井巖屑床的工具及方法。主要解決現有的水平井鉆井時形成的巖屑床不易清除的問題。其特征在于：所述牙輪鉆頭（1）上部通過轉換接頭（2）連接n個螺旋銑刀（3）和n?1個鉆桿（4），且螺旋銑刀（3）和鉆桿（4）交替排列，第n個螺旋銑刀（3）上部依次連接有加重鉆桿（5）和上鉆桿（6）。該清除水平井巖屑床的工具及方法能夠在較短時間周期內清除井內巖屑床，減少完井通井次數，提高固井質量。

技術領域

本發明涉及機械領域，具體說是一種清除水平井巖屑床的工具及方法。

背景技術

目前大多數油田具有滲透率低、儲量豐度低、油層零散、油水復雜等地質特點，在開發過程中需要大量采用水平井鉆井技術，而水平井在鉆進過程中鉆頭破碎地層形成的大量巖屑，易在井斜角45°以上至水平井段受重力影響沉積在井眼低邊，形成巖屑床，若不能有效清除巖屑床將會導致完井過程中發生套管無法下入到預定位置、下入后出現無法建立循環甚至井漏等一系列復雜事故，并且嚴重影響固井質量。目前常規解決巖屑床的方法主要有提高鉆井液循環排量、活動套管、加套管附件等，但實際現場施工時收效甚微。

發明內容

為了克服現有的水平井鉆井時形成的巖屑床不易清除的不足，本發明提供一種清除水平井巖屑床的工具及方法，該清除水平井巖屑床的工具及方法能夠在較短時間周期內清除井內巖屑床，減少完井通井次數，提高固井質量。

本發明的技術方案是：一種清除水平井巖屑床的工具，包括牙輪鉆頭，所述牙輪鉆頭上部通過轉換接頭連接n個螺旋銑刀和n-1個鉆桿，且螺旋銑刀和鉆桿交替排列，第n個螺旋銑刀上部依次連接有加重鉆桿和上鉆桿。

所述螺旋銑刀的數量為n，L為水平井的水平段長，M為鉆桿長度，則M＝L/n。

所述螺旋銑刀上設有兩組方向相反的螺旋型刀翼。

一種采用所述工具清除水平井巖屑床的方法，根據水平井的水平段長度制作工具，將工具連接到管柱上，下鉆至第n-1號螺旋銑刀位于著陸點以上50米時開泵建立循環，循環一周后調整排量到2m³/min，轉數為40-60rpm開始劃眼，劃眼速度不超過5m/min，劃眼至井底后繼續循環1-2周，觀察井內無巖屑返出后起鉆。

本發明具有如下有益效果：由于采取上述方案，采用多個具有反向雙螺旋刀翼的螺旋銑刀配合牙輪鉆頭，根據水平段長布置工具加放位置和數量，進行水平段的劃眼操作。采用n個螺旋銑刀數量，即一次劃眼水平段長的n分之一可對整個水平段進行劃眼操作，大大減少劃眼操作時間及勞動強度，降低通井劃眼過程中出現復雜情況的可能。另外，通過螺旋銑刀上的正反雙螺紋刀翼，利用刀翼外緣鑲嵌的硬質合金柱進行機械挖掘，利用鉆井液通過刀翼時流速加快形成的壓力吸附效應吸附巖屑，以及利用鉆柱高速旋轉使正反螺旋形刀翼形成的軸向切向加速作用，對殘留在井內的虛泥餅及巖屑床進行破碎、吸附并舉升出井口，在井內的虛泥餅及巖屑床得到有效清除后，固井質量就會得到顯著提高。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖中1-牙輪鉆頭，2-轉換接頭，3-螺旋銑刀，4-鉆桿，5-加重鉆桿，6-上鉆桿。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明：