[發明專利]一種井下液力舉升工具

有效

• 申請號: 202011581258.7
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112482986B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 唐洋;李澤良;趙鵬;何胤;王遠;倪申童;熊浩宇;劉清友;王金忠;趙金海;敬常潤;沈哲民
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B4/02
• 分類號: E21B4/02;E21B21/00;E21B21/08
• 代理公司: 成都東恒知盛知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51304
• 代理人: 羅江

本發明涉及一種井下液力舉升工具，其包括渦輪動力機構、萬向聯軸機構、螺桿軸流機構三部分，上下接頭分別與鉆桿接頭連接，渦輪動力機構和螺桿軸流機構通過萬向聯軸機構連接，鉆桿內流動的鉆井液驅動渦輪動力機構旋轉，通過渦輪中心軸和萬向聯軸機構帶動螺桿軸流機構轉子旋轉，實現對環空鉆井液的舉升和水平段環空巖屑的運移。本發明可用于控壓鉆井作業中，通過調節鉆井液注入流量實現返出液不同程度抽吸與舉升，從而實現井底壓力調控，避免窄密度窗口地層漏失；又可用于水平段鉆井作業中，改善環空返出液流動性，提高環空巖屑運移速度，降低水平段巖屑沉積，從而提高鉆井效率，保障鉆井安全性；且具有適用性廣、節能降耗和可靠性高的特點。

技術領域

本發明涉及一種石油鉆井中井筒內流體舉升工具，尤其是一種井下液力舉升工具。

背景技術

近年來，由于社會生產、生活對石油資源的需求量越來越大，所以石油資源的開采深度不斷增加，陸地井下部環空壓力隨深度增加，以及深水油氣及水合物開發中淺表層鉆進中存在窄密度窗口，地層疏軟易漏失，鉆井過程中井筒內壓力需要精確調控的問題，否則容易導致井壁失穩，發生井漏事故，影響鉆井效率；目前常采用配置鉆井液、使用氣體、充氣、泡沫等控制井筒液柱壓力的方法，但這些方法施展難度較大，且各有相互配套的工藝要求，適用性較差；現有的專利CN 101725543 A提出的一種環空渦輪抽吸泵，通過鉆井液驅動內部渦輪轉動，帶動外側的渦輪泵葉片轉動，實現對鉆井液的舉升，但是渦輪葉片裸露在外面，使得工具不能用于大多復雜井段，具有很大的限制性。

同時，水平井和大位移井目前在石油領域廣泛使用，巖屑顆粒在重力作用下容易沉積在水平井、大斜度井、大位移井、復雜結構井等的下井壁，在日常鉆井過程中，如果不能很好實現巖屑運移，提高環空鉆井液流速，巖屑堆積會形成巖屑床，大大地影響鉆井過程，造成卡鉆、憋鉆、泥包等諸多鉆井事故，嚴重影響鉆井效率，為解決巖屑床帶來的問題，目前主要采取提高環空返速、改善泥漿性能和定時定井段的循環劃眼等方式，但是提高環空返速容易導致上部松軟地層井壁失穩；改善泥漿性能適用范圍較小，對于部分地層井不適用；定時定井段的劃眼工作耗時耗力。

本發明所述的一種井下液力舉升工具，通過水力驅動舉升，環空鉆井液和巖屑從工具內部的螺桿軸流機構流過，實現對井下環空鉆井液的舉升和對巖屑的運移，有效地調節了環空壓力和水平段巖屑的堆積，適用于深水井、大位移井、長水平井及其它易漏地層鉆井使用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種井下液力舉升工具，通過地面泵入的鉆井液驅動渦輪動力機構帶動螺桿軸流機構旋轉，實現對環空中鉆井液的舉升及巖屑的運移作用，其結構合理，高效安全，可應用于深水井、大位移井、長水平井及其它易漏地層，有效地降低了井底環空壓力和巖屑沉積，提高鉆井效率，避免鉆井事故發生。