专利名称：一种修井钻塞管柱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油天然气完井施工中及完井工艺技术领域，特别涉及一种井下
作业工具，具体说是一种用于钻除石油天然气勘探开发井中的各种水泥塞、桥塞和井壁结 垢物的管柱。
背景技术：
石油天然气勘探开发完井施工中，对油气水井内部的桥塞、水泥塞和井筒内壁上 的结垢物进行旋转钻除，实现对油气水井正常生产是不可缺少的步骤。针对需要钻除桥塞、 水泥塞和井壁结垢物的钻塞管柱，目前的结构是 1、管柱结构从下至上包括钻头或磨鞋+螺杆钻具+缓冲器+过滤器+油管，这是 一种小修井钻塞的经典管柱结构； 2、管柱结构从下至上包括钻头+螺杆钻具+油管，这是一种小修井钻塞的常用管 柱结构； 3、管柱结构从下至上包括钻头、(钻铤)、钻杆，这是一种需要动用修井钻台、动用
设备较多、成本较高的钻塞管柱结构，属典型旋转钻进， 一般用于大修井作业中。 前述两种小修井钻塞管柱，其基本原理是管柱下入井筒中，地面应用泵车将洗井
液泵入钻具，驱动井底的螺杆钻具而带动钻头旋转钻进，井底钻除的钻屑随洗井液返出到
达井口到达地面。这种钻塞存在如下缺陷 钻进中钻离井底的钻屑将混入洗井液并随之由井底上返到井口、到地面。当完成 一根油管长度的钻进后，续接单根时，需要不停泵继续循环，较长时间进行洗井，以使钻屑 返出井眼到井口、地面，让井筒中钻具内外的洗井液的密度一致，而达到内外压力平衡才能 停止洗井而续接下一根油管继续钻进。否则，钻具与井眼之间的环形空间中的液体，由于混 入了钻屑而使其密度增大，如果立即停止循环，或者循环不彻底没有将钻屑洗出井口而到 地面，则环空液体将在钻具内外液体密度差作用下迅速回流到钻具内，在连接油管单根过 程中，钻屑沉淀很容易造成钻具水眼堵塞，增加钻塞难度，甚至造成钻塞中途失败、返工。钻 完一根油管循环一次，无疑施工时间相应地较长，增加成本费用。此外，洗井液回流，加快了 钻屑下沉的速度，还容易在钻头周围沉砂而引起卡钻；进入钻具的钻屑，重新开泵循环时将 随洗井液进入螺杆钻具而增大其损伤甚至卡死螺杆钻具的转子，使钻塞失败；洗井液回流 喷出钻具，喷出井口 ，喷到地面，既造成井口及其周围环境污染严重，又影响井口工人的操 作，增加在井口的操作难度和劳动强度；寒冷季节环境条件下，喷出的洗井液结冰时更给地 面安全作业带来危害。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种修井钻塞管柱，下入井内，能完成油气水井内部桥 塞、水泥塞和井筒内壁上的结垢物旋转钻除。单根钻完后短时间循环立即停泵接单根，縮短 钻塞时间；阻止环空混有钻屑的液体回流进入钻具，避免钻屑沉淀卡钻、卡螺杆钻具，避免液体喷出井口 、地面，污染环境影响操作。 本实用新型采用的技术方案是修井钻塞管柱，主要由油管、单流阀、螺杆钻具和
钻头或磨鞋组成，其特征在于修井钻塞管柱的连接结构自下而上是钻头或磨鞋的上部连
接螺杆钻具，螺杆钻具的上部连接单流阀，单流阀上部连接油管，油管一直连接到井口 。单
流阀下部连接螺杆钻具，在施工中全部水泥塞钻完后只能正洗井将井筒内的钻屑洗出，而
不能采用反洗井的方式。螺杆旁通阀属于螺杆钻具的一部分。 所述的单流阀采用的是可反洗井双重密封单流阀。
本修井钻塞管柱的工作原理是 参阅图1。管柱下到位后，洗井液9从管柱顶端IO进入管柱内，沿油管1中心孔到 达可反洗井双重密封单流阀2，将可反洗井双重密封单流阀2打开，继续下行到达螺杆钻具 3，使螺杆旁通阀5关闭，再向下行启动螺杆钻具3旋转，带动螺杆钻具3底端的钻头4或磨 鞋旋转，钻除水泥塞12。旋转钻进产生的钻屑8，被洗井液9冲起进入管柱与井眼之间的环 形空间6，上返到达井筒7，或者到达井口 ll流到地面，从而实现对水泥塞的钻除。当钻完 一根油管的深度需要续接油管时，继续适当少量循环即可停泵停止循环，含有钻屑的高密 度洗井液在管柱内外压差作用下，具有流向管柱内的倾向，而在可反洗井双重密封单流阀2 的作用下不能流进管柱内，避免钻屑沉淀堵塞管柱水眼，大量节约了循环时间，减少钻塞成 本。当新的油管连接完成重新开泵循环钻进时，钻屑又随着洗井液9继续上返。如此，直到 将全部水泥塞12钻完，一次性地将产生的钻屑8循环洗出到井口 11到地面，完成钻塞作 业。 参阅图2。当发生特殊情况，需要反向洗井时，可以在管柱内投入一只钢球13，迅 速将其送达可反洗井双重密封单流阀2，将备用循环孔14打开，可以实现正洗井，也可以实 现反洗井。 本实用新型的有益效果本实用新型修井钻塞管柱，能避免钻屑沉淀堵塞管柱水 眼；能节约洗井液的循环时间，减少钻塞成本；在续接油管单根时，钻屑不能大量沉积于环 空内，能避免卡钻；钻屑不能进入螺杆钻具，能避免螺杆钻具的磨损和卡死；洗井液不能喷 出管柱，不会污染井口和地面。
图1是本实用新型修井钻塞管柱结构剖面示意图。 图2是本实用新型修井钻塞管柱实现正、反向洗井的剖面示意图。 图中，l.油管，2.单流阀，3.螺杆钻具，4.钻头，5.螺杆钻具旁通阀，6.环形空间，
7.井筒，8.钻屑，9.洗井液，IO.管柱顶端，ll.井口，12.水泥塞，13.钢球，14.循环孔。
具体实施方式
实施例1 :以一套修井钻塞管柱为例，对本实用新型作进一步详细说明。
参阅图1。本实用新型修井钻塞管柱，主要由油管1、单流阀2、螺杆钻具3和钻头
4组成。单流阀2采用的是可反洗井双重密封单流阀2。油管l采用外径为73.02mm的普
通采油油管，螺杆钻具3采用外径为95mm的直螺杆钻具，钻头4采用外径为114mm的三牙
轮钻头。[0020] 修井钻塞管柱的最下端连接的是外径为114mm的三牙轮钻头4，钻头4的上部连接 外径为95mm的直螺杆钻具3，直螺杆钻具3的上部连接可反洗井双重密封单流阀2，可反洗 井双重密封单流阀2上部连接外径为73. 02mm的油管l，油管1 一直连接到井口 11。
实施例2 :与实施例1不同点是修井钻塞管柱的最下端连接的是磨鞋，磨鞋的上 部连接外径为95mm的直螺杆钻具3。
权利要求一种修井钻塞管柱，主要由油管(1)、单流阀(2)、螺杆钻具(3)和钻头(4)或磨鞋组成，其特征在于修井钻塞管柱的连接结构自下而上是钻头(4)或磨鞋的上部连接螺杆钻具(3)，螺杆钻具(3)的上部连接单流阀(2)，单流阀(2)上部连接油管(1)，油管(1)一直连接到井口(11)。
2. 根据权利要求1所述的修井钻塞管柱，其特征是所述的单流阀(2)采用的是可反 洗井双重密封单流阀(2)。
专利摘要修井钻塞管柱，应用于石油天然气完井施工钻除水泥塞、桥塞和井壁结垢物。主要由油管、单流阀、螺杆钻具和钻头或磨鞋组成，其特征在于修井钻塞管柱的连接结构自下而上是钻头或磨鞋的上部连接螺杆钻具，螺杆钻具的上部连接单流阀，单流阀上部连接油管，油管一直连接到井口。效果是能避免钻屑沉淀堵塞管柱水眼；能节约洗井液的循环时间，减少钻塞成本；在续接油管单根时，钻屑不能大量沉积于环空内，能避免卡钻；钻屑不能进入螺杆钻具，能避免螺杆钻具的磨损和卡死；洗井液不能喷出管柱，不会污染井口和地面。
文档编号E21B34/08GK201513131SQ20092022228
公开日2010年6月23日 申请日期2009年9月4日 优先权日2009年9月4日
发明者王双铃, 王宗益, 马云瑞, 马玉鹏 申请人:中国石油天然气集团公司;吐哈石油勘探开发指挥部