专利名称：井下掉块梨形随钻破碎器的制作方法
技术领域：
本发明涉及石油钻井作业中随钻处理井壁坍塌掉块工具技术领域，是一种井下掉 块梨形随钻破碎器。
背景技术：
石油钻井过程中钻遇碎屑岩、泥页岩或煤层时经常发生井壁坍塌、掉块，大块迅速 沉降、挤压，卡住钻具，使得钻井作业被迫中断，因此，石油钻井过程中存在因卡钻引起的钻 井周期延长、钻井成本抬升甚至工程报废的问题。
发明内容
本发明提供了一种井下掉块梨形随钻破碎器，克服了上述现有技术之不足，其能 有效解决石油钻井过程中存在因卡钻引起的钻井周期延长、钻井成本抬升甚至工程报废的 问题。本发明的技术方案是通过以下措施来实现的一种井下掉块梨形随钻破碎器，包 括上接头、下接头、本体、本体的上部呈上窄下宽的锥台形，本体的下部呈与本体的上部相 对应的上宽下窄的锥台形；本体的上端与上接头固定在一起，本体的下端与下接头固定在 一起，在本体上部的圆周面上径向间隔分布有至少三列破块装置，每列破块装置包括至少 两个的破碎齿，破碎齿自上而下间隔固定在本体上，在相邻两列破块装置之间的本体上有 自上而下方向的流道。下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进 上述上接头的上端可有母扣，下接头的下端有母扣。上述上接头的上端可有母扣，下接头的下端有公扣。上述上接头的上端可有公扣，下接头的下端有母扣。上述破碎齿可采用边楔形镶齿，边楔形镶齿镶嵌在本体上。上述本体的上部上径向可均勻分布有四列破块装置，每列破块装置包括七个边楔 形镶齿。上述边楔形镶齿的宽度自上而下可依序变小。上述相邻两列破块装置中线所对应的本体上可有自上而下的流道。本发明结构合理而紧凑，其可直接连接在钻具上，在正常钻进过程中随钻破碎井 壁掉块并通过钻井循环流体将其携带出井，从而实现随钻处理井壁掉块的目的，其制造成 本低、操作简单，可有效的防止因井壁掉块引起的卡钻事故，因此极大地缩短了钻井周期、 减少钻井成本，降低工程报废系数。
附图1为本发明实施例1的主视半剖视结构示意图。附图2为本发明实施例2的主视半剖视结构示意图。
附图3为本发明实施例3的主视半剖视结构示意图。附图中的编码分别为1为上接头，2为下接头，3为本体，4为边楔形镶齿，5为流 道，6为母扣，7为公扣。
具体实施例方式本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体 的实施方式。在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图 的布图方式来进行描述的，如上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来 确定的。下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述
如附图1至3所示，该井下掉块梨形随钻破碎器包括上接头1、下接头2、本体3、本体3 的上部呈上窄下宽的锥台形，本体3的下部呈与本体3的上部相对应的上宽下窄的锥台形； 本体3的上端与上接头1固定在一起，本体3的下端与下接头2固定在一起，在本体3的上 部上径向间隔分布有至少三列破块装置，每列破块装置包括至少两个的破碎齿，破碎齿自 上而下间隔固定在本体3上，在相邻两列破块装置之间的本体3上有自上而下方向的流道 5，上宽下窄的锥面减弱了环空流体在本体3下部产生涡流的强度，避免了钻屑在本体3下 部沉积现象。可根据实际需要，对上述井下掉块梨形随钻破碎器作进一步优化或/和改进 实施例1 如附图1所示，上接头1的上端有母扣6，下接头2的下端有母扣6。实施例2 如附图2所示，上接头1的上端有母扣6，下接头2的下端有公扣7。实施例3 如附图3所示，上接头1的上端有公扣7，下接头2的下端有母扣6。这样，在碎屑岩、泥页岩、煤层等易垮塌地层内钻进时，若钻具结构为光钻具(只有 钻铤和钻杆)，直接在钻铤和钻头之间安装实施例1的双母扣式本发明；若钻具结构内包含 螺杆，则在钻头和螺杆之间安装实施例3的上公扣下母扣式本发明；若钻具结构内包含扶 正器，则在近钻头端连接实施例1的双母扣式本发明、在扶正器上部安装实施例2的上母扣 下公扣式本发明。在已垮塌地层下部钻进时，若钻具结构为光钻具，连接方法同上；若钻具结构内包 含扶正器、螺杆等大直径钻具，则在大直径钻具上部直接连接安装实施例2的上母扣下公 扣式本发明。可根据实际需要，对上述井下掉块梨形随钻破碎器作进一步优化或/和改进 如附图1至3所示，破碎齿采用边楔形镶齿4，边楔形镶齿4镶嵌在本体3上。如附图1至3所示，根据需要，在本体3的上部上径向均勻分布有四列破块装置， 每列破块装置包括七个边楔形镶齿4。如附图1至3所示，边楔形镶齿4的宽度自上而下依序变小，边楔形镶齿4自上而 下由大到小顺次排列，渐次破碎井壁掉块，避免了大块沉降至本发明下部卡住下部钻具的 现象。如附图1至3所示，为了能达到较好的流通效果，相邻两列破块装置中线所对应的 本体3上有自上而下的流道5。
以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可 根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。本发明实施例的使用过程在常规钻井钻具的适当部位安装本发明，当本发明上 部井眼井壁出现坍塌或掉大块，掉块沉降至本发明时，本体3上半部的上窄下宽的锥台形 结构先将大块接住，避免其继续向下沉降卡住下部大直径钻具；掉块连同本发明一起随钻 具高速旋转，旋转过程中边楔形镶齿4不断挤压、磨蚀井壁掉块将其破碎，碎屑随循环流体 携带出井，从而实现随钻破碎并清理井下掉块，有效解决因井下掉块引起的卡钻事故，可避 免瞬间掉块压实作用堵塞环空，致使无法循环而卡钻。
权利要求
1.一种井下掉块梨形随钻破碎器，其特征在于包括上接头、下接头、本体、本体的上部 呈上窄下宽的锥台形，本体的下部呈与本体的上部相对应的上宽下窄的锥台形；本体的上 端与上接头固定在一起，本体的下端与下接头固定在一起，在本体上部的圆周面上径向间 隔分布有至少三列破块装置，每列破块装置包括至少两个的破碎齿，破碎齿自上而下间隔 固定在本体上，在相邻两列破块装置之间的本体上有自上而下方向的流道。
2.根据权利要求1所述的井下掉块梨形随钻破碎器，其特征在于上接头的上端有母 扣，下接头的下端有母扣。
3.根据权利要求1所述的井下掉块梨形随钻破碎器，其特征在于上接头的上端有母 扣，下接头的下端有公扣。
4.根据权利要求1所述的井下掉块梨形随钻破碎器，其特征在于上接头的上端有公 扣，下接头的下端有母扣。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的井下掉块梨形随钻破碎器，其特征在于破碎齿 采用边楔形镶齿，边楔形镶齿镶嵌在本体上。
6.根据权利要求5所述的井下掉块梨形随钻破碎器，其特征在于本体的上部上径向均 勻分布有四列破块装置，每列破块装置包括七个边楔形镶齿。
7.根据权利要求5所述的井下掉块梨形随钻破碎器，其特征在于边楔形镶齿的宽度自 上而下依序变小。
8.根据权利要求6所述的井下掉块梨形随钻破碎器，其特征在于边楔形镶齿的宽度自 上而下依序变小。
9.根据权利要求6所述的井下掉块梨形随钻破碎器，其特征在于相邻两列破块装置中 线所对应的本体上有自上而下的流道。
10.根据权利要求8所述的井下掉块梨形随钻破碎器，其特征在于相邻两列破块装置 中线所对应的本体上有自上而下的流道。
全文摘要
本发明涉及石油钻井作业中随钻处理井壁坍塌掉块工具技术领域，是一种井下掉块梨形随钻破碎器，其包括上接头、下接头、本体、本体的上部呈上窄下宽的锥台形，本体的下部呈与本体的上部相对应的上宽下窄的锥台形；本体的上端与上接头固定在一起，本体的下端与下接头固定在一起，在本体上部的圆周面上径向间隔分布有至少三列破块装置。本发明结构合理而紧凑，其可直接连接在钻具上，在正常钻进过程中随钻破碎井壁掉块并通过钻井循环流体将其携带出井，从而实现随钻处理井壁掉块的目的，其制造成本低、操作简单，可有效的防止因井壁掉块引起的卡钻事故，因此极大地缩短了钻井周期、减少钻井成本，降低工程报废系数。
文档编号E21B29/00GK102003155SQ20101054415
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者吴磊, 张彦龙, 曾权先 申请人:中国石油集团西部钻探工程有限公司