高效井眼修整工具的制作方法

本发明涉及一种修整工具，尤指一种高效井眼修整工具。

背景技术：

随着油气田开发进入中后期，油田开发难度逐步加大，环空憋压、浅层缩径、井漏等复杂情况频发。为了保证井下安全，在钻井施工中，钻井队不得不采取短起下钻，通井划眼、扩眼，甚至堵漏等技术措施，这必将严重影响钻井时效。

塔里木深井完井后，存在下套管难的问题。主要原因在于井眼存在键槽等现象，由于井深，套管下到键槽位置，就可能直接卡在井壁上，导致套管下不去。

为了解决这一问题，塔里木的现行做法是，除了钻井过程就多次划眼外，完钻后再用西瓜皮钻头通井，一般不再带钻铤。因西瓜皮钻头和井壁接触面是一个点，通井效率十分低下。为了保证套管能安全下入，常是先带一个扶正器通井，顺利后再带二个扶正器，一般要做到带四个扶正器。这样起下钻次数多，耽搁时间长，有时长达两三个月。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高效井眼修整工具，其有利于提高井眼质量，保证下套管、固井作业，并且有利于提速增效，缩短钻井周期。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：一种高效井眼修整工具，其中包括上切削段，所述上切削段的下端沿轴线方向通过第一连接段连接有下切削段，所述上切削段的上端连接有用于与井管柱连接的第一连接头，所述下切削段的下端连接有用于与井管柱连接的第二连接头，所述第一连接段的横截面直径小于上切削段的横截面直径及下切削段的横截面直径。

本发明高效井眼修整工具，其中所述第一连接段的外表面上部连接有搅动锤，所述搅动锤的横截面直径大于第一连接段的横截面直径。

本发明高效井眼修整工具，其中所述搅动锤的外表面沿周向均布有六条沟槽，各条沟槽的横截面夹角为60°，各所述沟槽外沿沿切削方向分别设置有第三耐磨带。

本发明高效井眼修整工具，其中所述第一连接段的外表面下部连接有流体增速灯泡，所述流体增速灯泡的横截面直径大于第一连接段的横截面直径，且小于上切削段及下切削段的 横截面直径。

本发明高效井眼修整工具，其中所述流体增速灯泡由上部小下部大的第一圆台体和上部大下部小的第二圆台体呈上下连接构成，所述第一圆台体的底面与第二圆台体的上表面形状相同且二者重合。

本发明高效井眼修整工具，其中所述上切削段的外表面沿周向均布有四个第一切削刃，各第一切削刃上沿转动向的前侧分别设置有第一耐磨带，所述第一切削刃的横截面夹角为60°。

本发明高效井眼修整工具，其中所述下切削段的外表面沿周向均布有四个第二切削刃，各第二切削刃上沿转动向的前侧分别设置有第二耐磨带，所述第二切削刃的横截面夹角为60°，所述上切削段与下切削段的转动方向相反。

本发明高效井眼修整工具，其中所述上切削段与第一连接头之间连接有上端柔性段，所述上端柔性段的横截面直径小于上切削段的横截面直径及第一连接头的横截面直径，所述下切削段与第二连接头之间连接有下端柔性段，所述下端柔性段的横截面直径小于下切削段的横截面直径及第二连接头的横截面直径。

本发明高效井眼修整工具，其中所述上端柔性段与上切削段之间连接有上过渡段，所述下端柔性段与下切削段之间连接有下过渡段，所述上过渡段的外表面及下过渡段的外表面分别镶嵌有PDC齿。

本发明高效井眼修整工具，其中所述第一连接头为母扣端，第二连接头为公扣端。

采用上述方案后，本发明高效井眼修整工具具有以下有益效果：

1、通过上切削段与下切削段的双向旋转设计，及上切削段的四个第一切削刃、下切削段的四个第二切削刃的设计，使修整井壁的效率高，且更彻底；

2、流体增速灯泡的设计，有利于携带岩屑，保证井眼清洁；

3、在上端柔性段与上切削段之间连接上过渡段，下端柔性段与下切削段之间连接下过渡段，且上过渡段的外表面及下过渡段的外表面分别镶嵌PDC齿，这样设计对井眼修整效率更高，同时起到减小阻力的作用；

4、在上切削段与第一连接头之间连接上端柔性段，下切削段与第二连接头之间连接下端柔性段，采用这样的柔性设计，且该工具外径稍小，有利于该工具出、入井；

5、该工具通过随钻柱转动时产生的摆动，实现对井壁瞬间的切削，冲击力更大，对井壁岩石的破碎力更大，切削效率更高；

6、整个工具为一整体，没有机械活动部件，安全性高。

附图说明

图1是本发明高效井眼修整工具的半剖结构主视示意图；

图2是图1的上切削段部分的横截面剖面示意图；

图3是图1的下切削段部分的横截面剖面示意图；

图4是图1的搅动锤部分的横截面剖面示意图。

下面结合附图，通过实施例对本发明做进一步的说明；

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明高效井眼修整工具，由上向下由第一连接头1、上端柔性段2、上过渡段3、上切削段4、第一连接段5、搅动锤6、流体增速灯泡7、下切削段8、下过渡段9、下端柔性段10及第二连接头11依次连接构成，各部件的轴心线重合，且轴心线为竖直向；

第一连接头1为母扣端，第二连接头11为公扣端，分别用于与井管柱连接，此处也可以通过配合接头连接；

上端柔性段2的横截面直径小于上切削段3的横截面直径及第一连接头1的横截面直径，下端柔性段10的横截面直径小于下切削段8的横截面直径及第二连接头11的横截面直径，上端柔性段2、下端柔性段10实现了该工具在井眼里快速旋转时产生摆动，此处上端柔性段2比下端柔性段10稍长一些；

上切削段4的外表面沿周向均布有四个第一切削刃12，各第一切削刃12上沿转动向(为图中顺时针旋转方向)的前侧分别焊接有第一耐磨带13，第一切削刃12的横截面夹角为60°，下切削段8的外表面沿周向均布有四个第二切削刃14，各第二切削刃14上沿转动向(为图中逆时针旋转方向)的前侧分别焊接有第二耐磨带15，第二切削刃14的横截面夹角为60°，上切削段4与下切削段8的转动方向相反，上切削段4与下切削段8的如此设计，使工具经过同一井壁处时，井壁将受到两种方向完全相反的切削，井眼修整得更加充分、彻底，设置第一耐磨带13和第二耐磨带15是为了分别加强第一切削刃12、第二切削刃14的使用寿命；

第一连接段5的横截面直径小于上切削段4的横截面直径及下切削段8的横截面直径，第一连接段5的外表面上部连接搅动锤6，搅动锤6的外表面沿周向均布有六条沟槽16，该沟槽16的设计可以进一步实现对上返钻井液的搅动，让切削后的钻屑顺其沟槽16方向上返，避免在此沉降，各条沟槽16的横截面均为倒锥形，其夹角为60°，这样设计使其具有搅拌机提升系统的类似功能，各沟槽16的外沿沿切削方向分别设置有第三耐磨带20，搅动锤6 的横截面直径大于第一连接段5的横截面直径；第一连接段5的外表面下部连接流体增速灯泡7，流体增速灯泡7由上部小下部大的第一圆台体17和上部大下部小的第二圆台体18呈上下连接构成，第一圆台体17的底面与第二圆台体18的上表面形状相同且二者重合，流体增速灯泡7的横截面直径大于第一连接段5的横截面直径，且小于上切削段4及下切削段8的横截面直径，流体增速灯泡7将对上返的钻井液进行增速，搅动切削后的钻屑，避免在此沉降；

上过渡段3的外表面及下过渡段9的外表面分别镶嵌有PDC齿19，上过渡段3和下过渡段19的如此设计，在该工具与键槽接触时，实现对键槽的切削修整，而设计PDC齿19是为了达到切削的目的。

本发明高效井眼修整工具在实际使用时，可在一个该工具下端串接2-3根钻杆，之后再在该些钻杆下端串接一个该工具，提高井眼的修整效率。

以上所述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。