井壁修整器的制作方法

本发明涉及石油钻探领域，尤其是一种井壁修整器。

背景技术：

在油气井建井过程中，良好的固井质量是油气井全生命周期内井完整性的重要保证，影响固井质量的重要因素之一就是水泥浆的顶替效率，如果井内的钻井液被良好的清洗和顶替，则固井中的质量则会大大提高，另一方面，套管的下入过程中有时会因为井壁不光滑而引起套管下入困难，通过下压套管的方法会降低套管居中度，甚至使套管变形，进而影响固井质量。

套管下入时接箍处和井壁产生较大摩阻，为了保证套管的居中度、提高水泥浆顶替效率一般会添加扶正器，而扶正器又增添了额外的摩阻。此外由于井壁不光滑，井壁上会有大量的钻井液滤饼，在固井时清洗井壁和泥浆顶替钻井液时无法把井壁残留的钻井液滤饼有效清除，这些滤饼为影响水泥环的第二界面固井质量，会引起气窜，引起环空带压等高风险，这种原因带来风险后期基本无法挽回。

目前在下套管之前修整井眼是改善固井质量的重要措施，常用的方法在下套管之前，在钻具上增加1至3个扶正器形成通井钻具组合，使用通井钻具组合通井修整井眼，但这种方法无法有效刮削钻井液滤饼、清洁岩屑床，其修整井筒的效果不佳。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述技术问题而提供一种井壁修整器，其能够有效修整井壁，使轨迹和井壁光滑，解决现有套管下入困难和固井质量不高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种井壁修整器，包括管状结构的本体，在本体外壁上形成有若干个数量相等的正向螺旋槽和反向螺旋槽，其中正向螺旋槽和反向螺旋槽相互交织构成网状结构的槽，所述正向螺旋槽前端形成有用于刮削井壁的井壁刮削刀，尾端形成有用于引起岩屑悬浮的岩屑引出槽，在井壁刮削刀和岩屑引出槽之间形成有用于将岩屑运移到上部井筒的岩屑运移槽，所述反向螺旋槽前端形成有用于研磨井壁的井壁研磨面，尾端形成有用于将岩屑卷入到岩屑运移槽内的岩屑引流槽。

进一步地，所述井壁刮削刀的刀面倾斜角度在15°～45°之间。

进一步地，所述井壁研磨面的倾斜角度在15°～45°之间。

本发明的有益效果是：本发明能够对井壁进行刮削修整，使井眼轨迹、井壁光滑，在使井眼轴线方向上的井斜角、方位角、全角变化率等平滑过渡，将井眼轨迹、井壁整合光滑，一方面减少套管下入摩阻，降低套管下入难度，另一方面光滑的井壁有利于提高水泥浆顶替效率，进而提高固井质量。本发明提供的井壁修整器能够有效修整井壁，使轨迹和井壁光滑，解决现有套管下入困难和固井质量不高的问题。

附图说明

图1为本发明井壁修整器的结构示意图。

图中：1、井壁刮削刀，2、井壁研磨面，3、岩屑运移槽,4、岩屑引出槽，5、岩屑引流槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

参见图1，本发明的井壁修整器包括管状结构的本体，在本体外壁上形成有若干个数量相等的正向螺旋槽和反向螺旋槽，其中正向螺旋槽和反向螺旋槽相互交织构成网状结构的槽，所述正向螺旋槽前端形成有井壁刮削刀1，尾端形成有岩屑引出槽4，在井壁刮削刀1和岩屑引出槽4之间形成有岩屑运移槽3，所述反向螺旋槽前端形成有井壁研磨面2，尾端形成有岩屑引流槽5。

井壁刮削刀1的主要用于刮削井壁不规则的地方，一方面刮削钻井液滤饼，另一方面刮削井壁不规则地方，其刀面角度在15°～45°之间。

井壁研磨面2主要是对刮削过后的井壁进行研磨，以进一步修整井壁，使井壁在一定程度上光滑、耐磨，其角度在15°～45°之间。

岩屑运移槽3主要用于将岩屑运移到上部井筒，在工具转动时一方面将井底沉降的岩屑进行刮动，使岩屑在修整器的转东西下被刮动起来，另一方面岩屑运移槽搅动钻井液，形成局部紊流场，将岩屑进一步悬浮起来，最终岩屑在运移槽和泥浆的作用下向井口处运移。

岩屑引出槽4主要用于引起部分岩屑悬浮，部分岩屑并未在钻井液的流动下悬浮起来，这些岩屑被刮削之后在岩屑运移槽内运移，在岩屑引出槽在一定的角速度下将岩屑甩出，从而给这些岩屑一个初始速度，促使这些岩屑悬浮起来，使其在钻井液的携带作用下运移。

岩屑引流槽5主要用于将部分贴近井壁修整器的岩屑颗粒卷入岩屑运移槽3，进一步通过离心和扰流作用将其悬浮起来。

所述井壁修整器接在钻柱中，在底部钻具组合中每隔1根钻杆接一个井壁修整器，本工具(井壁修整器)和钻具一起转动，钻具转速为60rpm～80rpm在转动时，将井壁沿着井眼轨迹的走向进行轴向方面的修整，在径向上对井壁进行刮削修整，同时通过转动过程中对局部钻井液流场的扰动将岩屑悬浮起来，将修整的岩屑等不利于固井的物质携带至地面。通过对井壁修整光滑的措施，降低套管下入难度，提高水泥浆的顶替效率，进而提高固井质量。

本发明通过特殊的结构设计，通过在钻进或通井过程中的应用，对井壁进行修整，使其在轴向和径向上平滑，进而降低套管下入难度，提高水泥浆的顶替效率，进而提高固井质量。是降低套管下入难度和提高固井质量的有效工具，此外本发明结构简单，便与操作和维护，有效地降低了固井作业难度，提高了固井质量，具有较好的经济效益和社会价值。

综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种井壁修整器，其包括管状结构的本体，在本体外壁上形成有若干个数量相等的正向螺旋槽和反向螺旋槽，其中正、反向螺旋槽相互交织构成网状结构的槽，正向螺旋槽前端形成有井壁刮削刀，尾端形成有岩屑引出槽，在井壁刮削刀和岩屑引出槽之间形成有岩屑运移槽，所述反向螺旋槽前端形成有井壁研磨面，尾端形成有岩屑引流槽。本发明能够对井壁进行刮削修整，使井眼轨迹、井壁光滑，在使井眼轴线方向上的井斜角、方位角、全角变化率等平滑过渡，将井眼轨迹、井壁整合光滑，一方面减少套管下入摩阻，降低套管下入难度，另一方面光滑的井壁有利于提高水泥浆顶替效率，进而提高固井质量。

技术研发人员：张苏;李娜;李立昌;崔树清;徐明磊;范永涛;李义刚;顾冰
受保护的技术使用者：中国石油集团渤海钻探工程有限公司
技术研发日：2018.10.29
技术公布日：2019.01.15