一种随钻井眼修整工具的制作方法

文档序号:16101862发布日期:2018-11-28 00:11阅读:276来源:国知局

本实用新型涉及用于石油天然气钻井领域,更具体的说,是涉及一种随钻井眼修整工具。



背景技术:

无论是直井还是定向井,无论是陆地还是海上作业,定向钻井过程中,井眼质量会受到不同方式的破坏,由于定向钻具组合钻头和其他钻具之间有一定的角度,因此,在钻井过程中会形成螺旋型井眼,导致实际的井径要比预期的井眼直径小很多,地质导向将这种情况称为常规台阶,旋转和滑动钻井时会增加扭矩,而定向钻井时会增加狗腿度。钻头钻过地层后,地层压力被释放,地层岩石破裂进入井筒,这都会增加钻井阻力,井下扭矩也会急剧增加,严重降低机械钻速,同时,钻压也不能有效传递到钻头,工具在井底会发生不必要的碰撞,这就是研制随钻井眼修整工具的原因。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足,提供了一种随钻井眼修整工具,有效扩大井眼直径,减少井眼台阶摩阻,缓解钻具通过的磨损减少起下钻次数,降低钻井作业成本。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

本实用新型的随钻井眼修整工具,包括本体,所述本体上端设置为母扣,下端设置为公扣,所述本体内部沿轴线设置有水眼,所述本体外部沿轴向设置有两个与其一体结构的螺旋带,两个所述螺旋带均偏心设置,两个所述螺旋带均由扶正翼和流道槽组成,两个所述螺旋带上扶正翼的分布相差180°,每个所述扶正翼均设置有PDC齿。

两个所述螺旋带均由四个扶正翼和四个流道槽组成,且四个扶正翼设置于其所在螺旋带偏心外凸一侧,每个所述螺旋带上的四个扶正翼均沿旋转方向记为Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号、Ⅳ号,其中Ⅰ号扶正翼钎焊有两个耐磨柱,Ⅱ号和Ⅲ号扶正翼分别钎焊有一个耐磨柱。

所述耐磨柱设置为拱形结构,所述耐磨柱采用金刚石柱,所述耐磨柱比PDC齿高1~2mm。

所述PDC齿与水平方向交角为10°~30°。

两个所述螺旋带表面均喷涂有碳化钨耐磨合金层。

所述扶正翼上的PDC齿在偏心离心力作用下,逐级渐进式修整螺旋型井眼。

与现有技术相比,本实用新型的技术方案所带来的有益效果是:

(1)本实用新型设计了两个螺旋带,螺旋带偏心设置,其偏心距可调,根据现场实际情况和客户要求确定。

(2)本实用新型中两个螺旋带的扶正翼分布相差180,螺旋带双向扩眼设计,有效保证井眼直径。

(3)本实用新型中扶正翼设置有PDC齿,部分扶正翼设计了拱形耐磨柱,能够消除其对套管的损伤和保护PDC齿。

(4)本实用新型中螺旋带偏心设置,在离心力作用下,PDC齿会逐级渐进式修整螺旋型井眼,有效扩大井眼直径、减少井眼台阶摩阻、缓解钻具通过的磨损减少起下钻次数,降低整个钻柱的扭矩,降低钻井作业成本。

附图说明

图1是本实用新型随钻井眼修整工具的结构示意图;

图2是本实用新型中螺旋带的结构示意图;

图3是本实用新型中螺旋带的偏心设置示意图;

图4是本实用新型中螺旋带上四个扶正翼的布齿图;

图5是本实用新型中螺旋带的展开图。

附图标记:1母扣;2水眼;3本体;4螺旋带;5公扣;6 PDC齿;7耐磨柱;41流道槽;42扶正翼。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明。

如图1至图5所示,本实用新型的随钻井眼修整工具,包括本体3,所述本体3上端设置为母扣1,下端设置为公扣5,所述本体3内部沿轴线设置有水眼2。所述母扣1和公扣5均为石油标准专用钻杆扣,所述母扣1与上部钻柱连接,所述公扣5与下部钻柱连接。

所述本体3外部沿轴向设置有两个螺旋带4,两个螺旋带4均与本体3设置为一体结构。两个所述螺旋带4均偏心设置,其偏心距l可调,根据现场实际情况和客户要求确定,偏心距大小决定了井眼扩大率。两个所述螺旋带4均由扶正翼42和流道槽41组成,扶正翼42设置于其所在螺旋带4偏心外凸一侧,两个所述螺旋带4上扶正翼42的分布相差180°。优选,两个所述螺旋带4均由四个扶正翼42和四个流道槽41组成,且每个所述螺旋带4上的四个扶正翼均沿旋转方向记为Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号、Ⅳ号,其中Ⅰ号扶正翼42钎焊有两个耐磨柱7,Ⅱ号和Ⅲ号扶正翼42分别钎焊有一个耐磨柱7。

每个所述扶正翼42均设置有PDC齿6,所述PDC齿6与水平方向交角α为10°~30°,角度大小根据地层属性和钻井要求确定。所述耐磨柱7设置为拱形结构,能够消除下钻过程中PDC齿6切削套管和保护PDC齿6;所述耐磨柱7采用金刚石柱,所述耐磨柱7比PDC齿高1~2mm。两个所述螺旋带4表面均喷涂有0.5~1mm厚的碳化钨耐磨合金层,目的是在使用过程中增强工具的耐冲蚀性和耐磨性。

所述扶正翼42逐级渐进式修整井壁,降低整个钻柱的扭矩。钻进过程中,顶驱或者转盘转动,带动随钻井眼修整工具转动,由于螺旋带4偏心设置,在离心力作用下,PDC齿6会逐级渐进式修整螺旋型井眼,有效扩大井眼直径、减少井眼台阶摩阻、缓解钻具通过的磨损减少起下钻次数,降低钻井作业成本

尽管上面结合附图对本实用新型的功能及工作过程进行了描述,但本实用新型并不局限于上述的具体功能和工作过程,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可以做出很多形式,这些均属于本实用新型的保护之内。

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