一种复合式局部反循环套铣筒的制作方法

本实用新型属于油气田开发技术领域，涉及油气(水)井修井工程中打捞作业的井下工具，具体涉及一种复合式局部反循环套铣筒。

背景技术：

套磨铣是油气井修井工程中最常用一种方法，目前常规的套磨铣大多采用正循环，所产生的碎屑由套管环空上返，在碎屑上返过程中由于流速变化、浮升上返距离高等原因，使碎屑下沉堆集，造成套铣筒被卡，解决的方式是采用在靠近套铣筒的位置安装较大口径的开口向上的沉淀杯，以接纳碎屑减少卡钻。为使沉淀杯能够接纳碎屑，不致于漏回其下部，往往将沉淀杯外径设计的尽量接近套管内径。然而，这种大直径的沉淀杯又使得造成卡钻的风险几率大大增加，同时，由于存在沉淀杯外径过大，以至于大粒径碎屑因间隙小无法通过返出，专利201420642589.0公布了一种修井作业用反循环内沉淀杯，但其为通过正、反洗井、捞爪收集碎屑，需要大排量循环一周后再反循环才能最大限度的发挥作用，不能随工序即时收集碎屑，存在耗时长、收纳磨屑碎屑不彻底、效率低下等问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种复合式局部反循环套铣筒，设计了内置式沉淀杯，并结合反循环的优势，使得碎屑快速冲离钻头随反循环液离开井底，进入沉淀筒，特别用于漏失井磨铣时，可有效减少卡钻风险。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种复合式局部反循环套铣筒，包括依次连接的上接头、套铣筒体、套铣鞋，套铣筒体腔体内设有将套铣筒体分为上下两部分的隔板，靠近隔板上部，套铣筒体筒壁上开有反循环孔，在隔板的阻挡作用下，使上部的正循环流体变为从反循环孔流出进入套铣筒体外环空，形成反循环；沉淀筒为一底端封闭的圆形筒，上端与隔板底板焊连接并固定在套铣筒体内，靠近隔板的位置，在沉淀筒管壁上开有多个流通孔，导流管为一圆形空芯管，穿过沉淀筒内的隔板，位于隔板下方的导流管底端低于流通孔，位于隔板上方的导流管顶端通过返流管穿出反循环孔上方的套铣筒体筒壁，与套铣筒体外环空相通。

所述套铣鞋底部端面、内侧面镶嵌有合金齿，既有底部切屑磨铣功能，又有内磨铣功能。

所述套铣筒体由通过丝扣连接的多段筒体形成的。

所述沉淀筒由通过丝扣连接的多段筒体形成的。

所述返流管为四根，向上倾斜，圆周向均匀布置。

所述反循环孔为四个，反循环孔向下倾斜，圆周向均匀布置。

本实用新型的有益效果是：与现有工具和磨铣技术相比，改正循环液流为局部反循环，内置式沉淀杯，将井下套磨铣产生的碎屑杂质高效清理、收集；提高了碎屑清理效果，减少和避免套铣过程中卡钻问题的发生。

附图说明

图1为本实用新型的复合式局部反循环套铣筒结构示意图。

图2为图1俯视图a返流管图结构示意图。

图3为图1俯视图b沉淀杯竖向流通孔图。

图4为本实用新型复合式局部反循环套铣筒工作时流体流向示意图。

图中1.上接头2.套铣筒主体3.返流管4.反循环孔5.隔板6.竖向流通孔7.导流管8.沉淀筒9.套铣筒连接丝扣10.沉淀筒连接丝扣11.套铣筒延伸筒12.沉淀筒延伸筒13.套铣鞋14.磨屑碎屑。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1-4所示，本实用新型的复合式局部反循环套铣筒，包括依次连接的上接头1、套铣筒体2、套铣鞋13，套铣筒体2腔体内设有将套铣筒体2分为上下两部分的隔板5，靠近隔板5上部，在套铣筒体2筒壁上开有反循环孔4，使在隔板5的阻挡作用下，使上部的正循环流体变为从反循环孔4流出进入套铣筒体外环空，形成反循环；沉淀筒8为一底端封闭的圆形筒，上端与隔板5底板焊连接并固定在套铣筒体2内，靠近隔板5的位置，沉淀筒管壁上开有多个流通孔6，导流管7为一圆形空芯管，穿过沉淀筒8内的隔板5，位于隔板5下方的导流管7底端低于流通孔6，位于隔板5上方的导流管7顶端通过返流管3穿出反循环孔4上方的套铣筒体2筒壁，与套铣筒体外环空相通。

所述套铣鞋13底部端面、内侧面镶嵌有合金齿，既有底部切屑磨铣功能，又有内磨铣功能。

所述套铣筒体2由通过丝扣连接的多段筒体形成的。所述沉淀筒8由通过丝扣连接的多段筒体形成的。

所述返流管3为四根，向上倾斜，圆周向均匀布置。所述反循环孔4为四个，反循环孔向下倾斜，圆周向均匀布置。

具体地说，上接头1，用于与钻具管柱连接。套铣筒体2，其筒体下部腔体内设有用于改变流向的隔板5，靠近隔板5上部开有反循环孔4，在隔板5的阻挡作用下，由上部的正循环流体变为从反循环孔4流出进入套铣筒外环空，形成反循环；筒体上部设有与返流管3相连的返出孔，将流体导流至环空。

设在套铣筒腔体内的隔板5，其作用一是阻挡来自上方管柱的流体，使正循环流体变为进入套铣筒体2外环空形成反循环；二是阻隔来自下方经套铣鞋13的带有碎屑的流体，改变流向使其进入沉淀筒8。

在套铣筒2和套铣鞋13之间，设有连接丝扣9，功能是便于安装内部的沉淀筒延伸筒，和可选择性连接套铣筒延伸筒11，用于磨铣落较长鱼。

沉淀筒8，安装在套铣筒腔体内，为一底端封闭的圆形筒，上端与隔板5焊连接并固定在套铣筒体2内。隔板5以下，开有竖向流通孔6，用于返液进入沉淀筒8内。进一步，沉淀筒8中段竖向流通孔6以下设有丝扣10，用于选择性连接沉淀筒延伸筒12，以加长沉淀筒，容纳更多的碎屑14。

导流管7，安装在沉淀筒8内，为一圆形空芯管，顶端连接于返流管3并连通，底端为液流进口，底端进口须在沉淀筒竖向流通孔6以下一定距离位置，导流管7作用一是改变带有磨屑碎屑的流体方向，使其向下流动下沉磨屑14；二是将脱离磨屑的返液从其内上返至返流管3，进入环空。

返流管3，安装在套铣筒内，为一空心管，上部与返流孔相连，用于液体进入环空；下端与导流管7连通，通过与隔板5焊接固定在套铣筒2内。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

将安装有套磨铣等工具的局部反循环套铣筒工具下至预定套磨铣位置以上；

井口连接方钻杆，打开循环流程，启泵开始循环作业；

启动转盘，缓慢加压，开始套铣；

流体经钻杆进入工具，在工具内隔板的阻挡作用下，由上部的正循环流体变为从反循环孔流出进入套铣筒外环空，形成反循环；

流体经套铣鞋底部并携带有碎屑的流体，经由沉淀筒上的竖向流通孔流向沉淀筒内，遇导流管外壁，改变流向使向下流动，碎屑向下沉积至沉淀筒下部存储空间，使碎屑和循环液分离，无磨屑的返液从导流管内上返至返流管，再进入环空升至地面；

起出工具，带出磨屑碎屑。

综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本实用新型的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本实用新型的范围之内。

技术特征：

1.一种复合式局部反循环套铣筒，包括依次连接的上接头(1)、套铣筒体(2)、套铣鞋(13)，其特征在于，套铣筒体(2)腔体内设有将套铣筒体(2)分为上下两部分的隔板(5)，靠近隔板(5)上部，套铣筒体(2)筒壁上开有反循环孔(4)，在隔板(5)的阻挡作用下，使上部的正循环流体变为从反循环孔(4)流出进入套铣筒体外环空，形成反循环；沉淀筒(8)为一底端封闭的圆形筒，上端与隔板(5)底板焊连接并固定在套铣筒体(2)内，靠近隔板(5)的位置，在沉淀筒管壁上开有多个流通孔(6)，导流管(7)为一圆形空芯管，穿过沉淀筒(8)内的隔板(5)，位于隔板(5)下方的导流管(7)底端低于流通孔(6)，位于隔板(5)上方的导流管(7)顶端通过返流管(3)穿出反循环孔(4)上方的套铣筒体(2)筒壁，与套铣筒体外环空相通。

2.根据权利要求1所述复合式局部反循环套铣筒，其特征在于，所述套铣鞋(13)底部端面、内侧面镶嵌有合金齿，既有底部切屑磨铣功能，又有内磨铣功能。

3.根据权利要求1所述复合式局部反循环套铣筒，其特征在于，所述套铣筒体(2)由通过丝扣连接的多段筒体形成的。

4.根据权利要求1所述复合式局部反循环套铣筒，其特征在于，所述沉淀筒(8)由通过丝扣连接的多段筒体形成的。

5.根据权利要求1所述复合式局部反循环套铣筒，其特征在于，所述返流管(3)为四根，向上倾斜，圆周向均匀布置。

6.根据权利要求5所述复合式局部反循环套铣筒，其特征在于，所述反循环孔(4)为四个，反循环孔向下倾斜，圆周向均匀布置。

技术总结
本实用新型公开了一种复合式局部反循环套铣筒，用于油气(水)井修井作业套磨铣时收纳碎屑及高效磨铣。通过设置在套铣筒上的反循环孔将液体导流，由上部的正循环变为从环空流出进入套铣筒，形成反循环；又通过设置在筒体内的沉淀筒收纳碎屑。本实用新型改变了在套磨铣施工过程中的正向冲洗为局部反向冲洗、原大通径外置沉淀筒为内置，可顺利将套铣过程中产生的磨屑碎屑携带出地面，可有效地避免卡钻等风险，用于对漏失井、大斜度井的安全高效套磨铣作业，集套磨铣、磨屑碎屑捞取功能于一体，提高了磨屑碎屑清理效果，减少和避免套铣过程中卡钻问题的发生。

技术研发人员：杜鑫芳;李东;黄凯;蓝婉萍;邹余明;徐昊洋;徐克彬;韩英;明星;提云
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：2019.11.08
技术公布日：2020.07.03