一种冲砂堵漏一体化井下钻具及其使用方法与流程

1.本发明涉及石油钻井工程技术领域，特别是涉及一种冲砂堵漏一体化井下钻具及其使用方法。


背景技术：

2.随着页岩气勘探开发的持续推进，川渝地区水平段超过1500米的长水平段水平井数量大幅增加，且水平段长日益增长、机械钻速日益加快，现有技术的装备水平，已不能很好地解决长水平段水平井的岩屑运移问题，造成其井眼清洁不足，从而导致卡钻事故频发，严重影响钻进安全，造成工程延迟成本增加。同时在后续作业工序中，井眼清洁不足还可能导致测井工具下入难，下套管固井难，固井质量差等问题。同时在多数页岩气的钻井过程都有不同程度的漏失，严重的井漏会导致井内压力下降，造成影响正常钻井、引起井壁失稳、诱发相应的井控风险等问题。
3.目前清洗岩屑床的方法主要有以下几种方法：可以通过加大钻井泵排量，提高环空中的钻井液循环返出速度，进而提高岩屑返出率。但是该方法容易造成井壁稳定的问题，同时对螺杆等井下工具要求更高。还可以改进钻井液性能，提高钻井液的携岩能力，该方法效果有限。还可以通过机械方法清洗岩屑床，包括采用特殊结构的翼肋对岩屑床产生扰动的方法。例如现有技术中，提出了公开号为cn208106339u，授权公告日为2018年11月16日的中国实用新型专利文件。还有对岩屑进行直接喷射冲刷的清洗方法，例如现有技术中，提出了公开号为cn202882806u，授权公告日为2013年04月17日的中国实用新型专利文件。这两种机械法对岩屑床的清洗效果有限。
4.针对井漏问题，为保护井下仪器工具，主要通过采用起钻后下光钻杆泵入堵漏材料的方法进行堵漏，效率较低，成本较高。
5.现有技术中，提出了公开号为cn107227942a，公开日为2017年10月03日的中国发明专利文件，来解决上述存在的技术问题，该专利文献所公开的技术方案如下：一种随钻堵漏短接装置，包括外筒、下接头、芯轴、滑套、上斜齿环、上弹簧、下斜齿环和下弹簧，外筒的下部内侧与下接头的上部外侧固定安装在一起，外筒内套装有芯轴，芯轴的下部外侧与下接头的上部内侧固定安装在一起，芯轴的上部外侧套装有位于外筒内且能沿芯轴滑移的滑套；滑套包括由上至下依次连接在一起的上连接套、中连接套和下连接套。
6.上述技术方案在实际使用过程中，会出现以下问题：（1）在钻井、堵漏、旁通循环任何一个作业过程，始终有一个操作控制球落坐于所述球座环台上，因此势必会造成钻具内主轴通道无法直接连通，一方面钻井流道减少，压降较大，甚至影响正常钻井作业的大排量循环要求，另一方面也不能在工具内部下入相关井下仪器，影响作业；（2）上述技术方案中，滑套移动会带动上下两个弹簧同时压缩移动，实际在滑套下行过程中，下斜齿环对上斜齿环的限位解除并不能实现，因为在滑套下行时，由于上下弹簧均有预紧力，因此上、下斜齿环移动的距离接近一致，因此很难实现两者的分离与限位解
除。


技术实现要素：

7.为解决上述技术问题，本发明提出了一种冲砂堵漏一体化井下钻具及其使用方法，能有效解决无法在井下实现双流道旁通冲砂与纯旁通流道堵漏两种工作状态根据需要随意切换的问题，同时实现专项特殊作业与正常钻井作业的快速转换。
8.本发明是通过采用下述技术方案实现的：一种冲砂堵漏一体化井下钻具，其特征在于：包括至少一个球体以及相连的冲砂接头和落球短接，所述冲砂接头和落球短接中部设有连通的流道；所述冲砂接头包括冲砂接头本体以及位于冲砂接头本体上的冲砂孔；所述冲砂接头本体内设有衬套、滑套和弹性机构；所述衬套上设有与冲砂孔连通的第一通孔；所述滑套包括螺纹连接的上滑套和下滑套，所述上滑套位于衬套内，下滑套与冲砂接头本体之间形成用于安装弹性机构的第一环形空间，所述上滑套上设有径向均布的第二通孔；所述上滑套内从上到下还依次设有上球座、支撑环和下球座，所述上球座和下球座为内径能变形的弹性体，所述上球座的内径大于下球座的内径；所述球体包括第一球体和第二球体，所述第一球体的外径大于上球座的内径，小于最大变形后的上球座和下球座的内径；所述第二球体的外径小于上球座的内径，大于下球座的内径，且小于最大变形后的下球座的内径；所述支撑环上设置有径向均布的与第二通孔连通的第三通孔；所述第一球体和第二球体用于投入钻具内，与上球座和下球座配合，控制滑套上下滑动，使第一通孔和第二通孔连通或被隔断，最终实现钻具内流体通过冲砂孔喷出或/和从钻具内的流道流出。
9.所述衬套和冲砂接头本体之间形成有第二环形空间，所述第一通孔通过第二环形空间与冲砂孔连通。
10.所述冲砂接头本体上设有小直径段，所述小直径段的直径小于冲砂接头本体的直径；所述小直径段上设置有至少一层翼棱台；每层翼棱台都包括四个翼肋，所述翼肋的倾斜方向相同且沿冲砂接头本体的周向布置，所述翼肋包括两个相邻布置的大直径高边翼肋和两个相邻布置的小直径低边翼肋。
11.所述翼棱台设有两层，上下两层翼棱台中的翼肋的倾斜方向相反。
12.所述衬套与冲砂接头本体通过定位销钉相连，且所述上滑套的外表面设有不规则对称分布的w型凹槽，所述滑套上下滑动，带动w型凹槽沿着定位销钉转动。
13.所述w型凹槽包括若干组凹槽依次相连而成，每组凹槽包括依次连通的第一下凹槽、第一上凹槽、第二下凹槽和第二上凹槽。
14.所述冲砂接头本体上还设有4个径向对称分布的第一定位孔，所述定位销钉安装在该第一定位孔上；所述衬套上设有与第一定位孔相匹配的第二定位孔。
15.所述落球短接包括有上接头、落球短接本体、装球内筒和底部支撑环；所述装球内筒为镂空状。
16.所述衬套与冲砂接头本体之间、衬套与上滑套之间以及上滑套与支撑环之间都分别设有用于密封的密封件。
17.一种冲砂堵漏一体化井下钻具的使用方法，其特征在于：根据情况判断是否需要进行专项特殊作业，若否，则继续进行正常钻井作业，若是，则进入步骤s1；
s1. 开启双流道旁通冲砂模式：此时，定位销钉位于第一下凹槽的端点处；向钻具内投入一个第一球体，第一球体落入钻具，并坐封于上球座；由于密封作用，压力推动滑套向下滑动压缩弹性机构，滑套在滑动过程中旋转，定位销钉位于第一上凹槽的端点处，开始憋压，直至上球座变形，第一球体通过变形后的上球座，并落入下球座，同理，第一球体在下球座上继续憋压后，下球座变形，第一球体穿过下球座；第一球体下落进入落球短接内；滑套受弹性机构的弹力作用回弹，滑套向上滑动过程中旋转，定位销钉位于第二下凹槽的端点处，此时第一通孔和第二通孔连通；此时钻井液进入钻具后，在钻具内通过流道向下流动循环，也能同时通过冲砂孔喷出；s2. 判断是否需要进入纯旁通流道堵漏模式，若是，进入步骤s3后再进入步骤s4，若否，直接进入步骤s4；s3. 开启纯旁通流道堵漏模式：再次从井口向钻具内投入第二球体，第二球体直接坐落于下球座上，关闭钻具内的流道；钻井液只能依次通过第三通孔、第二通孔和第一通孔，最后从冲砂孔喷出；s4. 关闭专项特殊作业，转换为正常钻井作业：再次从井口向钻具内投入一个第一球体，第一球体坐封于上球座，由于密封作用，压力推动滑套向下滑动压缩弹性机构，滑套在滑动过程中旋转，定位销钉位于第二上凹槽的端点处时，第一球体对上球座开始憋压，上球座变形后，第一球体通过变形后的上球座下落，并落入下球座；同理，第一球体穿过变形后的下球座后下落，或者第一球体挤压下球座后和步骤s3中的第二球体一并下落，滑套受弹性机构的弹力作用向上滑动并旋转，定位销钉位于下一组凹槽的第一下凹槽的端点处；专项特殊作业关闭，钻井液只能在钻具内通过流道向下流动循环。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：1、本发明提供了一种安装于井下的，既可以用于冲刷清洗长水平段水平井钻井作业中岩屑床，又可以用于随钻堵漏的多用途一体化钻井工具。通过本钻具结构的设计，使得本钻具能实现在专项特殊作业与正常钻井作业之间的快速转换，并且在专项特殊作业时，也能根据需要，在井下完成对双流道旁通冲砂与纯旁通流道堵漏两种工作模式的随意切换，在保持同时三种流动状态控制的同时，保证钻具内的主通道水眼通畅，球体不会对正常钻井作业循环造成影响，也无下入仪器的影响限制。
19.当处于双流道旁通冲砂模式时，可对岩屑床进行大排量的横向冲刷，同时还保留了钻头井底循环模式，提高了钻井液的携岩效率。当为纯旁通流道堵漏模式时，可进行大颗粒堵漏材料的堵漏作业，保护了井下仪器工具。对于指导长水平段水平井安全快速钻井作业，降低事故复杂频率，提高钻井作业效率具有积极意义。
20.停泵后，流道模式可以保持锁定，不会改变。可用于起钻时自动卸载钻具内泥浆，避免泥浆在井口外溅；下钻时可以自动灌浆，提高了起下钻效率。
21.支撑环的设置，可以起到防冲刷作用，保护滑套，也便于更换。
22.2、本发明只有一个弹性机构以及一个w型凹槽，并且w型凹槽都位于滑套外，与现有技术中分为上下两个相对独立部分的凹槽相比，本发明中的w型凹槽不会相对移动，结构简单且容易实现，操作更加可靠。
23.3、第二环形空间的设置，为冲砂孔的在该段范围内的多孔设置以及任意布置方式提供了条件。
24.4、翼棱台的作用是在钻井过程中，通过翼肋对井筒内的流体进行扰流，防止岩屑床沉积，同时将已经在水平井下半部分沉积的岩屑床旋扰至上半部分，再通过上部分的钻井液流动带出井筒。
25.翼棱台包括大直径高边翼肋与小直径低边翼肋，形成偏心结构，能减小对井筒上半部分流体的重复扰动。当大直径高边翼肋旋转到井筒下半部分后并继续旋转，将岩屑床扰流至上半部井筒，如果全部采用同直径的翼肋，则对称分布的翼肋会再次将上半部分的岩屑带入井筒下半部，造成重复扰流，降低了效率，故设置了两条小直径低边翼肋。
26.更进一步的，所述冲砂孔也可以设置在两条大直径高边翼肋之间，在翼肋扰流的同时，通过从钻具内喷出钻井液，同时对井筒下部分岩屑床进行冲刷，提高扰流效果。并且，冲砂孔可以有多个布置，还可以设置不同的倾斜角度，通过对岩屑床产生不同角度的冲刷。
27.5、上下两层翼棱台中的翼肋的倾斜方向相反，可以提高清洗效率。
28.6、不规则对称分布的w型凹槽与定位销钉的结合，可以保证滑套在滑动过程中位置的暂时固定，使滑套可以保持在不同的位置。
29.7、所述装球内筒为镂空设置，便于提供钻井液流体通道，减小流阻。
附图说明
30.下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：图1为本发明中冲砂接头的内部结构示意图；图2为本发明中区域i的放大结构示意图；图3为本发明中的整体示意图；图4为本发明中翼棱台的俯视结构示意图；图5为本发明中上滑套的结构示意图；图6为本发明中落球短接的结构示意图；图7为本发明中双流道旁通冲砂模式的流程示意图；图8为本发明中纯旁通流道堵漏模式的流程示意图；图9为本发明中关闭专项特殊作业的流程示意图；图中标记：1、冲砂接头，101、冲砂接头本体，102、密封件，103、衬套，104、顶环，105、上球座，106、支撑环，107、第一通孔，108、冲砂孔，109、下球座，110、上滑套，111、w型凹槽，112、定位销钉，114、下滑套，116、第一环形空间，117、弹性机构，118、挡环，119、凸台，120、上部螺纹，124、第二通孔，127、第三通孔，128、第二环形空间，130、第一定位孔，131、第二定位孔，133、内表面，134、小直径段，135、小直径低边翼肋，137、大直径高边翼肋，138、第一上凹槽的端点，139、第二下凹槽的端点，140、第二上凹槽的端点，141、第一下凹槽的端点；2、落球短接，203、落球短接本体，206、第一下部流道，207、第二下部流道，208、上接头，209、装球内筒，210、环空，211、底部支撑环，212、通道，3、第一球体，4、第二球体。
具体实施方式
31.实施例1作为本发明基本实施方式，本发明包括一种冲砂堵漏一体化井下钻具，包括至少一个球体以及相连的冲砂接头1和落球短接2。其中，冲砂接头1和落球短接2可以为固定连接，也可以为活动连接，本实施例不对其连接方式进行任何限制，只要两者相连即可。所述冲砂接头1和落球短接2中部设有连通的流道，正常钻井作业时，钻井液顺着该流道向下流动循环。
32.所述冲砂接头1包括冲砂接头本体101以及位于冲砂接头本体101上的冲砂孔108。所述冲砂接头本体101内设有衬套103、滑套和弹性机构117，所述弹性机构117可以为弹簧。所述衬套103上设有与冲砂孔108连通的第一通孔107。更为具体的，所述第一通孔107与冲砂孔108水平对齐并相互连通。所述滑套包括螺纹连接的上滑套110和下滑套114，所述上滑套110位于衬套103内，下滑套114与冲砂接头本体101之间形成用于安装弹性机构117的第一环形空间116，所述上滑套110上设有径向均布的第二通孔124。所述上滑套110内从上到下还依次设有上球座105、支撑环106和下球座109。所述支撑环106上设置有径向均布的与第二通孔124连通的第三通孔127。由于支撑环106和上滑套110的位置固定且无相对移动，所述第三通孔127始终与第二通孔124保持连通。
33.所述上球座105和下球座109为内径能变形的弹性体，且所述上球座105的内径大于下球座109的内径。所述球体包括两种不同外径的球体，具体包括第一球体3和第二球体4。所述第一球体3的外径大于上球座105的内径，小于最大变形后的上球座105和下球座109的内径。所述第二球体4的外径小于上球座105的内径，大于下球座109的内径，且小于最大变形后的下球座109的内径。
34.所述第一球体3和第二球体4用于投入钻具内，与上球座105和下球座109配合，控制滑套上下滑动，并且滑套在滑动过程中也会旋转一定的角度，使得第二通孔124与第一通孔107对齐或不对齐，进一步实现第一通孔107和第二通孔124的连通或被隔断，最终实现钻具内流体通过冲砂孔108喷出，或者从钻具内的流道流出，或者同时从冲砂孔108和钻具内的流道流出。
35.实施例2作为本发明一较佳实施方式，本发明包括一种冲砂堵漏一体化井下钻具，包括冲砂接头1、落球短接2和至少一个球体。其中，冲砂接头1与落球短接2相连，两者的中部都分别设有连通的流道。所述冲砂接头1包括冲砂接头本体101以及位于冲砂接头本体101上的冲砂孔108。所述冲砂接头本体101上设有小直径段134，所述小直径段134的直径小于冲砂接头本体101的直径。所述小直径段134上设置有一层翼棱台。所述翼棱台包括四个翼肋，所述翼肋的倾斜方向相同且沿冲砂接头本体101的周向布置，所述翼肋包括两个相邻布置的大直径高边翼肋137和两个相邻布置的小直径低边翼肋135。其中高和低是相对的，大直径和小直径也是相对的，即大直径高边翼肋137的高度高于小直径低边翼肋135，大直径高边翼肋137的直径大于小直径低边翼肋135即可。
36.所述冲砂接头本体101内设有衬套103、滑套和弹性机构117。所述衬套103上设有第一通孔107。所述述冲砂接头本体101上还设有4个径向对称分布的第一定位孔130，第一定位孔130处安装有定位销钉112，所述衬套103上设有与第一定位孔130相匹配的第二定位
孔131。所述衬套103和冲砂接头本体101之间通过定位销钉112相连，并且所述衬套103和冲砂接头本体101之间形成有第二环形空间128，所述第一通孔107通过第二环形空间128与冲砂孔108连通，便于更好的布置冲砂孔108的位置和数量。
37.所述滑套包括螺纹连接的上滑套110和下滑套114。所述上滑套110位于衬套103内，下滑套114与冲砂接头本体101之间形成用于安装弹性机构117的第一环形空间116。所述上滑套110上设有径向均布的第二通孔124。所述上滑套110内从上到下还依次设有上球座105、支撑环106和下球座109。所述支撑环106上设置有径向均布的与第二通孔124对齐且连通的第三通孔127。
38.所述上球座105和下球座109为内径能变形的弹性体，所述上球座105的内径大于下球座109的内径。所述球体包括外径不同的第一球体3和第二球体4。所述第一球体3的外径大于上球座105的内径，小于最大变形后的上球座105和下球座109的内径。所述第二球体4的外径小于上球座105的内径，大于下球座109的内径，且小于最大变形后的下球座109的内径。
39.通过上述钻具，可以实现专项特殊作业与正常钻井作业的快速转换。并且，其中，专项特殊作业可以包括双流道旁通冲砂。若要实现该双流道旁通冲砂，只用第一球体3即可。
40.更为具体的，钻具正常钻井作业时，需要进行双流道旁通冲砂时，可以打开双流道旁通冲砂模式。打开方法具体为：向钻具内投入第一球体3。第一球体3落入钻具，并坐封于上球座105。由于密封作用，压力推动滑套向下滑动压缩弹性机构117，滑套在滑动过程中旋转一定的角度，使得滑套能暂时脱离定位销钉112的限位作用，直至滑套沿着定位销钉112转动至下一定位点，并暂时保持在该定位点处。开始憋压，直至上球座105变形，第一球体3通过变形后的上球座105，并落入下球座109，同理，第一球体3在下球座109上继续憋压后，下球座109变形，第一球体3穿过下球座109，下落进入落球短接2内。滑套受弹性机构117的弹力作用回弹，滑套向上滑动过程中旋转一定的角度，使得滑套能暂时脱离该定位点，直至滑套沿着定位销钉112转动至下一定位点，并暂时保持在该定位点处。此时第一通孔107和第二通孔124连通。此时钻井液进入钻具后，在钻具内通过流道向下流动循环，也能同时通过冲砂孔108喷出。
41.当需要转换为正常钻井作业时，再次从井口向钻具内投入第一球体3，同上，第一球体3依次坐封于上球座105、穿过上球座105、再落于下球座109、再穿过下球座109，最后落入落球短接2内。而相应的，滑套先依次向下滑动旋转、位置暂时固定、向上滑动旋转、位置再次暂时固定。而在该过程中，第一通孔107和第二通孔124从连通状态变为相互隔绝，专项特殊作业关闭，钻井液只能在钻具内通过流道向下流动循环。
42.实施例3作为本发明另一较佳实施方式，本发明包括一种冲砂堵漏一体化井下钻具，包括至少一个球体以及相连的冲砂接头1和落球短接2。所述球体可以为金属球体，适用于高密度钻井液，同时投球后可快速坐位进行操作。所述冲砂接头1和落球短接2中部设有连通的流道。所述落球短接2包括有上接头208、落球短接本体203、装球内筒209和底部支撑环211。所述装球内筒209为镂空状。
43.所述冲砂接头1包括冲砂接头本体101以及位于冲砂接头本体101上的冲砂孔108。
所述冲砂接头本体101内设有衬套103、滑套和弹性机。所述衬套103与冲砂接头本体101通过定位销钉112相连，且所述上滑套110的外表面设有不规则对称分布的w型凹槽111，所述滑套上下滑动，带动w型凹槽111沿着定位销钉112转动。所述w型凹槽111包括若干组凹槽依次相连而成，每组凹槽包括依次连通的第一下凹槽、第一上凹槽、第二下凹槽和第二上凹槽。
44.所述衬套103上设有与冲砂孔108连通的第一通孔107。所述滑套包括螺纹连接的上滑套110和下滑套114，所述上滑套110位于衬套103内，下滑套114与冲砂接头本体101之间形成用于安装弹性机构117的第一环形空间116。所述上滑套110上设有径向均布的第二通孔124。
45.所述上滑套110内从上到下还依次设有上球座105、支撑环106和下球座109，所述上球座105和下球座109为内径能变形的弹性体。所述上球座105的内径大于下球座109的内径。所述球体包括第一球体3和第二球体4，所述第一球体3的外径大于上球座105的内径，小于最大变形后的上球座105和下球座109的内径。所述第二球体4的外径小于上球座105的内径，大于下球座109的内径，且小于最大变形后的下球座109的内径。所述支撑环106上设置有径向均布的与第二通孔124对齐且连通的第三通孔127。
46.通过上述钻具，可以实现专项特殊作业与正常钻井作业的快速转换。并且，专项特殊作业可以包括纯旁通流道堵漏。若要实现该纯旁通流道堵漏，需要用第一球体3和第二球体4。
47.更为具体的，钻具正常钻井作业时，需要进行纯旁通流道堵漏时，可以先打开双流道旁通冲砂模式，具体的打开方法和实施例2中的方法相同，在此不再赘述。
48.双流道旁通冲砂模式打开后，从井口向钻具内投入第二球体4，第二球体4直接坐落于下球座109上，关闭钻具内的流道。钻井液只能依次通过第三通孔127、第二通孔124和第一通孔107，最后从冲砂孔108喷出。
49.当需要转换为正常钻井作业时，再次从井口向钻具内投入一个第一球体3。其余步骤和实施例2比较类似，不同的是，当第一球体3通过变形的上球座105，下落，此时由于密封作用，第二球体4开始对下球座109憋压。压力达到一定程度，第二球体4通过变形后的下球座109，第一球体3和第二球体4均下落。
50.实施例4作为本发明最佳实施方式，本发明包括一种冲砂堵漏一体化井下钻具，参照说明书附图3，包括螺纹连接的冲砂接头1和落球短接2，所述冲砂接头1和落球短接2中部设有连通的流道。所述井下钻具可以和球体配套使用，用于实现正常钻井作业和专项特殊作业的转换。所述冲砂接头1的上部接头可以与上部钻具连接，落球短接2的下部接头可以与下部钻具连接。所述冲砂接头1包括有上部螺纹120和冲砂接头本体101。
51.所述冲砂接头本体101上设有小直径段134，所述小直径段134的直径小于冲砂接头本体101的直径。所述小直径段134上设置有两层翼棱台。参照说明书附图4，每层翼棱台都包括四个翼肋，所述翼肋的倾斜方向相同且沿冲砂接头本体101的周向布置。所述翼肋包括两个相邻布置的大直径高边翼肋137和两个相邻布置的小直径低边翼肋135。
52.翼棱台的作用是在钻井过程中，通过翼肋对井筒内的流体进行扰流，防止岩屑床沉积，同时将已经在水平井下半部分沉积的岩屑床旋扰至上半部分，再通过上部分的钻井
液流动带出井筒。翼棱台采用高边与低边、大直径和小直径布置，使得整体呈偏心结构。当大直径高边翼肋137旋转到井筒下半部分后并继续旋转，将岩屑床扰流至上半部井筒，如果全部采用同直径的翼肋，则对称分布的翼肋会再次将上半部分的岩屑带入井筒下半部，造成重复扰流，降低了效率，因此将另两条直径较小、高度较低的翼肋对称设置分布，减小对井筒上半部分流体的重复扰动。
53.为了提高清洗效率，上下两层翼棱台中的翼肋的倾斜方向相反。更为具体的，上层翼棱台中的翼肋的方向可以为左低右高，那么下层翼棱台中的翼肋的方向可以为左高右低。
54.参照说明书附图1和说明书附图2，所述冲砂接头本体101上还设有冲砂孔108以及4个径向对称分布的第一定位孔130，第一定位孔130上安装有相应的定位销钉112。冲砂接头本体101内设有衬套103，所述衬套103上有连通内外层空间的第一通孔107，下部有同样对称分布的第二定位孔131。所述衬套103与冲砂接头本体101通过定位销钉112相连。所述衬套103和冲砂接头本体101之间形成有第二环形空间128，第二环形空间128为流体流动提供通道，即钻具内钻井液通过第一通孔107流出后进入第二环形空间128内，再通过冲砂孔108喷出钻具外，第二环形空间128的设置可以为冲砂孔108在该段范围内的多孔设置以及任意布置方式提供了条件。更为具体的，所述冲砂孔108可以设置在两条大直径高边翼肋137之间，在翼肋扰流的同时，通过从钻具内喷出钻井液，同时对井筒下部分岩屑床进行冲刷，提高扰流效果。冲砂孔108可以有多个布置，还可以设置不同的倾斜角度，通过对岩屑床产生不同角度的冲刷。更进一步的，所述衬套103与冲砂接头本体101之间通过密封件102密封。具体的，所述密封件102设有若干，有的设置在衬套103的最上部外侧，有的设置在衬套103的第一通孔107上部即第二环形空间128的上部，有的设置在在第二环形空间128下部的衬套103外侧，起到第二环形空间128的下部密封。
55.所述衬套103内设置有上滑套110，所述上滑套110的上部设有径向均布的第二通孔124，所述第二通孔124同样为钻井液喷出的流道。参照说明书附图5，上滑套110下部的外表面设有不规则对称分布的w型凹槽111，通过w型凹槽111与定位销钉112的结合，可以保证滑套在滑动过程中暂时固定保持于不同的位置与状态。更为具体的，所述w型凹槽111可以包括若干组凹槽依次相连而成，每组凹槽包括依次连通的第一下凹槽、第一上凹槽、第二下凹槽和第二上凹槽。
56.所述上滑套110下部通过螺纹连接有下滑套114。下滑套114与冲砂接头本体101形成第一环形空间116。该第一环形空间116内可以安装弹性机构117，所述弹性机构117可以是拉压弹簧，也可以是碟簧。所述弹性机构117在滑套下行过程中被压缩，当下行力消失后为滑套上行提供动力。所述下滑套114下部可以设有凸台119和挡环118，为弹性机构117提供支撑作用。第一环形空间116可以通过密封件102以及凸台119上的密封件102保证密封。下滑套114可以在冲砂接头本体101的内表面133内上下滑动。
57.所述上滑套110的内部设有上球座105和下球座109。所述上球座105和下球座109为内径能变形的弹性体，上球座105和下球座109起到控制滑套滑动进而控制钻具打开与关闭的作用。其中，上球座105和下球座109就是一个在受压力情况下可径向变形的弹性体，上球座105和下球座109变形后会恢复原来状态。上球座105和下球座109可以采用高耐磨塑脂肪/橡胶材料，在球体落坐后，受压力挤压变形，球体穿过上球座105和下球座109下行。在所
述上球座105和下球座109之间设有支撑环106，支撑环106上设置有径向均布第三通孔127，所述第三通孔127与第二通孔124连通。钻井液通过第三通孔127与上述第二通孔124、第一通孔107、第二环形空间128以及冲砂孔108流出至钻具外部。支撑环106还可以起到防冲刷作用，保护滑套，也便于更换。所述上球座105的上部通过螺纹连接有顶环104，顶环104起到固定上球座105和下球座109的作用。衬套103与上滑套110通过密封件102保持密封。上滑套110与支撑环106之间也通过密封件102保证密封，密封件102均分别布置于第一通孔107、第二通孔124和第三通孔127的两侧。
58.所述上球座105的内径大于下球座109的内径。所述球体包括第一球体3和第二球体4，所述第一球体3的外径大于上球座105的内径，小于最大变形后的上球座105和下球座109的内径。所述第二球体4的外径小于上球座105的内径，大于下球座109的内径，且小于最大变形后的下球座109的内径。
59.参照说明书附图6，所述落球短接2包括有上接头208、落球短接本体203、装球内筒209和底部支撑环211等部件。所述落球短接2内还设有通道212，钻具控制球体完成使用后通过通道212进入下部落球短接2内的装球内筒209。所述装球内筒209为镂空状，便于提供钻井液流体通道，减小流阻。所述落球短接本体203与装球内筒209之间还形成有环空210，所述装球内筒209的底部还连通有第一下部流道206和第二下部流道207。正常循环时，钻井液主要通过通道212进入环空210，再通过下部流道与流出落球短接2。
60.上述钻具的使用方法为：根据现场情况判断是否需要进行专项特殊作业，若否，继续进行正常钻井作业，若是，进入步骤s1。
61.s1. 开启双流道旁通冲砂模式：参照说明书附图7，钻具初始状态为关闭，此时，定位销钉112位于第一下凹槽的端点141。从井口向钻具内投入第一球体3，第一球体3落入钻具，并坐封于上球座105；由于密封作用，压力推动滑套等机构向下滑动压缩弹性机构117，滑套在滑动过程中旋转一定角度，定位销钉112位于第一上凹槽的端点138处，开始憋压。上球座105具有一定变形能力，压力达到一定程度，第一球体3通过变形后的上球座105，并落入下球座109，同理，第一球体3在下球座109上继续憋压后，下球座109变形，第一球体3穿过下球座109。第一球体3下落进入落球短接2内。滑套受弹性机构117的弹力作用回弹，滑套向上滑动过程旋转一定角度，定位销钉112位于第二下凹槽的端点139处。第一通孔107、第二通孔124和第三通孔127连通；此钻具内时钻井液可以通过冲砂孔108流出钻具外，即钻井液通过流道a进入钻具后，可以通过流道b向下进入下部钻具循环，也可以同时通过旁通流道c流出钻具循环。
62.s2. 判断是否需要进入纯旁通流道堵漏模式，若是，进入步骤s3后再进入步骤s4，若否，直接进入步骤s4。
63.s3. 开启纯旁通流道堵漏模式：参照说明书附图8，从井口向钻具内投入第二球体4。第二球体4直接坐落于下球座109上，关闭钻具内的流道即流道b。钻具内流体通过流道a流入钻具后只能从旁通流道c流出钻具进行循环。
64.s4. 关闭专项特殊作业，转换为正常钻井作业：参照说明书附图9，再次从井口向钻具内投入一个第一球体3，第一球体3坐落于上球座105，由于密封作用，压力推动滑套等机构向下滑动压缩弹性机构117，滑套在滑动过程
旋转一定角度，定位销钉112位于第二上凹槽的端点140处时，第一球体3对上球座105开始憋压。上球座105变形后，压力达到一定程度，第一球体3通过变形后的上球座105下落，并落入下球座109。同理，此第一球体3穿过变形后的下球座109后下落，或者第一球体3挤压下球座109并和步骤s3中的第二球体4一并下落。滑套受弹性机构117的弹力作用向上滑动并旋转一定角度，定位销钉112位于下一组凹槽的第一下凹槽的端点141处。至此，钻具关闭，专项特殊作业关闭，钻井液只能在钻具内通过流道b向下流动循环。
65.综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出的其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。