机械液力双作用岩屑携带工具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种油气勘探钻井作业中用于提高水平井段和斜井段岩肩携带能力的机械液力双作用岩肩携带工具。
【背景技术】
[0002]在石油天然气及地质钻井中，随着水平井、大斜度井等一些特殊井眼轨迹井越来越多的被使用，由岩肩携带困难引发的一系列问题也不断呈现。特别是在水平井钻进过程中，该种现象极为明显，相对于垂直井中大块岩肩在岩肩在重力作用下会下落到井底被钻头重复破碎，进而被钻井液携带走。水平井段岩肩会不断沉积在距离钻头一段距离后的下井壁，随着聚集的增多，形成明显的岩肩床等岩肩堆积结构，轻者增大钻进摩阻，重者诱发卡钻等事故，是钻井工程中急需避免与解决的冋题。
[0003]通过额外增加井下工具提高钻井液的携带能力，成本很高且对井底水力能量损失较大；调整钻井液体系可提高钻井液的携带能力，但钻井液性能对井壁稳定性、钻进摩阻影响较大，不易随便更改，因此借助转盘钻井中转盘传递给钻柱的机械能和外环空钻井液本身的水力能量，提高岩肩的携带能力是一种简单、高效的实施方式。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种新型机械液力双作用岩肩携带工具，以解决现有水平井、大斜度井等特殊井眼轨迹井中的岩肩携带问题。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:本实用新型机械液力双作用岩肩携带工具，由上接头、上引流区、扰流凸棱、扰流槽、下引流区和下接头组成。其特征在于:工具本体中开有用于内环空钻井液流通的中央流道，上接头与下接头采用接头螺纹与其它钻井工具连接；扰流凸棱和扰流槽位于工具本体中部，扰流凸棱上端为上引流区，下端为下引流区；上引流区上端为上接头、下引流区下端为下接头。上引流区与上接头的过渡区域设计有上引流区上坡面，上引流区与扰流凸棱的过渡区域设计有上引流区下坡面。下引流区与下接头的过渡区域设计有下引流区下坡面，下引流区与扰流凸棱的过渡区域设计有下引流区上坡面；扰流凸棱与扰流槽沿工具本体周向上交替分布。
[0006]本实用新型与现有技术相比，具有的优点和效果是:1)该工具可实现对外环空钻井液流向的改变，使其由轴向方向流动变为螺旋方向流动；2)扰流凸棱除具有改变钻井液流向的功能外，还可以对沉积在下井壁的岩肩进行碾压破碎，并对厚度较厚的岩肩层进行翻动；3)采用整体式设计，增强工具的结构强度。
【附图说明】
[0007]图1是机械液力双作用岩肩携带工具的结构示意图；
[0008]图2是机械液力双作用岩肩携带工具扰流凸棱处的横截面示意图。
[0009]图中，I上接头；2上引流区上坡面；3上引流区；4上引流区下坡面；5扰流凸棱；6扰流槽；7下引流区上坡面；8下引流区；9下引流区下坡面；10下接头；11中央流道。
【具体实施方式】
[0010] 如图1所示，本实用新型机械液力双作用岩肩携带工具，由上接头(1)、上引流区
(3)、扰流凸棱(5)、扰流槽(6)、下引流区(8)和下接头(10)组成。其特征在于:工具本体中开有用于内环空钻井液流通的中央流道(11)，上接头(I)与下接头(10)采用接头螺纹与其它钻井工具连接；扰流凸棱(5)和扰流槽(6)位于工具本体中部，扰流凸棱(5)上端为上引流区(3)，下端为下引流区(8);上引流区(3)上端为上接头(1)、下引流区(8)下端为下接头
(10)。上引流区(3)与上接头(I)的过渡区域设计有上引流区上坡面(2)，上引流区(3)与扰流凸棱(5)的过渡区域设计有上引流区下坡面(4)。下引流区(8)与下接头(10)的过渡区域设计有下引流区下坡面(9)，下引流区(8)与扰流凸棱(5)的过渡区域设计有下引流区上坡面(7);扰流凸棱(5)与扰流槽(6)沿工具本体周向上交替分布。
[0011]该工具使用时，按照岩肩可能沉积井段的位置与井段长度，在钻柱串相应位置上按照一定距离间隔均匀安装该工具，实现多个工具的联合使用，使得对岩肩的携带能力达到最大。在复合钻井作业中，由于转盘的转动，将带动整个钻柱串转动，该工具也将随钻柱一起转动。由于自身重力的影响，该工具下躺在井眼下井壁上，随着不断的转动，扰流凸棱
(5)将对沉积在下井壁上的岩肩进行碾压破碎，同时翻动已经堆积成床的岩肩，翻动后脱离下井壁的岩肩在外环空钻井液的作用下被携带着继续向前运移。此外，沿工具本体周向交替分布的扰流凸棱(5)和扰流槽(6)，可改变外环空钻井液流向，由沿轴向流动变为螺旋方向流动，变向后的钻井液将沉积在下井壁上的岩肩向上携带使其脱离下井壁，进而随着钻井液的流动被携带着向前运移。因此，该工具在滑动钻井作业中也可以被使用。
【主权项】
1.机械液力双作用岩肩携带工具，由上接头(I)、上引流区(3)、扰流凸棱(5)、扰流槽(6)、下引流区(8)和下接头(10)组成；其特征在于:工具本体中开有用于内环空钻井液流通的中央流道(11)，上接头(I)与下接头(10)采用接头螺纹与其它钻井工具连接；扰流凸棱(5)和扰流槽(6)位于工具本体中部，扰流凸棱(5)上端为上引流区(3)，下端为下引流区(8);上引流区(3)上端为上接头(1)、下引流区(8)下端为下接头(10);上引流区(3)与上接头(I)的过渡区域设计有上引流区上坡面(2)，上引流区(3)与扰流凸棱(5)的过渡区域设计有上引流区下坡面(4);下引流区(8)与下接头(10)的过渡区域设计有下引流区下坡面(9)，下引流区(8)与扰流凸棱(5)的过渡区域设计有下引流区上坡面(7);扰流凸棱(5)与扰流槽(6)沿工具本体周向上交替分布。
【专利摘要】本实用新型涉及一种油气勘探钻井作业中用于提高水平井段和斜井段岩屑携带能力的机械液力双作用岩屑携带工具。其技术方案是：该工具由上接头、上引流区、扰流凸棱、扰流槽、下引流区和下接头组成。工具本体开有用于内环空钻井液流通的中央流道，上接头与下接头采用接头螺纹与其它钻井工具连接。扰流凸棱和扰流槽位于工具本体中部，扰流凸棱上端为上引流区，下端为下引流区。上引流区上端为上接头、下引流区下端为下接头。本实用新型可用于滑动钻井作业和复合钻井作业中，能有效提升环空流体对岩屑的携带能力，同时对清除沉积在井眼下井壁上的岩屑也具有一定效果。
【IPC分类】E21B21/00
【公开号】CN204754827
【申请号】CN201520489239
【发明人】祝效华, 敬俊, 刘少胡, 孙超, 易静
【申请人】西南石油大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月9日