CN102635317A

CN102635317A - 一种井壁坍塌防埋钻杆

Info

Publication number: CN102635317A
Application number: CN2012101273609A
Authority: CN
Inventors: 邵春; 陈鹏飞; 沈传波; 李田军
Original assignee: China University of Geosciences
Current assignee: China University of Geosciences
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2032-04-27
Also published as: CN102635317B

Abstract

本发明涉及一种井壁坍塌防埋钻杆，包括母扣端、中间管柱段和公扣端，中间管柱段含有内层实体管和外层割缝管，内层实体管中心有管内流体通道，两端有用以连接上、下管柱的母扣端和公扣端，母扣端、公扣端内分别设母扣端流体通道和公扣端流体通道；外层割缝管上布满缝隙，缝隙宽度小于夹层空间的宽度，且缝隙彼此平行或错开，外层割缝管与母扣端及公扣端相连；外层割缝管与内层实体管同心，共同围成夹层空间，母扣端流体通道、夹层空间与公扣端流体通道贯通成夹层流体通道，夹层空间有夹层支撑块。本钻杆结构简单易于制造，稳定性强，可保障钻柱被埋时，钻井液能循环流动。使用本钻杆打破了钻杆被埋时只能废弃的处理惯例，节省了钻井的成本和周期。

Description

一种井壁坍塌防埋钻杆

技术领域

本发明涉及一种井壁坍塌防埋钻杆，具体地说是一种在井壁坍塌时，能够防止钻具被埋的钻杆，属于石油钻井领域，也属于地矿钻井领域。

背景技术

在定向井钻进过程中，其所设计的井眼轨迹通常包含一段大斜度的井段，在该井段，由于井壁岩层受到钻井液的物理化学作用，或起下钻过程中受到激动压力的影响，或岩层内部结构比较破碎，使得井壁岩层处于不稳定状态。在重力的作用下，该段岩层极易发生坍塌，产生大量的岩屑，掩埋部分钻柱。另外，由于不同粒径的岩屑填充在钻柱与井壁之间的环空，使得钻井液的流通通道被切断，不能通过采取泵送浸泡液浸泡卡钻位置的方法来达到取出钻柱的目的。通常的处理方法是倒出未被埋的上部钻柱，直接废弃被埋的钻柱部分，再填井侧钻。但这将大大提高钻井成本，延长钻井周期。

发明内容

本发明的目的是针对定向井钻进中出现的井壁坍塌问题，而提供一种井壁坍塌防埋钻杆，保证钻具在被埋情况下，钻井液依然可以进行循环，逐步通过紊流清除细小岩屑，另外，也可以为埋钻事故的处理提供浸泡液流通通道，最终达到活动钻具的目的。

为了达到上述目的，本发明采用如下措施来实现：提供一种井壁坍塌防埋钻杆，包括母扣端、中间管柱段和公扣端，所述的中间管柱段整体呈圆筒状，含有内层实体管和外层割缝管；所述的内层实体管中心有管内流体通道，内层实体管两端分别设有用以连接上、下管柱的母扣端和公扣端，在母扣端内部设有弧形的母扣端流体通道，在公扣端也设有弧形的公扣端流体通道；所述的外层割缝管的管体上布满了缝隙，外层割缝管两端分别与内层实体管的母扣端及公扣端相连；外层割缝管与内层实体管同心，共同围成夹层空间，母扣端流体通道、夹层空间与公扣端流体通道贯通构成了夹层流体通道，在夹层空间设置有夹层支撑块。

本发明的井壁坍塌防埋钻杆中所述的外层割缝管管体上的缝隙宽度要小于夹层空间的宽度，外层割缝管的缝隙与缝隙之间的排列彼此平行或相互错开。

本发明的井壁坍塌防埋钻杆能为钻井液提供贯穿整个钻杆的夹层流通通道；在夹层空间内，为了提高外层割缝管与内层实体管的相对稳定，设置有夹层支撑块。

将井壁坍塌防埋钻杆首尾相接，在定向井钻进中使用，保证钻具在被埋情况下，钻井液依然可以进行循环，逐步通过紊流清除细小岩屑，另外，也可以为埋钻事故的处理提供浸泡液流通通道，最终达到活动钻具的目的。

本发明的井壁坍塌防埋钻杆具有如下优点：

1、本发明所述的井壁坍塌防埋钻杆，结构简单，易于制造，工作稳定性强。

2、本发明所述的防埋钻杆可以保障在钻柱被埋情况下，钻井液能够继续循环流动，为事故的处理提供有利条件。

3、使用本发明的防埋钻杆打破了传统上对钻杆被埋、流体通道堵塞情况下，只能进行废弃被埋井段的处理惯例，节省了钻井的成本和钻井周期。

附图说明

图1为本发明井壁坍塌防埋钻杆结构示意图。

图2为本发明井壁坍塌防埋钻杆A-A结构截面示意图。

图3为本发明井壁坍塌防埋钻杆B-B结构截面示意图。

图4为本发明井壁坍塌防埋钻杆C-C结构截面示意图。

图5为本发明井壁坍塌防埋钻杆中外层割缝管的立体示意图。

上述图中：1-母扣端流体通道；2-母扣端；3-外层割缝管；4-内层实体管；5-夹层支撑块；6-夹层空间；7-管内流体通道；8-公扣端流体通道；9-公扣端；10-缝隙。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述。

实施例1：一种井壁坍塌防埋钻杆，其结构如图1、2、4所示，包括母扣端2、中间管柱段和公扣端9，所述的中间管柱段整体呈圆筒状，中间管柱段含有内层实体管4和外层割缝管3；所述的内层实体管4中心有管内流体通道7，内层实体管4两端分别设有用以连接上、下管柱的母扣端2和公扣端9，在母扣端2内部设有弧形的母扣端流体通道1，在公扣端9也设有弧形的公扣端流体通道8；所述的外层割缝管3的管体上布满了缝隙10，外层割缝管3两端分别与内层实体管4的母扣端2及公扣端9相连；外层割缝管3与内层实体管4同心，共同围成夹层空间6，所述的母扣端流体通道1、夹层空间6与公扣端流体通道8贯通，构成了夹层流体通道，能为钻井液提供贯穿整个钻杆的夹层流通通道；在夹层空间6内，为了提高外层割缝管3与内层实体管4的相对稳定，设置有夹层支撑块5。

参见图3和图5，本发明的井壁坍塌防埋钻杆中所述的外层割缝管3的管体上布满了缝隙10，外层割缝管3的缝隙10宽度要小于夹层空间6的宽度，外层割缝管3缝隙与缝隙之间的排列是彼此平行的。

本发明的井壁坍塌防埋钻杆，其工作过程是：在定向井钻进过程中，井壁坍塌防埋钻杆首尾相接，可以形成很长的夹层流体通道，当出现井壁坍塌使得钻柱被岩屑埋没时，钻柱与井壁之间的环空可能会被堵塞，但夹层空间依然畅通，此时钻井液在泵压的驱动下，钻井液顺着夹层流体通道向井口流动。流过埋钻段时，一部分钻井液沿着夹层流体通道继续向井口方向流动，另一部分钻井液由于井壁与钻柱之间的环空对流体阻力减小，将穿过外层割缝管3的缝隙10，对坍塌的松散岩屑产生紊流冲刷，并携带其中的微小颗粒返出井口。随着钻井液对岩屑的不断冲刷，并将其带走，进而有可能冲开环空通道，使得钻柱能够自由活动。

即使钻井液流体对于坍塌岩屑进行紊流冲刷后，依旧不能活动钻柱，可以注入解卡浸泡液，浸泡液通过泵送至被埋钻柱的夹层流体通道，进而经由外层割缝管3的缝隙10扩散到被埋井段的环空，对坍塌的岩屑产生物理化学作用，有利于钻柱的再次活动。

实施例2：本发明的一种井壁坍塌防埋钻杆，其结构和工作过程如实施例1，不同的是外层割缝管3管体上的缝隙与缝隙之间的排列是相互错开的。

Claims

1.一种井壁坍塌防埋钻杆，包括母扣端、中间管柱段和公扣端，其特征在于：所述的中间管柱段整体呈圆筒状，含有内层实体管和外层割缝管；所述的内层实体管中心有管内流体通道，内层实体管两端分别设有用以连接上、下管柱的母扣端和公扣端，在母扣端内部设有弧形的母扣端流体通道，在公扣端也设有弧形的公扣端流体通道；所述的外层割缝管的管体上布满了缝隙，外层割缝管两端分别与内层实体管的母扣端及公扣端相连；外层割缝管与内层实体管同心，共同围成夹层空间，母扣端流体通道、夹层空间与公扣端流体通道贯通构成了夹层流体通道，在夹层空间设置有夹层支撑块。

2.根据权利要求1所述的一种井壁坍塌防埋钻杆，其特征在于：所述的外层割缝管管体上的缝隙宽度要小于夹层空间的宽度，外层割缝管的缝隙与缝隙之间的排列彼此平行或相互错开。