CN109488225A - 用于bha中的钻井扶正器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于BHA中的钻井扶正器，包括扶正器本体、分别位于扶正器本体两端的公扣接头、母扣接头，其特征在于，扶正器本体的外部固定N个扶正翼，扶正翼沿扶正器本体的周向均匀分布，扶正翼的长度方向平行于扶正器本体的轴线，扶正翼沿扶正器本体的轴线的两端均设置为倒角，每个扶正翼上都设置有贯穿两侧倒角的返流孔，返流孔的轴线平行于沿扶正器本体的轴线；扶正翼上还设置有贯穿扶正翼的扰流孔，扶正翼在垂直于扶正器本体轴线的横截面上呈等腰梯形，扰流孔的轴线平行于等腰梯形的顶边。本发明用以解决现有技术中钻完井过程中扶正器容易泥包，进而导致憋压、并诱发工程事故的问题，实现改善扶正器的泄压能力，降低扶正器的泥包风险的目的。

Description

用于BHA中的钻井扶正器

技术领域

本发明涉及钻具领域，具体涉及一种钢带平整理装置。

背景技术

钻井扶正器，又称稳定器，是稳定井下钻具，起防斜作用的工具。连接在靠近粗径钻具的一段钻杆柱上，用来稳定钻进方向的装置，是石油、天然气及地质勘探钻井工程中，控制井斜变化的重要工具。其功能主要包括：(1)控制井眼轨迹：稳定器在钻具组合中主要起着指点和扶正作用，稳定器安装的位置将井斜角和井眼曲率控制在规定范围内，也使钻铤的绝大部分重量集中在钻头上，减少钻柱和钻头上所承受的非井眼中心力和其他外力。随着稳定器的发展和大量开采水平井和定向井，稳定器成为现代井眼轨迹控制技术中不可或缺的井底钻具。(2)扩眼作用：在弯曲井眼或井眼缩径处，它随钻柱一起钻进，其下端本体与工作段过渡的倒角处，起着一定的扩眼作用。(3)休整井壁：随稳定器与井壁摩擦接触的过程中，对井壁有不同程度的修整作用，使井壁更光滑平整，提高井身质量。因此，钻具扶正器是石油钻井过程不可或缺的一类重要的底部钻具之一。然而，由于扶正器外径尺寸相比钻具其余部分更大，极易发生泥包等现象，在井底憋压时，泥包后的扶正器就容易在本体处发生抬钻具、卡阻等情况，一旦不能及时泄压，则会给整个底部钻具组合带来风险，严重时甚至导致卡钻事故。

发明内容

本发明的目的在于提供用于BHA中的钻井扶正器，以解决现有技术中钻完井过程中扶正器容易泥包，进而导致憋压、并诱发工程事故的问题，实现改善扶正器的泄压能力，降低扶正器的泥包风险的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

用于BHA中的钻井扶正器，包括扶正器本体、分别位于扶正器本体两端的公扣接头、母扣接头，其特征在于，所述扶正器本体的外部固定N个扶正翼，N个扶正翼沿扶正器本体的周向均匀分布，其中N≥4，所述扶正翼的长度方向平行于扶正器本体的轴线，所述扶正翼沿扶正器本体的轴线的两端均设置为倒角，每个扶正翼上都设置有贯穿两侧倒角的返流孔，所述返流孔的轴线平行于沿扶正器本体的轴线；所述扶正翼上还设置有贯穿扶正翼的扰流孔，所述扶正翼在垂直于扶正器本体轴线的横截面上呈等腰梯形，所述扰流孔的轴线平行于所述等腰梯形的顶边。

针对现有技术中钻完井过程中扶正器容易泥包，进而导致憋压、并诱发工程事故的问题，本发明提出用于BHA中的钻井扶正器，包括扶正器本体、分别位于扶正器本体两端的公扣接头、母扣接头，扶正器本体的外部固定N个均匀分布的扶正翼。由于所述扶正翼的长度方向平行于扶正器本体的轴线，因此本发明属于直流型的扶正器，即是返流的钻完井液在通过扶正器时，沿着井筒环空直线流动，而非传统的旋流式结构，这就提高了钻完井液通过扶正器处的能力，降低憋压风险。

当本发明在井下使用的过程中，钻完井液部分通过扰流孔进行穿插流动，使得相邻两个扶正翼之间的液体流动极为混乱，而现有的扶正器泥包都是发生在扶正翼之间，本发明正是通过扰流孔对钻完井液的不断搅动，从而避免泥质岩屑在相邻扶正翼之间的聚集与粘接，使得在环空返速足够的情况下，相邻扶正翼之间一直受到钻完井液强力且无序的冲击，从而避免相邻扶正翼之间形成泥包现象，以此解决了现有技术中钻完井过程中扶正器容易泥包、导致憋压时诱发工程事故的问题，实现了降低扶正器的泥包风险、提高井下安全性能的目的。

并且每个扶正翼上都设置有贯穿两侧倒角的返流孔，返流孔的轴线平行于沿扶正器本体的轴线。因此，当本发明在井下使用的过程中，正常情况下只有少量的钻完井液从返流孔中流过。当扶正器本体处憋压时，钻井液能够从每个扶正翼上的返流孔中进行泄压，因此为扶正器提供了稳定的泄压流到，避免了卡死钻具导致卡钻事故发生的问题。此外，若扶正器泥包，返流孔底部被遮住，此时一旦憋压，会在返流孔上下两端形成以兆帕为数量级的压差，会直接将遮住返流孔的泥团冲开或冲碎，从而自动解决返流孔处的局部泥包现象，确保在泥包情况下返流孔也能够提供优良的泄压能力，以此解决了现有技术中钻完井过程中容易在扶正器处发生憋压诱发工程事故的问题，实现了改善扶正器的泄压能力，降低扶正器处憋压风险的目的。

优选的，所述扶正翼在垂直于扶正器本体轴线的横截面上呈等腰梯形。使得相邻两个扶正翼之间的区域在扶正器本体外表面呈坡口状，便于岩屑通过，降低泥包风险。

优选的，所述等腰梯形的底角为60°～70°。

每个扶正翼均设置三个沿扶正翼的长度方向等间距分布的扰流孔；所述扰流孔的内径为5～15mm。进一步提高钻完井液对相邻扶正翼之间的扰动能力。

优选的，所述返流孔的内径为扶正器本体外径的1/10。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明用于BHA中的钻井扶正器，钻完井液部分通过扰流孔进行穿插流动，使得相邻两个扶正翼之间的液体流动极为混乱，而现有的扶正器泥包都是发生在扶正翼之间，本发明正是通过扰流孔对钻完井液的不断搅动，从而避免泥质岩屑在相邻扶正翼之间的聚集与粘接，使得在环空返速足够的情况下，相邻扶正翼之间一直受到钻完井液强力且无序的冲击，从而避免相邻扶正翼之间形成泥包现象，以此解决了现有技术中钻完井过程中扶正器容易泥包、导致憋压时诱发工程事故的问题，实现了降低扶正器的泥包风险的目的。

2、本发明用于BHA中的钻井扶正器，当扶正器本体处憋压时，钻井液能够从每个扶正翼上的返流孔中进行泄压，因此为扶正器提供了稳定的泄压流到，避免了卡死钻具导致卡钻事故发生的问题；若扶正器泥包，返流孔底部被遮住，此时一旦憋压，会在返流孔上下两端形成以兆帕为数量级的压差，会直接将遮住返流孔的泥团冲开或冲碎，从而自动解决返流孔处的局部泥包现象，确保在泥包情况下返流孔也能够提供优良的泄压能力，以此解决了现有技术中钻完井过程中容易在扶正器处发生憋压诱发工程事故的问题，实现了改善扶正器的泄压能力，降低扶正器处憋压风险的目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例的结构示意图；

图2为本发明具体实施例的正视图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-扶正器本体，2-公扣接头，3-母扣接头，4-扶正翼，5-倒角，6-返流孔，7-扰流孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1与图2所示的用于BHA中的钻井扶正器，包括扶正器本体1、分别位于扶正器本体1两端的公扣接头2、母扣接头3，所述扶正器本体1的外部固定N个扶正翼4，N个扶正翼4沿扶正器本体1的周向均匀分布，其中N≥4，所述扶正翼4的长度方向平行于扶正器本体1的轴线，所述扶正翼4沿扶正器本体1的轴线的两端均设置为倒角5，每个扶正翼4上都设置有贯穿两侧倒角5的返流孔6，所述返流孔6的轴线平行于沿扶正器本体1的轴线；所述扶正翼4上还设置有贯穿扶正翼4的扰流孔7，所述扶正翼4在垂直于扶正器本体1轴线的横截面上呈等腰梯形，所述扰流孔7的轴线平行于所述等腰梯形的顶边。所述等腰梯形的底角为60°～70°。每个扶正翼4均设置三个沿扶正翼4的长度方向等间距分布的扰流孔6；所述扰流孔6的内径为5～15mm。所述返流孔6的内径为扶正器本体1外径的1/10。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.用于BHA中的钻井扶正器，包括扶正器本体(1)、分别位于扶正器本体(1)两端的公扣接头(2)、母扣接头(3)，其特征在于，所述扶正器本体(1)的外部固定N个扶正翼(4)，N个扶正翼(4)沿扶正器本体(1)的周向均匀分布，其中N≥4，所述扶正翼(4)的长度方向平行于扶正器本体(1)的轴线，所述扶正翼(4)沿扶正器本体(1)的轴线的两端均设置为倒角(5)，每个扶正翼(4)上都设置有贯穿两侧倒角(5)的返流孔(6)，所述返流孔(6)的轴线平行于沿扶正器本体(1)的轴线；所述扶正翼(4)上还设置有贯穿扶正翼(4)的扰流孔(7)，所述扶正翼(4)在垂直于扶正器本体(1)轴线的横截面上呈等腰梯形，所述扰流孔(7)的轴线平行于所述等腰梯形的顶边。

2.根据权利要求1所述的用于BHA中的钻井扶正器，其特征在于，所述等腰梯形的底角为60°～70°。

3.根据权利要求1所述的用于BHA中的钻井扶正器，其特征在于，每个扶正翼(4)均设置三个沿扶正翼(4)的长度方向等间距分布的扰流孔(6)；所述扰流孔(6)的内径为5～15mm。

4.根据权利要求1所述的用于BHA中的钻井扶正器，其特征在于，所述返流孔(6)的内径为扶正器本体(1)外径的1/10。