CN112282699A - 一种基于偏角分流的不规则井筒清洁通井装置及通井方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于偏角分流的不规则井筒清洁通井装置及通井方法，其中装置包括母接头、引流槽、通井本体、刮削齿、通井条、偏角分流孔眼、公接头。所述母接头与钻头相连，公接头与钻杆相连，刮削齿焊接在通井条上，通井条焊接在通井本体上，所述偏角分流孔眼是在通井条上的开孔，孔眼一直贯穿通井本体，与通井本体水眼连通，两个通井条之间的间隙形成引流槽。本发明适合深井通井过程中不规则井眼岩屑的沉积，使得岩屑更易循环携带至井口，减小井壁垮塌事故，修整井壁的优点，可使井眼清洁度提高，适合广泛地使用。

Description

一种基于偏角分流的不规则井筒清洁通井装置及通井方法

技术领域

本发明涉及钻井技术领域，特别涉及一种基于偏角射流的不规则井筒的清洁通井装置及通井方法。

背景技术

通井是用钻杆携带一定直径的工具，或直接用钻杆，在井眼里前进，把井眼处理的规则一些，为下套管或测井等后续施工提供良好的通道环境。测井后，下套管前、常规钻具下钻遇阻无法处理、井漏等复杂无法继续钻进时，通井时根据井下状况选择不同的钻具结构。普通直井，井下正常，需要在测井后或下套管前通井，可以用牙轮钻头、钻铤、通井器、钻杆通井，如果井下有井漏，井塌等，不能带通井器，采用光钻铤结构通井。

如果是定向井、水平井通井，视井下情况而定，井斜小可带钻铤和通井器，带通井器的目的是为了修整井壁使其变得稳固和光滑，有利于下一步继续作业，如果井斜较大，可以直接用牙轮钻头、加重钻杆通井。

目前，深井不规则井眼现象较多(如：大肚子井眼及糖葫芦井眼等)，由于岩屑沉积附着在不规则井眼壁面，无法利用常规的水力学循环携带出来，起下钻过程中不规则井眼中的大量岩屑易造成起下钻遇阻甚至发生卡钻故障。由于井壁的虚厚泥饼较多，造成局部井径变小，起下钻遇阻，造成非生产失效增加。

在实现本申请的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

1.深井不规则井眼岩屑沉积，通过常规循环难以将附在大肚子井眼及糖葫芦井眼岩屑循环携带至井口，井眼清洁度不高。

2.深井虚厚泥饼现象导致起下钻遇阻。

发明内容

为了克服背景技术中的问题，本发明提出一种基于偏角分流的不规则井筒清洁通井装置及通井方法，适合深井通井过程中不规则井眼岩屑的沉积，使得岩屑更易循环携带至井口，减小井壁垮塌事故，修整井壁的优点，可使井眼清洁度提高，适合广泛地使用。

为了实现上述目的，本发明是按照以下方式实现的：一种基于偏角分流的不规则井筒清洁通井装置，包括母接头、引流槽、通井本体、刮削齿、通井条、偏角分流孔眼、公接头。

所述母接头与钻头相连，公接头与钻杆相连，刮削齿焊接在通井条上，通井条焊接在通井本体上，所述偏角分流孔眼是在通井条上的开孔，孔眼一直贯穿通井本体，与通井本体水眼连通。引流槽是两个通井条之间的孔隙。

通井过程将先确定不规则井眼(大肚子、糖葫芦井眼等)的不规则具体位置，将通井本体的母接头与钻头相连，公接头与钻杆相接，下钻时使通井本体定位与不规则的位置，钻井液从井口进入钻杆内部，先经过通井本体，一部分钻井液经过通井本体的偏角分流流入环空中，另一部分钻井液随后沿着钻头返回环空，在不规则的位置处与经过通井本体的偏角分流钻井液汇合，形成涡流或者螺旋流，将岩屑从不规则井壁翻转循环出来。

另外，通井本体上的切削齿可以修整不规则井眼的岩石层位。

本发明的有益效果：

本发明适合深井通井过程中不规则井眼岩屑的沉积，使得岩屑更易循环携带至井口，减小井壁垮塌事故，修整井壁的优点，可使井眼清洁度提高，适合广泛地使用。

附图说明

图1为本发明的基于偏角分流的不规则井筒的清洁通井装置；

图2为井筒清洁通井工艺示意图；

图3为通井装置的内部示意图。

图中，1-母接头、2-引流槽、3-通井本体、4-刮削齿、5-通井条、6-偏角分流孔眼、7-公接头；

101-钻杆、102-环空、104-岩屑、105-不规则井眼(大肚子、糖葫芦井眼等)、106-钻头、107-地层、108-通井本体水眼。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚、明白，下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

如图1、图3所示，一种基于偏角分流的不规则井筒清洁通井装置，包括母接头1、引流槽2、通井本体3、刮削齿4、通井条5、偏角分流孔眼6、公接头7。

所述母接头1与钻头106相连，公接头7与钻杆101相连，刮削齿4焊接在通井条5上，通井条5焊接在通井本体3上，所述刮削齿4起到修整井壁的作用，所述偏角分流孔眼6是在通井条5上的开孔，孔眼一直贯穿通井本体3，与通井本体水眼108连通。引流槽2是两个通井条5之间的孔隙。

刮削齿4是硬质合金刀片，通井条5是螺旋形条状块。在钻具旋转时，通井条5可以起到修整井壁的作用，刮削齿4可以加强修整井壁的效果。随着钻杆101的拉伸及旋转，联合作用起到修整井壁，减少虚厚泥饼的作用。

使用本发明的装置，钻井液循环的返回流体分为两部分，一部分从钻头106返出，另一部分为沿着环空102返出，在通井过程中，保证水力循环的同时，所述偏角分流孔眼6开孔方向是与钻杆呈向下60°，偏角分流孔眼6连通到通井本体3内壁，与通井本体3内部形成流体通道，基于偏角60°分流与环空102上返流体0°形成偏力，同时，所述引流槽2本身可以改变流体垂向速度，对水平科特流起到推力的作用，形成复杂螺旋流、涡流等，作用在不规则井眼(大肚子、糖葫芦井眼等)105，使沉着在井壁面的岩屑发生翻转，使得岩屑从不规则井壁翻转到环空102中，从而借助环空流将岩屑运至井口，达到清洁井眼的目的。

偏角分流孔眼6与钻杆呈向下60°，每条通井条5上开2个孔，孔眼直径2cm，这样的设计有助于钻井液从通井本体3的偏角分流孔眼6流出后，与井底上返的钻井液交汇，更好地形成涡流或螺旋流，增强清洁沉积的岩屑。

一种基于偏角分流的不规则井筒清洁通井装置的通井方法，包括如下步骤：首先确定不规则井眼(大肚子、糖葫芦井眼等)105的不规则的具体位置，将母接头1与钻头106通过内螺纹相连，将公接头7与钻杆101通过外螺纹相连，下钻时，将通井本体3置于井中不规则的位置，钻井液从井口进入钻杆101内部，先经过通井本体3，一部分钻井液经过通井本体3的偏角分流孔眼流入环空102中，另一部钻井液随后沿着钻头106返回环空102，在不规则的位置处与经过通井本体3的偏角分流钻井液汇合，形成涡流或者螺旋流，将岩屑104从不规则井壁翻转循环出来。另外通井本体3上的切削齿4还可以修整不规则井眼(大肚子、糖葫芦井眼等)105的所述岩石层位107，如附图2所示。

实施例

(1)WY29-4HF井

1)井眼尺寸：φ311.2mm

2)不规则井段产生原因：764-986m使用空气钻井工艺，后转换为常规钻井液工艺，空气钻井工艺造成的井眼扩大率较常规钻井液高10％，因此在该井段产生了大肚子井眼。钻屑在该大肚子井段堆积，难以循环出井筒，容易造成井下复杂情况。

3)通井钻具组合：φ311.2mm牙轮钻头+回压阀+203.2mm螺旋钻铤1根+通井本体+203.2mm螺旋钻铤5根+139.7mm加重钻杆15根+139.7mm钻杆。

4)通井过程：下钻至井深，采用主动划眼的方式至井深986m，循环带出岩屑。

5)处理后井筒情况：划眼过程带出了大量岩屑，大肚子井眼得到了有效清洁。

最后说明的是，以上所述为本发明的优选实施方式，尽管通过上述优选实施例，已经对本发明进行了详细的说明，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种改变，而不偏离本发明的权利要求书所要求的的范围。

Claims (6)

1.一种基于偏角分流的不规则井筒清洁通井装置，包括母接头、引流槽、通井本体、刮削齿、通井条、偏角分流孔眼、公接头，其特征在于：

所述母接头与钻头相连，公接头与钻杆相连，刮削齿焊接在通井条上，通井条焊接在通井本体上，所述偏角分流孔眼是在通井条上的开孔，孔眼一直贯穿通井本体，与通井本体水眼连通，两个通井条之间的间隙形成引流槽。

2.根据权利要求1所述的基于偏角分流的不规则井筒清洁通井装置，其特征在于，刮削齿是硬质合金刀片，通井条是螺旋形条状块。

3.根据权利要求1所述的基于偏角分流的不规则井筒清洁通井装置，其特征在于，偏角分流孔眼开孔方向是与竖直方向呈向下60°。

4.根据权利要求1或3所述的基于偏角分流的不规则井筒清洁通井装置，其特征在于，每条通井条上至少开2个偏角分流孔眼，偏角分流孔眼直径1-3cm。

5.基于偏角分流的不规则井筒清洁通井装置的通井方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.确定不规则井眼的不规则的具体位置，将母接头与钻头通过内螺纹相连，将公接头与钻杆通过外螺纹相连，下钻时，将通井装置置于井中不规则的位置；

步骤2.钻井液从井口进入钻杆内部，先经过通井装置，一部分钻井液经过通井装置的偏角分流孔眼流入环空中，另一部钻井液随后沿着钻头返回环空，在不规则的位置处与经过通井装置的偏角分流钻井液汇合，形成涡流或者螺旋流；

步骤3.将岩屑从不规则井壁翻转循环出来。

6.根据权利要求5所述的基于偏角分流的不规则井筒清洁通井装置的通井方法，其特征在于，不规则井眼的岩石层位用通井装置的切削齿能修整。

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