CN117514050A - 一种随钻冲洗工具以及随钻冲洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种随钻冲洗工具以及随钻冲洗方法。一种随钻冲洗工具,包括:外壳体、上滑套、下滑套、第一锁止机构、第二锁止机构、第一憋压球以及第二憋压球,所述外壳体的中部开设有旁通孔,所述外壳体内部开设有第一滑槽以及第二滑槽,所述上滑套滑动安装在所述第一滑槽中,所述下滑套滑动安装在所述第二滑槽中,所述上滑套以及所述下滑套上均开设有水眼机构,所述旁通孔与所述第二滑槽连接,所述上滑套通过所述第一锁止机构与所述外壳体连接,所述下滑套通过所述第二锁止机构与所述外壳体连接,所述第一憋压球滚动安装在所述上滑套中,所述第二憋压球滚动安装在所述下滑套中。
Description
技术领域
本发明涉及钻井冲洗技术领域,尤其涉及一种随钻冲洗工具以及随钻冲洗方法。
背景技术
钻井过程中,在下生产套管固井后钻水泥塞至设计井深,下钻塞管串时同时接入井筒清洁管串;从钻井到完井的过渡过程中,井筒清洁与流体排替对完井质量、生产效率及井的盈利能力具有很大影响。井筒杂质会损害地层并造成堵塞,是众多完井失败及高价补救的原因所在。井筒清洁作业一起下钻可以减少作业次数,并节省钻井时间,有助于实现从钻井到完井作业的平稳过渡。
目前,现在有的随钻通径循环冲洗工具,难以自由实现水眼和环空流道的切换,增加了井筒清洁所需的时间,导致钻井的整体工作效率下降。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种随钻冲洗工具以及随钻冲洗方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种随钻冲洗工具,包括:外壳体、上滑套、下滑套、第一锁止机构、第二锁止机构、第一憋压球以及第二憋压球,所述外壳体的中部开设有旁通孔,所述外壳体内部开设有第一滑槽以及第二滑槽,所述上滑套滑动安装在所述第一滑槽中,所述下滑套滑动安装在所述第二滑槽中,所述上滑套以及所述下滑套上均开设有水眼机构,所述旁通孔与所述第二滑槽连接,所述上滑套通过所述第一锁止机构与所述外壳体连接,所述下滑套通过所述第二锁止机构与所述外壳体连接,所述第一憋压球滚动安装在所述上滑套中,所述第二憋压球滚动安装在所述下滑套中。
采用本发明技术方案的有益效果是:通过投入第二憋压球,对下滑套进行憋压,下滑套在水压作用下脱离第二锁止机构的束缚,使得下滑套进行滑动,从而使得旁通孔及水眼机构打开,以此开启循环通道,提高环空返速;之后投入第一憋压球,对上滑套进行憋压,上滑套在水压作用下脱离第一锁止机构的束缚,使得上滑套进行滑动,以此关闭循环通道,能够使得外壳体内部的液体流动路径进行改变,并在流道切换至环空后,使得钻井液能够对井壁进行高效冲洗,实现水眼和环空流道的切换,缩短清洁时间,提高冲洗效果以及工作效率。
进一步地,所述第一滑槽的中部开设有第一空腔,所述第二滑槽的中部开设有第二空腔,所述水眼机构包括:用于与第一空腔连接的第一水眼、用于与第二空腔连接的第二水眼以及用于与第二空腔连接的第三水眼,第一水眼位于所述上滑套的顶部侧壁上,第二水眼位于所述上滑套的底部侧壁上,第三水眼位于所述下滑套的顶部侧壁上。
采用上述进一步技术方案的有益效果是:空腔以及水眼的设置,便于形成循环通道,便于上滑套上的水眼机构与下滑套上的水眼机构连通,使得外壳体内部的液体流动路径进行改变,实现水眼和环空流道的切换,缩短清洁时间,提高冲洗效果以及工作效率。
进一步地,所述第一锁止机构以及所述第二锁止机构均为剪钉,所述外壳体上开设有用于安装剪钉的外钉孔,所述上滑套以及所述下滑套上均开设有用于安装剪钉的内钉孔,剪钉的两端一一对应安装在所述外钉孔和所述内钉孔中。
采用上述进一步技术方案的有益效果是:剪钉的设置,便于锁止滑套与外壳体的相对位置,便于锁止机构的安装以及维护,降低成本,简化就结构。通过投入第二憋压球,对下滑套进行憋压,下滑套在水压作用下脱离剪钉的束缚,使得下滑套进行滑动,从而使得旁通孔及水眼机构打开,以此开启循环通道;之后投入第一憋压球,对上滑套进行憋压,上滑套在水压作用下脱离剪钉的束缚,使得上滑套进行滑动,以此关闭循环通道,能够使得外壳体内部的液体流动路径进行改变,并在流道切换至环空后,使得钻井液能够对井壁进行高效冲洗,实现水眼和环空流道的切换,缩短清洁时间,提高冲洗效果以及工作效率。
进一步地,第一憋压球与所述上滑套的中部抵接,第二憋压球与下滑套的底部抵接,所述下滑套与所述外壳体的底部抵接,所述外壳体的顶部为阶梯型腔体。
采用上述进一步技术方案的有益效果是:不同内径的上滑套和下滑套,便于在水压作用下使得憋压球卡接在不同位置,使得外壳体内部的液体流动路径进行改变,并在流道切换至环空后,使得钻井液能够对井壁进行高效冲洗,实现水眼和环空流道的切换,缩短清洁时间,提高冲洗效果以及工作效率。阶梯型设置的外壳体内径,能够更好的继续提高液体的挤压力,实现更高效的冲洗。
进一步地,所述上滑套位于所述下滑套的上方,所述第一滑槽与所述第二滑槽连接。
采用上述进一步技术方案的有益效果是:便于滑套的安装以及维护,便于液体流通,使得外壳体内部的液体流动路径进行改变,并在流道切换至环空后,使得钻井液能够对井壁进行高效冲洗,实现水眼和环空流道的切换,缩短清洁时间,提高冲洗效果以及工作效率。
进一步地,所述外壳体、所述上滑套以及所述下滑套均为管体结构,所述上滑套与所述下滑套的外径相同。
采用上述进一步技术方案的有益效果是:便于滑套的安装以及维护,便于液体流通,使得外壳体内部的液体流动路径进行改变,并在流道切换至环空后,使得钻井液能够对井壁进行高效冲洗,实现水眼和环空流道的切换,缩短清洁时间,提高冲洗效果以及工作效率。
进一步地,所述上滑套位于所述第二憋压球的滚动轨迹上,所述旁通孔位于所述下滑套的滑动轨迹上。
采用上述进一步技术方案的有益效果是:上滑套位于第二憋压球的滚动轨迹上,便于在外壳体顶部对第二憋压球进行取放,提高切换效率,提高用户体验。旁通孔位于下滑套的滑动轨迹上,便于下滑套对旁通孔进行封堵以及打开,使得外壳体内部的液体流动路径进行改变,并在流道切换至环空后,使得钻井液能够对井壁进行高效冲洗,实现水眼和环空流道的切换,缩短清洁时间,提高冲洗效果以及工作效率。
进一步地,所述上滑套以及所述下滑套均为一体成型结构,所述上滑套以及所述下滑套的外侧壁上分别安装有密封套,所述密封套的自由端与所述外壳体抵接。
采用上述进一步技术方案的有益效果是:密封套的设置,提高上滑套和下滑套与外壳体内壁之间的密封效果,且通过一体成型工艺制成的上滑套和下滑套,中间无任何接头,抗拉抗扭强度高,提高随钻冲洗工具的耐用性。
进一步地,所述上滑套以及所述下滑套的外侧壁上分别开设有用于安装所述密封套的防滑槽,所述密封套安装在所述防滑槽中,所述密封套的制作材料为氟橡胶。
采用上述进一步技术方案的有益效果是:防滑槽的设置,防止密封套晃动,便于密封套的安装以及维护,降低成本,提高上滑套和下滑套与外壳体内壁之间的密封效果,提高随钻冲洗工具的稳定性以及可靠性。
此外,本发明还提供了一种随钻冲洗方法,基于上述任意一项所述的一种随钻冲洗工具,一种随钻冲洗方法包括:
第一状态时,液体从外壳体顶部流经上滑套以及下滑套,在外壳体的底部排出;
第二状态时,将第二憋压球在外壳体的顶部放入,在水流流通作用下,第二憋压球与下滑套的底部抵接并封堵下滑套底部,下滑套脱离第二锁止机构下滑,旁通孔与下滑套上的水眼机构连通;
第三状态时,将第一憋压球在外壳体的顶部放入,在水流流通作用下,第一憋压球与上滑套的中部抵接并封堵上滑套底部,上滑套脱离第一锁止机构下滑并与下滑套的顶部抵接,下滑套封堵旁通孔。
采用本发明技术方案的有益效果是:通过投入第二憋压球,对下滑套进行憋压,下滑套在水压作用下脱离第二锁止机构的束缚,使得下滑套进行滑动,从而使得旁通孔及水眼机构打开,以此开启循环通道,提高环空返速;之后投入第一憋压球,对上滑套进行憋压,上滑套在水压作用下脱离第一锁止机构的束缚,使得上滑套进行滑动,以此关闭循环通道,能够使得外壳体内部的液体流动路径进行改变,并在流道切换至环空后,使得钻井液能够对井壁进行高效冲洗,实现水眼和环空流道的切换,缩短清洁时间,提高冲洗效果以及工作效率。
本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明实践了解到。
附图说明
图1为本发明实施例提供的冲洗工具的结构示意图之一。
图2为本发明实施例提供的冲洗工具的结构示意图之二。
图3为本发明实施例提供的冲洗工具的结构示意图之三。
图4为本发明实施例提供的冲洗工具的结构示意图之四。
图5为本发明实施例提供的冲洗工具的结构示意图之五。
图6为本发明实施例提供的冲洗工具的结构示意图之六。
图7为本发明实施例提供的冲洗方法的示意性流程图。
附图标号说明:1、外壳体;2、旁通孔;3、第一滑槽;31、第一空腔;4、第二滑槽;41、第二空腔;5、外钉孔;51、第一锁止机构;52、内钉孔;53、第二锁止机构;6、冲洗组件;61、上滑套;611、第一水眼;612、第二水眼;62、下滑套;621、第三水眼;63、第一憋压球;64、第二憋压球;65、密封套;66、水眼机构。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
如图1至图6所示,本发明实施例提供了一种随钻冲洗工具,包括:外壳体1、上滑套61、下滑套62、第一锁止机构51、第二锁止机构53、第一憋压球63以及第二憋压球64,所述外壳体1的中部开设有旁通孔2,所述外壳体1内部开设有第一滑槽3以及第二滑槽4,所述上滑套61滑动安装在所述第一滑槽3中,所述下滑套62滑动安装在所述第二滑槽4中,所述上滑套61以及所述下滑套62上均开设有水眼机构66,所述旁通孔2与所述第二滑槽4连接,所述上滑套61通过所述第一锁止机构51与所述外壳体1连接,所述下滑套62通过所述第二锁止机构53与所述外壳体1连接,所述第一憋压球63滚动安装在所述上滑套61中,所述第二憋压球64滚动安装在所述下滑套62中。
采用本发明技术方案的有益效果是:通过投入第二憋压球,对下滑套进行憋压,下滑套在水压作用下脱离第二锁止机构的束缚,使得下滑套进行滑动,从而使得旁通孔及水眼机构打开,以此开启循环通道,提高环空返速;之后投入第一憋压球,对上滑套进行憋压,上滑套在水压作用下脱离第一锁止机构的束缚,使得上滑套进行滑动,以此关闭循环通道,能够使得外壳体内部的液体流动路径进行改变,并在流道切换至环空后,使得钻井液能够对井壁进行高效冲洗,实现水眼和环空流道的切换,缩短清洁时间,提高冲洗效果以及工作效率。
其中,旁通孔2的数量可以为多个,多个旁通孔2环绕设置在外壳体的周侧壁上。
本发明实施例提供了一种随钻冲洗工具,涉及随钻钻井领域,属于钻井井下开关阀类和井筒清洁类工具的一种,主要但不限于用于钻井过程中对井筒的清洁、井下工具串水眼和环空之间的流道切换及流量分配。为了解决现有技术中存在难以自由实现水眼和环空流道的切换的缺点,而设计的随钻冲洗工具。随钻冲洗工具包括外壳体,所述外壳体侧壁中部开设有旁通孔,且旁通孔与外壳体的内腔相连通,所述外壳体内壁上下两侧分别设有第一滑槽和第二滑槽,所述第一滑槽内壁中部开设有第一空腔;通过投入第二憋压球,对下滑套进行憋压,并最终将剪钉折断,使得下滑套进行滑动,从而使得旁通孔及水眼(水眼机构)打开,以此开启循环通道;之后投入第一憋压球,对上滑套进行憋压,并最终也将剪钉(锁止机构)折断,使得上滑套进行滑动,以此关闭循环通道。能够使得外壳体内部的液体流动路径进行改变,并在流道切换至环空后,使得钻井液能够对井壁进行高效冲洗,以此提高随钻冲洗工具的冲洗效果。
如图1至图6所示,进一步地,所述第一滑槽3的中部开设有第一空腔31,所述第二滑槽4的中部开设有第二空腔41,所述水眼机构66包括:用于与第一空腔31连接的第一水眼611、用于与第二空腔41连接的第二水眼612以及用于与第二空腔41连接的第三水眼621,第一水眼611位于所述上滑套61的顶部侧壁上,第二水眼612位于所述上滑套61的底部侧壁上,第三水眼621位于所述下滑套62的顶部侧壁上。
采用上述进一步技术方案的有益效果是:空腔以及水眼的设置,便于形成循环通道,便于上滑套上的水眼机构与下滑套上的水眼机构连通,使得外壳体内部的液体流动路径进行改变,实现水眼和环空流道的切换,缩短清洁时间,提高冲洗效果以及工作效率。
其中,水眼机构与滑槽内部腔体连通。
如图1至图6所示,进一步地,所述第一锁止机构51以及所述第二锁止机构53均为剪钉,所述外壳体1上开设有用于安装剪钉的外钉孔5,所述上滑套61以及所述下滑套62上均开设有用于安装剪钉的内钉孔52,剪钉的两端一一对应安装在所述外钉孔5和所述内钉孔52中。
采用上述进一步技术方案的有益效果是:剪钉的设置,便于锁止滑套与外壳体的相对位置,便于锁止机构的安装以及维护,降低成本,简化就结构。通过投入第二憋压球,对下滑套进行憋压,下滑套在水压作用下脱离剪钉的束缚,使得下滑套进行滑动,从而使得旁通孔及水眼机构打开,以此开启循环通道;之后投入第一憋压球,对上滑套进行憋压,上滑套在水压作用下脱离剪钉的束缚,使得上滑套进行滑动,以此关闭循环通道,能够使得外壳体内部的液体流动路径进行改变,并在流道切换至环空后,使得钻井液能够对井壁进行高效冲洗,实现水眼和环空流道的切换,缩短清洁时间,提高冲洗效果以及工作效率。
如图1至图6所示,进一步地,第一憋压球63与所述上滑套61的中部抵接,第二憋压球64与下滑套62的底部抵接,所述下滑套62与所述外壳体1的底部抵接,所述外壳体1的顶部为阶梯型腔体。
采用上述进一步技术方案的有益效果是:不同内径的上滑套和下滑套,便于在水压作用下使得憋压球卡接在不同位置,使得外壳体内部的液体流动路径进行改变,并在流道切换至环空后,使得钻井液能够对井壁进行高效冲洗,实现水眼和环空流道的切换,缩短清洁时间,提高冲洗效果以及工作效率。阶梯型设置的外壳体内径,能够更好的继续提高液体的挤压力,实现更高效的冲洗。
如图1至图6所示,进一步地,所述上滑套61位于所述下滑套62的上方,所述第一滑槽3与所述第二滑槽4连接。
采用上述进一步技术方案的有益效果是:便于滑套的安装以及维护,便于液体流通,使得外壳体内部的液体流动路径进行改变,并在流道切换至环空后,使得钻井液能够对井壁进行高效冲洗,实现水眼和环空流道的切换,缩短清洁时间,提高冲洗效果以及工作效率。
如图1至图6所示,进一步地,所述外壳体1、所述上滑套61以及所述下滑套62均为管体结构,所述上滑套61与所述下滑套62的外径相同。
采用上述进一步技术方案的有益效果是:便于滑套的安装以及维护,便于液体流通,使得外壳体内部的液体流动路径进行改变,并在流道切换至环空后,使得钻井液能够对井壁进行高效冲洗,实现水眼和环空流道的切换,缩短清洁时间,提高冲洗效果以及工作效率。
如图1至图6所示,进一步地,所述上滑套62位于所述第二憋压球64的滚动轨迹上,所述旁通孔2位于所述下滑套62的滑动轨迹上。
采用上述进一步技术方案的有益效果是:上滑套位于第二憋压球的滚动轨迹上,便于在外壳体顶部对第二憋压球进行取放,提高切换效率,提高用户体验。旁通孔位于下滑套的滑动轨迹上,便于下滑套对旁通孔进行封堵以及打开,使得外壳体内部的液体流动路径进行改变,并在流道切换至环空后,使得钻井液能够对井壁进行高效冲洗,实现水眼和环空流道的切换,缩短清洁时间,提高冲洗效果以及工作效率。
如图1至图6所示,进一步地,所述上滑套61以及所述下滑套62均为一体成型结构,所述上滑套61以及所述下滑套62的外侧壁上分别安装有密封套65,所述密封套65的自由端与所述外壳体1抵接。
采用上述进一步技术方案的有益效果是:密封套的设置,提高上滑套和下滑套与外壳体内壁之间的密封效果,且通过一体成型工艺制成的上滑套和下滑套,中间无任何接头,抗拉抗扭强度高,提高随钻冲洗工具的耐用性。
如图1至图6所示,进一步地,所述上滑套61以及所述下滑套62的外侧壁上分别开设有用于安装所述密封套65的防滑槽,所述密封套65安装在所述防滑槽中,所述密封套65的制作材料为氟橡胶。
采用上述进一步技术方案的有益效果是:防滑槽的设置,防止密封套晃动,便于密封套的安装以及维护,降低成本,提高上滑套和下滑套与外壳体内壁之间的密封效果,提高随钻冲洗工具的稳定性以及可靠性。
随钻冲洗工具为随钻大通径循环冲洗工具,包括:外壳体1,外壳体1侧壁中部开设有旁通孔2,且旁通孔2与外壳体1内腔相连通,外壳体1内壁上下两侧分别设有第一滑槽3和第二滑槽4,第一滑槽3内壁中部开设有第一空腔31,第二滑槽4内壁中部开设有第二空腔41,外壳体1侧壁位于第一滑槽3和第二滑槽4处均环形开设有外钉孔5,外钉孔5内部螺纹连接有剪钉51。
冲洗组件6,冲洗组件6与第一滑槽3和第二滑槽4内壁滑动连接,冲洗组件6用于完成大通径循环冲洗。
参照图2至图6,冲洗组件6包括上滑套61和下滑套62,上滑套61与第一滑槽3内壁滑动连接,下滑套62与第二滑槽4内壁滑动连接,且下滑套62侧壁与旁通孔2相贴合,上滑套61和下滑套62侧壁均开设有内钉孔52,内钉孔52与外钉孔5相对齐,且内钉孔52与剪钉51之间为螺纹连接,且上滑套61和下滑套62外径相同。
参照图5和图6,上滑套61两端分别开设有第一水眼611和第二水眼612,下滑套62侧壁上部开设有第三水眼621,第一水眼611可与第一空腔31相连通,第二水眼612和第三水眼621可与第二空腔41相连通,且上滑套61内径大于下滑套62内径,上滑套61内径呈两端内径大于中部内径,且下滑套62上端直径大于下端直径。
参照图6,上滑套61内部滑动连接有第一憋压球63,且第一憋压球63外径大于上滑套61中部内径,下滑套62内部滑动连接有第二憋压球64,且第二憋压球64外径大于下滑套62下端内径,第一憋压球63外径大于第二憋压球64外径。
上滑套61和下滑套62侧壁均开设有多个防滑槽,且多个防滑槽内均固定连接有密封套65,密封套65采用氟橡胶材质制成,且上滑套61和下滑套62均采用一体成型工艺制成。
通过上述结构的设置,能够提高上滑套61和下滑套62与外壳体1内壁之间的密封效果,且通过一体成型工艺制成的上滑套61和下滑套62,中间无任何接头,抗拉抗扭强度高,进而提高了随钻冲洗工具的耐用性。
外壳体1上端内径呈阶梯型设置,且外壳体1上端内径大于下端内径,外壳体1下端内径小于下滑套62外径。
通过上述结构的设置,能够有效的实现上滑套61和下滑套62与外壳体1之间的限位固定,进而能够使得循环冲洗工作顺利进行,以此提高随钻冲洗工具的实用性,并且阶梯型设置的外壳体1内径,还能够更好的继续提高液体的挤压力,进而能够实现更高效的冲洗。
首先通过投入第二憋压球,对下滑套进行憋压,并最终将剪钉(锁止机构)折断,使得下滑套进行滑动,从而使得旁通孔及水眼(水眼机构)打开,以此开启循环通道,实现对外壳体外侧管道内壁的喷射冲洗,同时提高环空返速;之后投入第一憋压球,对上滑套进行憋压,并最终也将剪钉折断,使得上滑套进行滑动,以此关闭循环通道,综上能够使得外壳体内部的液体流动路径进行改变,并在流道切换至环空后,使得钻井液能够对井壁进行高效冲洗,以此提高随钻冲洗工具的冲洗效果。
如图7所示,此外,本发明还提供了一种随钻冲洗方法,基于上述任意一项所述的一种随钻冲洗工具,一种随钻冲洗方法包括:
S1、第一状态时,液体从外壳体顶部流经上滑套以及下滑套,在外壳体的底部排出;
S2、第二状态时,将第二憋压球在外壳体的顶部放入,在水流流通作用下,第二憋压球与下滑套的底部抵接并封堵下滑套底部,下滑套脱离第二锁止机构下滑,旁通孔与下滑套上的水眼机构连通;
S3、第三状态时,将第一憋压球在外壳体的顶部放入,在水流流通作用下,第一憋压球与上滑套的中部抵接并封堵上滑套底部,上滑套脱离第一锁止机构下滑并与下滑套的顶部抵接,下滑套封堵旁通孔。
采用本发明技术方案的有益效果是:通过投入第二憋压球,对下滑套进行憋压,下滑套在水压作用下脱离第二锁止机构的束缚,使得下滑套进行滑动,从而使得旁通孔及水眼机构打开,以此开启循环通道,提高环空返速;之后投入第一憋压球,对上滑套进行憋压,上滑套在水压作用下脱离第一锁止机构的束缚,使得上滑套进行滑动,以此关闭循环通道,能够使得外壳体内部的液体流动路径进行改变,并在流道切换至环空后,使得钻井液能够对井壁进行高效冲洗,实现水眼和环空流道的切换,缩短清洁时间,提高冲洗效果以及工作效率。
正常状态(第一状态)下,外壳体1内部的液体流经上滑套61和下滑套62,随即排出。
在需要进行冲洗工作(第二状态)时,首先将第二憋压球64置于外壳体1内,随着水流的流通作用,将会使得第二憋压球64进入下滑套62内部,此时由于第二憋压球64外径大于下滑套62下端内径,因此将会使得第二憋压球64对下滑套62进行封堵,此时在持续的液体流动的效果下,水流会在下滑套62的上端进行汇聚能量,以此实现憋压,最终当憋压蓄积的滑动力大于剪钉(第二锁止机构)的折断力后,将会剪断下滑套62侧壁固定的剪钉(第二锁止机构),进而使得下滑套62向外壳体1下端进行移动,进而使得下滑套62与旁通孔2解除贴合关系,从而使得外壳体1内腔与旁通孔2相连通,而第三水眼621将会与第二空腔41相连通,以此完成流道的切换。此时外壳体1内液体的流动方向为两个方向,一部分从外壳体1内部流经旁通孔2向外壳体1进口端移动,另一部分从外壳体1内部流经上滑套61,进入第二空腔41,再通过第三水眼621进入下滑套62,最终排出外壳体1,进而实现随钻冲洗工具循环冲洗模式的触发,以此提高随钻冲洗工具的冲洗效率;
第三状态时,在第二状态的基础上,随即再将第一憋压球63置于外壳体1内,随着水流的流通作用,将会使得第一憋压球63卡接在上滑套61上端部,并由于第一憋压球63外径大于上滑套61中部内径,因此将会对上滑套61内腔进行封堵,此时在持续的液体流动的效果下,将会在上滑套61上部进行憋压,并当憋压蓄积的滑动力大于剪钉(第一锁止机构)的折断力后,将会剪断上滑套61侧壁固定的剪钉(第一锁止机构),进而使得上滑套61向下滑套62的方向进行移动,并最终与下滑套62紧密贴合,下滑套62将会对旁通孔2进行封堵,而此时第一水眼611将会与第一空腔31相连通,而第二水眼612将会第二空腔41相连通,且此时第三水眼621也处于与第二空腔41相连通的状态,进而使得外壳体1内部的液体,首先进入第一空腔31,随即通过第一水眼611进入上滑套61内,然后流经上滑套61从第二水眼612进入第二空腔41内,并由第三水眼621进入下滑套62内,进而排出外壳体1。
综上所述,通过结构设计实现不同水眼和环空流道的切换,通过分别投入第一憋压球63和第二憋压球64的方式,对外壳体1内部的液体流动路径进行改变,并在流道切换至环空后,使得钻井液能够对井壁进行高效冲洗,以此提高随钻冲洗工具的冲洗效果。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种随钻冲洗工具,其特征在于,包括:外壳体、上滑套、下滑套、第一锁止机构、第二锁止机构、第一憋压球以及第二憋压球,所述外壳体的中部开设有旁通孔,所述外壳体内部开设有第一滑槽以及第二滑槽,所述上滑套滑动安装在所述第一滑槽中,所述下滑套滑动安装在所述第二滑槽中,所述上滑套以及所述下滑套上均开设有水眼机构,所述旁通孔与所述第二滑槽连接,所述上滑套通过所述第一锁止机构与所述外壳体连接,所述下滑套通过所述第二锁止机构与所述外壳体连接,所述第一憋压球滚动安装在所述上滑套中,所述第二憋压球滚动安装在所述下滑套中。
2.根据权利要求1所述的一种随钻冲洗工具,其特征在于,所述第一滑槽的中部开设有第一空腔,所述第二滑槽的中部开设有第二空腔,所述水眼机构包括:用于与第一空腔连接的第一水眼、用于与第二空腔连接的第二水眼以及用于与第二空腔连接的第三水眼,第一水眼位于所述上滑套的顶部侧壁上,第二水眼位于所述上滑套的底部侧壁上,第三水眼位于所述下滑套的顶部侧壁上。
3.根据权利要求1所述的一种随钻冲洗工具,其特征在于,所述第一锁止机构以及所述第二锁止机构均为剪钉,所述外壳体上开设有用于安装剪钉的外钉孔,所述上滑套以及所述下滑套上均开设有用于安装剪钉的内钉孔,剪钉的两端一一对应安装在所述外钉孔和所述内钉孔中。
4.根据权利要求1所述的一种随钻冲洗工具,其特征在于,第一憋压球与所述上滑套的中部抵接,第二憋压球与下滑套的底部抵接,所述下滑套与所述外壳体的底部抵接,所述外壳体的顶部为阶梯型腔体。
5.根据权利要求1所述的一种随钻冲洗工具,其特征在于,所述上滑套位于所述下滑套的上方,所述第一滑槽与所述第二滑槽连接。
6.根据权利要求1所述的一种随钻冲洗工具,其特征在于,所述外壳体、所述上滑套以及所述下滑套均为管体结构,所述上滑套与所述下滑套的外径相同。
7.根据权利要求1所述的一种随钻冲洗工具,其特征在于,所述上滑套位于所述第二憋压球的滚动轨迹上,所述旁通孔位于所述下滑套的滑动轨迹上。
8.根据权利要求1所述的一种随钻冲洗工具,其特征在于,所述上滑套以及所述下滑套均为一体成型结构,所述上滑套以及所述下滑套的外侧壁上分别安装有密封套,所述密封套的自由端与所述外壳体抵接。
9.根据权利要求8所述的一种随钻冲洗工具,其特征在于,所述上滑套以及所述下滑套的外侧壁上分别开设有用于安装所述密封套的防滑槽,所述密封套安装在所述防滑槽中,所述密封套的制作材料为氟橡胶。
10.一种随钻冲洗方法,其特征在于,基于上述权利要求1至9任意一项所述的一种随钻冲洗工具,一种随钻冲洗方法包括:
第一状态时,液体从外壳体顶部流经上滑套以及下滑套,在外壳体的底部排出;
第二状态时,将第二憋压球在外壳体的顶部放入,在水流流通作用下,第二憋压球与下滑套的底部抵接并封堵下滑套底部,下滑套脱离第二锁止机构下滑,旁通孔与下滑套上的水眼机构连通;
第三状态时,将第一憋压球在外壳体的顶部放入,在水流流通作用下,第一憋压球与上滑套的中部抵接并封堵上滑套底部,上滑套脱离第一锁止机构下滑并与下滑套的顶部抵接,下滑套封堵旁通孔。
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