CN206860108U - 一种地热井用携岩工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及高温地热钻井技术领域，特别涉及一种地热井用携岩工具。该装置的主体上端外壁上设计有多条一级螺旋扶正棱，相邻两条一级螺旋扶正棱之间为一级螺旋形岩屑过流通道，主体中部外壁上设计有多条V型扶正棱，相邻两条V型扶正棱之间为V形岩屑过流通道，主体下端外壁上设计有多条二级螺旋扶正棱，相邻两条二级螺旋扶正棱之间为二级螺旋形岩屑过流通道。本实用新型实现了满足高温地热井下工况，具有耐高温、耐腐蚀、耐研磨的特点，大大延长有效使用寿命，一方面能够将环空中的钻井液流体转变为紊流，另一方面能够将较大的岩屑进行碾压，使之变成小岩屑，能够有助于环空携岩，即保护泡沫又有助于井下沉砂上返。

Description

一种地热井用携岩工具

技术领域：

本实用新型涉及高温地热钻井技术领域，特别涉及一种地热井用携岩工具。

背景技术：

地热资源是一种清洁高效的非常规新能源，且储量丰富受到世界众多国家的青睐，地热资源的综合开发具有广阔的市场应用前景。肯尼亚地处东非大裂谷地热资源丰富，地热开发区块从地表到目的层主要以流纹岩、粗面岩和玄武岩为主，凝灰岩次之，上部地层有少量的燧石和黄铁矿夹层，由于火山岩地层裂缝发育良好，漏失严重，采用常规钻井液无法完成钻井作业，在现场的钻井施工中经常发生井漏、井口失返等井下事故，通过空气泡沫钻井技术在肯尼亚高温地热井的应用，解决了漏失钻井难题。但是，由于地层和当前钻井方式等影响，在泡沫钻井液中泡沫浓度较少或者清水盲钻的过程中大量的岩屑上返困难，常发生堆积，形成井底沉砂，造成起下钻、下套管困难，甚至在下套管作业过程中发生卡钻等严重事故，具不完全统计85％的井不同程度的出现沉砂现象，严重影响正常钻进及下套管作业，需多次循环划眼、打水泥处理来解决，费时占有效时间的40％，现有常规携岩工艺和工具不适合高温、高腐蚀、高研磨性的地热井下环境，携岩工具的有效寿命较短并对泡沫钻井液的发泡也存在破坏性影响，难以满足地热钻井沉砂处理要求。

实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种地热井用携岩工具，该装置实现了满足高温地热井下工况，具有耐高温、耐腐蚀、耐研磨的特点，大大延长有效使用寿命，一方面能够将环空中的钻井液流体转变为紊流，另一方面能够将较大的岩屑进行碾压，使之变成小岩屑，能够有助于环空携岩，即保护泡沫又有助于井下沉砂上返。克服了现有携岩工艺和工具不适合高温、高腐蚀、高研磨性的地热井下环境，携岩工具有效寿命较短并对泡沫钻井液的发泡也存在破坏性影响，难以满足地热钻井沉砂处理要求的不足。

本实用新型所采取的技术方案是：一种地热井用携岩工具，包括主体，主体上端设计有上接头，主体下端设计有下接头；主体上端外壁上设计有多条一级螺旋扶正棱，相邻两条一级螺旋扶正棱之间为一级螺旋形岩屑过流通道，主体中部外壁上设计有多条V型扶正棱，相邻两条V型扶正棱之间为V形岩屑过流通道，主体下端外壁上设计有多条二级螺旋扶正棱，相邻两条二级螺旋扶正棱之间为二级螺旋形岩屑过流通道，一级螺旋扶正棱、V型扶正棱和二级螺旋扶正棱上均布有多个合金齿。

一级螺旋扶正棱为三条，一级螺旋扶正棱在主体上的螺旋升角为70°，导程为2200mm。

V型扶正棱为四条，该V型扶正棱分为上、下两个螺旋段，上螺旋段螺旋升角为71℃，导程为1900mm；下螺旋段螺旋升角为82℃，导程为4600mm。

二级螺旋扶正棱为三条，二级螺旋扶正棱在主体上的螺旋升角为70°，导程为2200mm。

合金齿外径为18mm。

本实用新型的有益效果是：本实用新型实现了满足高温地热井下工况，具有耐高温、耐腐蚀、耐研磨的特点，大大延长有效使用寿命，一方面能够将环空中的钻井液流体转变为紊流，另一方面能够将较大的岩屑进行碾压，使之变成小岩屑，能够有助于环空携岩，即保护泡沫又有助于井下沉砂上返。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的A-A向剖面图。

图3为图1的B-B向剖面图。

图4为合金齿的结构示意图。

具体实施方式：

如图1、图2、图3、图4所示，一种地热井用携岩工具，包括主体9，主体9上端设计有上接头1，主体9下端设计有下接头8；主体9上端外壁上设计有三条一级螺旋扶正棱2，一级螺旋扶正棱2在主体9上的螺旋升角为70°，导程为2200mm。每一条一级螺旋扶正棱2的宽度都比常规工具宽10％，以提高工具的整体强度。相邻两条一级螺旋扶正棱2之间为一级螺旋形岩屑过流通道3，其主要功能是在一级螺旋扶正棱2扰动环空流体的时候，为岩屑提供顺畅的过流通道。

主体9中部外壁上设计有四条V型扶正棱4，该V型扶正棱4分为上、下两个螺旋段，上螺旋段螺旋升角为71℃，导程为1900mm；下螺旋段螺旋升角为82℃，导程为4600mm。相邻两条V型扶正棱4之间为V形岩屑过流通道5，主要功能是利用V型扶正棱4的空间布展尺寸大的特点，将环空中悬浮的大岩屑碾压成碎小的岩屑，有效有减小岩屑重量，有助于环空返速度返排。

主体9下端外壁上设计有三条二级螺旋扶正棱6，二级螺旋扶正棱6在主体9上的螺旋升角为70°，导程为2200mm。每一条二级螺旋扶正棱6的宽度比常规工具宽10％，以提高工具的整体强度。相邻两条二级螺旋扶正棱6之间为二级螺旋形岩屑过流通道7，其主要功能是在一级螺旋扶正棱2扰动环空流体时候，为岩屑提供顺畅的过流通道。一级螺旋扶正棱2、V型扶正棱4和二级螺旋扶正棱6上均布有多个合金齿，合金齿外径为18mm，均采用YD5合金焊条，对所有布齿采用铺焊，然后打磨。

本实用新型设计三段式螺旋结构，具有缓冲工具在环空中的扰流作用，延长环空局部紊流长度，即保护泡沫又有助于井下沉砂上返；工具优选高性能合金，采用铜焊条辅助焊接工艺，增强了工具面的抗磨损和冲击能力，延长了工具的井下使用寿命；工具为一体设计没有活动部件，稳定性和强度较高；能够将较大的沉砂研磨成较小的岩屑，减少了沉砂的重量，有助于岩屑的上返。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种地热井用携岩工具，包括主体(9)，主体(9)上端设计有上接头(1)，主体(9)下端设计有下接头(8)；其特征在于：主体(9)上端外壁上设计有多条一级螺旋扶正棱(2)，相邻两条一级螺旋扶正棱(2)之间为一级螺旋形岩屑过流通道(3)，主体(9)中部外壁上设计有多条V型扶正棱(4)，相邻两条V型扶正棱(4)之间为V形岩屑过流通道(5)，主体(9)下端外壁上设计有多条二级螺旋扶正棱(6)，相邻两条二级螺旋扶正棱(6)之间为二级螺旋形岩屑过流通道(7)，一级螺旋扶正棱(2)、V型扶正棱(4)和二级螺旋扶正棱(6)上均布有多个合金齿。

2.按照权利要求1所述的地热井用携岩工具，其特征在于：所述一级螺旋扶正棱(2)为三条，一级螺旋扶正棱(2)在主体(9)上的螺旋升角为70°，导程为2200mm。

3.按照权利要求1所述的地热井用携岩工具，其特征在于：所述V型扶正棱(4)为四条，该V型扶正棱(4)分为上、下两个螺旋段，上螺旋段螺旋升角为71℃，导程为1900mm；下螺旋段螺旋升角为82℃，导程为4600mm。

4.按照权利要求1所述的地热井用携岩工具，其特征在于：所述二级螺旋扶正棱(6)为三条，二级螺旋扶正棱(6)在主体(9)上的螺旋升角为70°，导程为2200mm。

5.按照权利要求1所述的地热井用携岩工具，其特征在于：所述合金齿外径为18mm。