CN206957619U - 井壁修复装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种井壁修复装置，用于修复井筒内壁，包括：管状本体，管状本体的第一端与下部钻具连接，管状本体的第二端与上部钻具连接，以在上部钻具的带动下绕自身轴线转动。管状本体的外壁上设有多个沿管状本体的径向向外凸出的切削部，多个切削部绕管状本体的轴向间隔设置，切削部的外侧面形成切削面，切削部的凸起高度由切削部中段向沿管状本体轴向方向的两端减小。该井壁修复装置可以避免现有井筒内壁缩径和垮塌，保证钻具在井筒内顺畅地作业。

Description

井壁修复装置

技术领域

本实用新型涉及一种石油钻井技术领域，尤其涉及一种井壁修复装置。

背景技术

吐哈油田地质情况复杂，上部地层含大量盐膏，钻井过程中易水化分散膨胀引起井眼缩径，导致钻头遇阻后卡钻。中深部地层含大段易剥落垮塌硬质泥岩，以及大段煤系、破碎带地层，因此复杂的井筒环境导致钻进、起下钻工况中，遇阻、遇卡、划眼等复杂事故频繁发生。如何有效的修复井壁和疏通井筒是油气开采领域亟待解决的技术问题之一。

在目前油气开采过程当中，若在井筒内部发生钻头卡钻，或硬质泥岩坍塌发生钻头遇阻等问题时，现有的解决方法是将此段井筒封闭，重新测钻或另起井口继续作业。

然而现有另起井口的方法，不仅耗费大量的人力物力，而且另起的井口位置也会造成下井位置偏差，因此该方法并不是针对井筒钻头遇阻或卡钻问题的最行之有效的解决方法。

实用新型内容

基于上述技术问题，本实用新型提供一种井壁修复装置，可以避免现有井筒内壁缩径和垮塌，保证钻具在井筒内顺畅地作业。

本实用新型提供一种井壁修复装置，用于修复井筒内壁，包括：管状本体，管状本体的第一端与下部钻具连接，管状本体的第二端与上部钻具连接，以在上部钻具的带动下绕自身轴线转动。

管状本体的外壁上设有多个沿管状本体的径向向外凸出的切削部，多个切削部绕管状本体的轴向间隔设置，切削部的外侧面形成切削面，切削部的凸起高度由切削部中段向沿管状本体轴向方向的两端减小。

在上述的井壁修复装置中，可选的是，切削部沿管状本体的轴向方向包括平直段和分别位于平直段两端的两个倾斜段，平直段的外缘与管状本体的轴向方向平行，倾斜段的外缘的高度由平直段向管状本体的端部逐渐减小。

在上述的井壁修复装置中，可选的是，倾斜段外缘上间隔设置有多个片状体，片状体的高度方向沿管状本体的径向方向，片状体的长度方向与管状本体的轴向方向平行。

在上述的井壁修复装置中，可选的是，倾斜段外缘上设置有多个齿状凸起。

在上述的井壁修复装置中，可选的是，多个切削部所在平面与管状本体的轴向方向平行。

在上述的井壁修复装置中，可选的是，多个切削部以管状本体的轴线为轴螺旋设置。

在上述的井壁修复装置中，可选的是，切削部的螺旋线与管状本体的轴线夹角为10-50度。

在上述的井壁修复装置中，可选的是，多个齿状凸起为尖锥齿或尖圆齿。

在上述的井壁修复装置中，可选的是，管状本体的第一端和管状本体的第二端均设有外螺纹，下部钻具和上部钻具上设有与外螺纹匹配的内螺纹。

或，管状本体的第一端和管状本体的第二端均设有内螺纹，下部钻具和上部钻具上设有与内螺纹匹配的外螺纹。

在上述的井壁修复装置中，可选的是，片状体为金刚石片状体。

本实用新型提供的井壁修复装置，通过上部钻具带动该井壁修复装置在井筒内部转动，其管状本体外壁上的切削部在井筒内壁切削，起到削平修复变形井筒内壁的作用。并且通过切削部倾斜段上的片状体修复并扩大井筒缩径处的内壁，避免出现现有井筒内壁缩径的问题，保证钻具顺畅进入该井筒中作业。进一步地，该井壁修复装置还可通过切削部倾斜段上的齿状凸起击碎井筒内垮塌的落石，避免出现因井筒内壁垮塌造成钻具在井筒内作业遇阻或遇卡的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的井壁修复装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的另一种井壁修复装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例三提供的另一种井壁修复装置的结构示意图。

附图标记说明：

10-管状本体； 20-切削部； 30-片状体；

40-齿状凸起； 21-平直段； 22-倾斜段。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的井壁修复装置的结构示意图。

如图1所示，本实用新型实施例一提供一种井壁修复装置，用于修复井筒内壁，包括：管状本体10，管状本体10的第一端与下部钻具连接，管状本体10的第二端与上部钻具连接，以在上部钻具的带动下绕自身轴线转动。

管状本体10的外壁上设有多个沿管状本体10的径向向外凸出的切削部20，多个切削部20绕管状本体10的轴向间隔设置，切削部20的外侧面形成切削面，切削部20的凸起高度由切削部20中段向沿管状本体10轴向方向的两端减小。

需要说明的是，本实用新型实施例一提供的井壁修复装置是用在井筒内部，现有的井筒铺设在地层中，易受到地层泥岩垮塌和剥落的影响，从而使该井筒变形、缩径或掉落大量碎石，造成下部钻具或上部钻具等钻具在井筒内部作业过程中遇阻或遇卡的问题。该井壁修复装置主要是包括管状本体10，管状本体10的一端与下部钻具连接，另一端与上部钻具连接，并在上部钻具的带动下沿自身轴线转动。在该管状本体10的外壁上设有多个切削部20，切削部20是沿管状本体10的径向向外部凸出，并且多个切削部20是沿管状本体10的轴向间隔设置。需要指出的是，多个切削部20可以是以管状本体10的中心轴线对称设置。在该切削部20的外侧面处形成了用于切削井筒内壁的切削面。

具体的，在本实用新型实施例中，上部钻具是指钻杆或钻铤，而下部钻具是指钻铤或钻头。

进一步地，切削部20在管状本体10上的凸起高度是由切削部20的中段向沿管状本体10轴向方向的两端减小，这样可以保证该管状本体10顺畅的进入直径较小的井筒中作业。

具体的，切削部20沿管状本体10的轴向方向包括平直段21和分别位于平直段21两端的两个倾斜段22，平直段21的外缘与管状本体10的轴向方向平行，倾斜段22的外缘的高度由平直段21向管状本体10的端部逐渐减小。

需要说明的是，切削部20沿管状本体10的轴向方向包括平直段21和分别位于平直段21两端的两个倾斜段22，平直段21的外缘与管状本体10的轴向方向平行，倾斜段22的外缘的高度由平直段21向管状本体10的端部逐渐减小。该平直段21主要用于切削井筒内壁，将井筒内壁修复为平滑状。而倾斜段22主要是用于顺畅的进入井筒的缩径变形处，利用倾斜段22外缘的高度变化，扩大井筒缩径处的直径，修复变形的井筒内壁。

需要指出的是，除了包含平直段21和倾斜段22之外，该切削部20在管状本体10上的凸起高度由切削部20的中段向沿管状本体10轴向方向的两端也可以是逐渐减小，该切削部20的外表面为在直径减小处平缓过渡，而非完全形成明显的平直段21和倾斜段22。

具体的，倾斜段22外缘上设置有多个齿状凸起40。

需要说明的是，由于地层泥岩的垮塌，在井筒内易堆积大量的落石和碎石，由于该碎石或落石体积较大，无法从环空处被带出，因此严重影响了钻具的正常钻进。在该井壁修复装置中倾斜段22的外缘上设置有多个齿状凸起40，该齿状凸起40具有尖端部，井壁修复装置在震击器的带动下在井筒内沿井筒轴向往复运动，从而利用齿状凸起40的尖端部震碎或击碎大块落石或碎石，使其可以从井筒环空中带出，从而解决井筒卡阻问题。

需要指出的是，该齿状凸起40可以均匀的间隔排布在倾斜段22的外缘上，也可以在倾斜段22靠近管状本体10端部一侧分布较为密集，而在倾斜段22靠近管状本体10中段一侧分布较为稀疏，从而提高该倾斜段22靠近管状本体10端部一侧的击碎能力。

具体的，如图1所示，多个切削部20所在平面与管状本体10的轴向方向平行。

需要说明的是，多个切削部20所在平面与管状本体10的轴向方向平行，在井筒错断或倾斜时，该井壁修复装置适合于修复倾斜度较小的井筒。

具体的，多个齿状凸起40为尖锥齿或尖圆齿。

需要说明的是，为提高该井壁修复装置的击碎能力，该齿状凸起40可以是尖锥齿或尖圆齿。进一步地，该齿状凸起40也可以是尖锥齿和尖圆齿间隔排布。

具体的，管状本体10的第一端和管状本体10的第二端均设有外螺纹，下部钻具和上部钻具上设有与外螺纹匹配的内螺纹。

或，管状本体10的第一端和管状本体10的第二端均设有内螺纹，下部钻具和上部钻具上设有与内螺纹匹配的外螺纹。

需要说明的是，管状本体10和下部钻具与上部钻具的连接可以是螺纹连接，在管状本体10的第一端和管状本体10的第二端均设有外螺纹，下部钻具和上部钻具上设有与外螺纹匹配的内螺纹。或者可以是在管状本体10的第一端和管状本体10的第二端均设有内螺纹，下部钻具和上部钻具上设有与内螺纹匹配的外螺纹，通过内螺纹和外螺纹实现管状本体10，下部钻具和上部钻具的连接。

进一步地，该管状本体10、下部钻具和上部钻具之间还可通过卡扣连接或螺栓连接等可拆卸方式连接，便于更换和维修该井壁修复装置。

本实用新型实施例一提供的井壁修复装置，通过上部钻具带动该井壁修复装置在井筒内部转动，其管状本体10外壁上的切削部20在井筒内壁切削，起到削平并修复变形井筒内壁的作用，避免出现现有井筒内壁变形和缩径的问题。并且该井壁修复装置还可通过切削部20倾斜段22上的齿状凸起40击碎井筒内垮塌的落石，避免出现因井筒内壁垮塌造成钻具在井筒内作业时遇阻或遇卡的问题。

实施例二

图2为本实用新型实施例二提供的另一种井壁修复装置的结构示意图。在上述实施例一的基础上，参照图2所示，本实施例提供另一种结构的倾斜段22。本实施例与实施例一的区别在于：倾斜段22上设有多个片状体30。

具体的，倾斜段22外缘上间隔设置有多个片状体30。

需要说明的是，在倾斜段22上可以间隔设置多个片状体30，片状体30的高度方向沿管状本体10的径向方向，片状体30的长度方向与管状本体10的轴向方向平行。在井筒缩径处，该片状体30可在上部钻具管状本体10带动下转动，从而削平和修复该缩径处的井筒内壁。进一步地，片状体30在倾斜段22上的凸起高度可以是沿管状本体10的轴向方向从管状本体10中段向两端逐渐减小，从而保证该片状体30可以顺畅进入缩径处，并依靠直径的变化扩大该缩径处的直径。

具体的，片状体30为金刚石片状体30。

需要说明的是，由于片状体30是用于扩径和削平井筒内壁，因此该片状体30需要选用强度和硬度均较高的材料。该片状体30可以是金刚石片状体30，金刚石的莫氏硬度为10级，可以满足井筒修复。

其他技术特征与上述实施例一相同，并能达到相同的技术效果，在此不再一一赘述。

本实用新型实施例二提供的井壁修复装置，通过上部钻具带动该井壁修复装置在井筒内部转动，其管状本体10外壁上的切削部20在井筒内壁切削，起到削平修复变形井筒内壁的作用。并且通过切削部20倾斜段22上的片状体30修复并扩大井筒缩径处的内壁，避免出现现有井筒内壁缩径的问题，保证钻具顺畅进入该井筒中作业。

实施例三

图3为本实用新型实施例三提供的另一种井壁修复装置的结构示意图。在上述实施例一的基础上，参照图3所示，本实施例提供另一种结构的切削部20。本实施例与实施例一的区别在于：切削部20的与管状本体10的结构和相对位置。

具体的，多个切削部20以管状本体10的轴线为轴螺旋设置。

具体的，切削部20的螺旋线与管状本体10的轴线夹角为10-50度。

在本实施例中，多个切削部20可以是以管状本体10的轴线为轴螺旋设置，并且在使用该井壁修复装置时，可以选用旋向与下部钻具钻进方向相同的切削部20，提高该井壁修复装置的钻进力。

进一步地，切削部20的螺旋线与管状本体10的轴线夹角为10-50度，可以防止该夹角过小，从而避免因螺纹旋转角度过小，降低该井壁修复装置的钻进力；也可防止该夹角过大，从而避免碎石卡在螺纹内部，影响该切削部20的继续使用。

包含螺旋设置的切削部20的井壁修复装置在修复错断或倾斜井筒时，适合于倾斜度较大的井筒。由于切削部20为螺旋设置，可以避免切削部20卡在井筒内壁的凹槽中，从而保证该井壁修复装置位于井筒径向的中心位置，顺畅的进行修复作业。

其他技术特征与上述实施例一和实施例二相同，并能达到相同的技术效果，在此不再一一赘述。

本实用新型实施例三提供的井壁修复装置，通过上部钻具带动该井壁修复装置在井筒内部转动，其管状本体10外壁上的切削部20在井筒内壁切削，起到削平修复变形井筒内壁的作用。并且通过切削部20倾斜段22上的片状体30修复并扩大井筒缩径处的内壁，避免出现现有井筒内壁缩径的问题，保证钻具顺畅进入该井筒中作业。进一步地，该井壁修复装置还可通过切削部20倾斜段22上的齿状凸起40击碎井筒内垮塌的落石，避免出现因井筒内壁垮塌造成钻具在井筒内作业遇阻或遇卡的问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种井壁修复装置，用于修复井筒内壁，其特征在于，包括：管状本体，所述管状本体的第一端与下部钻具连接，所述管状本体的第二端与上部钻具连接，以在所述上部钻具的带动下绕自身轴线转动；

所述管状本体的外壁上设有多个沿所述管状本体的径向向外凸出的切削部，多个所述切削部绕所述管状本体的轴向间隔设置，所述切削部的外侧面形成切削面，所述切削部的凸起高度由所述切削部中段向沿所述管状本体轴向方向的两端减小。

2.根据权利要求1所述的井壁修复装置，其特征在于，所述切削部沿所述管状本体的轴向方向包括平直段和分别位于所述平直段两端的两个倾斜段，所述平直段的外缘与所述管状本体的轴向方向平行，所述倾斜段的外缘的高度由所述平直段向所述管状本体的端部逐渐减小。

3.根据权利要求2所述的井壁修复装置，其特征在于，所述倾斜段外缘上间隔设置有多个片状体，所述片状体的高度方向沿所述管状本体的径向方向，所述片状体的长度方向与所述管状本体的轴向方向平行。

4.根据权利要求2所述的井壁修复装置，其特征在于，所述倾斜段外缘上设置有多个齿状凸起。

5.根据权利要求1-4任一项所述的井壁修复装置，其特征在于，多个所述切削部所在平面与所述管状本体的轴向方向平行。

6.根据权利要求1-4任一项所述的井壁修复装置，其特征在于，多个所述切削部以所述管状本体的轴线为轴螺旋设置。

7.根据权利要求6所述的井壁修复装置，其特征在于，所述切削部的螺旋线与所述管状本体的轴线夹角为10-50度。

8.根据权利要求4所述的井壁修复装置，其特征在于，多个所述齿状凸起为尖锥齿或尖圆齿。

9.根据权利要求1-4任一项所述的井壁修复装置，其特征在于，所述管状本体的第一端和所述管状本体的第二端均设有外螺纹，所述下部钻具和所述上部钻具上设有与所述外螺纹匹配的内螺纹；

或，所述管状本体的第一端和所述管状本体的第二端均设有内螺纹，所述下部钻具和所述上部钻具上设有与所述内螺纹匹配的外螺纹。

10.根据权利要求3所述的井壁修复装置，其特征在于，所述片状体为金刚石片状体。