CN212154667U - 一种钻井用清砂工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钻井用清砂工具，包括筒体，所述筒体上从下至上依次设置有下工作部、缓冲部和上工作部，所述下工作部以及上工作部与缓冲部之间均形成有流道；所述下工作部和上工作部均包括数个沿筒体周向设置的条状凸起，下工作部和上工作部的条状凸起均倾斜设置，且倾斜方向相反，每个条状凸起上均安装有数个切削齿；所述缓冲部包括数个竖直且沿筒体周向设置的缓冲条，缓冲条上安装有数个PDC复合片。本实用新型能够逐步改变流体的运动方向，既能够减弱流体向上运动的冲击力，又能够使流体向上运动的力转变为切线方向，实现冲刷沉砂的效果。

Description

一种钻井用清砂工具

技术领域

本实用新型涉及钻井设备技术领域，特别是一种钻井用清砂工具。

背景技术

石油天然气钻探时，在定向井、水平井钻进过程中，会发生岩屑颗粒沉积在井壁的下井壁及所钻复杂地层的井眼缩径的现象，造成井内环空变小，继而发生卡钻、高泵压、钻井液携砂不畅等问题，因此需要清砂工具对井眼内的岩屑进行清理，但是现有的清砂工具在清砂的过程中容易粘附堵塞，遇到硬地层时修整井眼轨迹有难度，清除效果不好。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供一种清除效果好、提高工作效率的一种钻井用清砂工具。

为了实现以上目的，本实用新型的技术方案如下：

一种钻井用清砂工具，包括筒体，所述筒体上从下至上依次设置有下工作部、缓冲部和上工作部，所述下工作部以及上工作部与缓冲部之间均形成有流道；

所述下工作部和上工作部均包括数个沿筒体周向设置的条状凸起，下工作部和上工作部的条状凸起均倾斜设置，且倾斜方向相反，每个条状凸起上均安装有数个切削齿；

所述缓冲部包括数个竖直且沿筒体周向设置的缓冲条，缓冲条上安装有数个PDC复合片。

优选地，所述上工作部与缓冲部之间的筒体上，以及下工作部与缓冲部之间的筒体上分别加工有第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽分别与筒体内环空导通。

优选地，所述第一凹槽和第二凹槽均为环形凹槽。

优选地，所述数个缓冲条分别与上工作部以及下工作部的条状凸起错开设置。

优选地，每个缓冲条上的PDC复合片分两排并列设置。

优选地，所述筒体包括安装段以及连接在安装段两端的连接段，安装段的直径小于连接段，且安装段与连接段连接处均设有倒角，所述上工作部、缓冲部和下工作部均设置在安装段。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)通过在筒体上设置上工作部、缓冲部和下工作部，下工作部以及上工作部与缓冲部之间均形成有流道，钻井流体从下工作部的多个条状凸起的间隙中运动至与缓冲部的流道时，由于流道与条状凸起呈T型布置，流体在运动过程中被强制改变流体运动方向，使得切线方向获得较高流速，达到冲刷沉砂更好的效果，并且有一部分流体会随之进入缓冲条之间的间隙中，从而消除从下工作部向上流动的流体的压力，进入缓冲条间隙中的流体继续向上运动，随之进入缓冲部与上工作部之间的流道中，其中一部分流体运动方向被改变成切线方向，实现进一步的冲刷沉砂的效果，另一部分流体进入上工作部的数个条状凸起的间隙中，最终从间隙中排出，此种方式能够逐步改变流体的运动方向，既能够减弱流体向上运动的冲击力，又能够使流体向上运动的力转变为切线方向，实现冲刷沉砂的效果；

(2)通过在条状凸起上设置切削齿，能够随筒体旋转，想利用切削齿将井眼处的沙土切削掉，通过在缓冲条上设置多个PDC复合片，能够在筒体转动过程中，遇到岩屑床或下井壁不规则情况，可以利用PDC复合片切削原理轻松进行清理修整，实现井眼轨道更平整光滑的效果；而且，PDC切削效果比其他硬刮效果阻力小，对钻具本身反扭矩也大大减小，提高了钻具使用的安全性；

(3)通过设置第一凹槽和第二凹槽，能够使混合在钻井液中的砂土随着第二凹槽、缓冲部进入第一凹槽内，第一凹槽与筒体内的环空导通，从而将砂土排至环空中，避免砂土堵塞切削齿。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的下工作部的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的缓冲部的结构示意图。

图中标记：1-筒体、101-安装段、102-连接段、103-倒角、2-下工作部、3-缓冲部、4-上工作部、5-流道、6-切削齿、7-PDC复合片、8-第一凹槽、9-第二凹槽、10-耐磨齿。

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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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的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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如“大致平行”并不仅仅表示绝对的平行，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“平行”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对平行之外，“大致平行”还包括上述的存在一定偏差的情况。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，亦可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1～图3所示，本实施例提供了钻井用清砂工具包括筒体1、下工作部2、缓冲部3、上工作部4、流道5、切削齿6、PDC复合片7、第一凹槽8和第二凹槽9。

所述筒体1能够与钻具结构连接，在钻具结构转动时，能够带动筒体1转动。

所述筒体1包括安装段101以及连接在安装段101两端的连接段102，安装段101的直径小于连接段102，且安装段101与连接段102连接处均设有倒角103，能够使得筒体1更容易进出井眼，避免因为上工作部4、缓冲部3和下工作部2顶面棱角影响而出现卡顿。

所述安装段101上从下至上依次设置有下工作部2、缓冲部3和上工作部4，所述下工作部2和上工作部4均包括数个沿筒体1周向设置的条状凸起，下工作部2和上工作部4的条状凸起均倾斜设置，且倾斜方向相反，每个条状凸起上均安装有数个切削齿6，数个切削齿6均匀分布在条状凸起的边缘，能够随筒体1旋转，想利用切削齿6将井眼处的沙土切削掉，并且切削下的砂土能够随即流至两条条状凸起之间的间隙中，从而防止砂土切削后堆积，所述条状凸起的顶面设置有耐磨齿10，能够减小条状凸起的磨损，提高装置寿命，耐磨齿10优选为PDC圆形切削齿6，能够对井壁产生切削，起到了机械除去井壁岩屑，扩大井眼的作用。

所述缓冲部3包括数个竖直且沿筒体1周向设置的缓冲条，缓冲条上安装有数个PDC复合片7，每个缓冲条上的PDC复合片7分两排并列设置。能够在筒体1转动过程中，遇到岩屑床或下井壁不规则情况，可以利用PDC复合片7切削原理轻松进行清理修整，实现井眼轨道更平整光滑的效果；而且PDC切削效果比其他硬刮效果阻力小，对钻具本身反扭矩也大大减小，提高了钻具使用的安全性。并且数个缓冲条分别与上工作部4以及下工作部2的条状凸起错开设置，使得从下工作部2与缓冲部3之间的流道5中的流体进入缓冲部3上时，会交错地流向不同的缓冲条之间的间隙中，不同流道5的流体在下工作部2与缓冲部3之间的流道5中发生碰撞，能够增加流体的冲击力，进一步提高冲刷沉沙的效果。

所述下工作部2以及上工作部4与缓冲部3之间均形成有流道5，钻井流体从下工作部2的多个条状凸起的间隙中运动至与缓冲部3的流道5时，由于流道5与条状凸起呈T型布置，流体在运动过程中被强制改变流体运动方向，使得切线方向获得较高流速，达到冲刷沉砂更好的效果，并且有一部分流体会随之进入缓冲条之间的间隙中，从而消除从下工作部2向上流动的流体的冲击力，进入缓冲条间隙中的流体继续向上运动，随之进入缓冲部3与上工作部4之间的流道5中，其中一部分流体运动方向被改变成切线方向，实现进一步的冲刷沉砂的效果，另一部分流体进入上工作部4的数个条状凸起的间隙中，最终从间隙中排出，此种方式能够逐步改变流体的运动方向，既能够减弱流体向上运动的冲击力，又能够使流体向上运动的力转变为切线方向，实现冲刷沉砂的效果。

在具体实施过程中，为了使得缓冲条的棱角不阻碍到流体在流道5中的运动，本实用新型实施例中将缓冲条两端均设置为圆弧状。这样设置，当流体从缓冲条下方流道5进入缓冲条之间的间隙时，流体会顺着缓冲条的端部圆弧流入缓冲条之间的间隙中，圆弧不仅不会阻碍流体，而且还可以使得流体在圆弧切线方向获得较高流速，达到冲刷沉砂更好的效果。

所述上工作部4与缓冲部3之间的筒体1上，以及下工作部2与缓冲部3之间的筒体1上分别加工有第一凹槽8和第二凹槽9，第一凹槽8和第二凹槽9均为环形凹槽，且第一凹槽8和第二凹槽9分别与筒体1内环空导通，第一凹槽8和第二凹槽9分别位于所述上工作部4以及下工作部2与缓冲部3之间流道5内，能够使混合在钻井液中的砂土随着第二凹槽9、缓冲部3进入第一凹槽8内，第一凹槽8与筒体1内的环空导通，从而将砂土排至环空中，避免砂土堵塞切削齿6。

以上所述仅是本实用新型优选的实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何基于本实用新型所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种钻井用清砂工具，包括筒体(1)，其特征在于：所述筒体(1)上从下至上依次设置有下工作部(2)、缓冲部(3)和上工作部(4)，所述下工作部(2)以及上工作部(4)与缓冲部(3)之间均形成有流道(5)；

所述下工作部(2)和上工作部(4)均包括数个沿筒体(1)周向设置的条状凸起，下工作部(2)和上工作部(4)的条状凸起均倾斜设置，且倾斜方向相反，每个条状凸起上均安装有数个切削齿(6)；

所述缓冲部(3)包括数个竖直且沿筒体(1)周向设置的缓冲条，缓冲条上安装有数个PDC复合片(7)。

2.根据权利要求1所述的钻井用清砂工具，其特征在于：所述上工作部(4)与缓冲部(3)之间的筒体(1)上，以及下工作部(2)与缓冲部(3)之间的筒体(1)上分别加工有第一凹槽(8)和第二凹槽(9)，第一凹槽(8)和第二凹槽(9)分别与筒体(1)内环空导通。

3.根据权利要求2所述的钻井用清砂工具，其特征在于：所述第一凹槽(8)和第二凹槽(9)均为环形凹槽。

4.根据权利要求1所述的钻井用清砂工具，其特征在于：所述数个缓冲条分别与上工作部(4)以及下工作部(2)的条状凸起错开设置。

5.根据权利要求1或4所述的钻井用清砂工具，其特征在于：每个缓冲条上的PDC复合片(7)分两排并列设置。

6.根据权利要求1所述的钻井用清砂工具，其特征在于：所述筒体(1)包括安装段(101)以及连接在安装段(101)两端的连接段(102)，安装段(101)的直径小于连接段(102)，且安装段(101)与连接段(102)连接处均设有倒角(103)，所述上工作部(4)、缓冲部(3)和下工作部(2)均设置在安装段(101)。

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