CN214886901U - 一种起钻清除岩屑短节及钻柱组合 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种起钻清除岩屑短节及钻柱组合，包括本体及依次设置在本体内部的沉砂筒及滑套筒，本体左端设有上接头，右端设有下接头；沉砂筒与本体之间滑动连接，与滑套筒之间可拆卸连接；所述沉砂筒沿其侧壁上开设有沉砂腔，其侧壁上设有圆柱型键，圆柱型键靠近本体的一端设有压缩弹簧，沉砂筒中心设有沉砂筒流道，所述沉砂腔的长度与沉砂筒的侧壁相同，沉砂腔的深度与沉砂筒侧壁的厚度相同；所述滑套筒上端设有坐封座，侧壁朝向沉砂筒的一侧设有固定凹槽，中心设有中心流道；所述中心流道与沉砂筒流道的直径相同；所述本体上与沉砂腔对应处还设有吸液孔。本实用新型结构简单，使用方便。

Description

一种起钻清除岩屑短节及钻柱组合

技术领域

本实用新型属于钻井技术领域，特别涉及一种可以起钻清除岩屑的短节及钻柱组合。

背景技术

钻井过程中井眼中的固体微粒受重力、粘滞阻力、冲击力、浮力作用影响，当岩屑浓度大于这些作用力的工作能力时，岩屑就会沉降产生岩屑床，岩屑床严重影响了机械钻速，钻进是阻力增加，尤其是定向井、水平井时易形成井下的脱压现象，导致钻头处没有钻压，长时间没有进尺，工程进度缓慢，增加钻井成本；岩屑床导致钻柱扭矩增大，严重时甚至扭断井内钻柱，产生严重的井下事故；岩屑床还是钻具粘卡产生的主要原因，岩屑床的存在使测试工具下方受阻。

目前清除岩屑床的方法主要包括，①提高返速法；②改善泥浆性能法；③机械清除法。现场施工中，通常将上述几种方法结合，虽然对清岩很有利，但却造成钻井工艺的复杂，特别是机械清除法短时间内必须起下钻，严重影响了钻井的效率。现在常用的钻柱式岩屑床清除工具大都是纯机械式的，通过钻柱旋转带动外表结构破坏岩屑床，并改善钻井液流动状态，从而清除岩屑。当钻柱处于滑动钻进状态时，钻柱式岩屑床清除工具在滑动刮切岩屑床，同时增大了钻柱滑动摩阻力，从而影响了钻井效率的提高。而且现有清除岩屑床的方式只是单纯的破坏，而破坏之后的岩屑必然会在井眼其他地方沉降，形成新的岩屑床。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种起钻清除岩屑短节及钻柱组合，可在起钻过程中将井下岩屑收集到短节内，从根本上清除井内岩屑，消除岩屑床，从而减少钻柱摩阻，提高机械钻速。

本实用新型的技术方案在于：

（一）本实用新型提出一种起钻清除岩屑短节。

一种起钻清除岩屑短节，包括本体及依次设置在本体内部的沉砂筒及滑套筒，本体左端设有上接头，右端设有下接头；沉砂筒与本体之间滑动连接，与滑套筒之间可拆卸连接；

所述沉砂筒沿其侧壁上开设有沉砂腔，其侧壁上设有圆柱型键，圆柱型键靠近本体的一端设有压缩弹簧，沉砂筒中心设有沉砂筒流道，所述沉砂腔的长度与沉砂筒的侧壁相同，沉砂腔的深度与沉砂筒侧壁的厚度相同；

所述滑套筒上端设有坐封座，侧壁朝向沉砂筒的一侧设有固定凹槽，中心设有中心流道；所述中心流道与沉砂筒流道的直径相同；

所述本体上与沉砂腔对应处还设有吸液孔。

所述沉砂筒外径与本体内径相同，内径与滑套筒外径相同。

所述沉砂筒与本体之间通过螺纹连接，滑套筒与沉砂筒通过剪切销钉相连于沉砂筒的左端。

所述固定凹槽的直径大于圆柱型键直径，固定凹槽的深度小于圆柱形键长度。

所述上接头为钻杆母扣扣型，下接头为钻杆公扣扣型。

（二）本实用新型提出一种起钻清除岩屑钻柱组合。

一种起钻清除岩屑钻柱组合，包括上述任意一种起钻清除岩屑短节，在起钻清除岩屑短节两端分别连接稳定器。

所述稳定器的稳定条为直棱或螺旋棱。

（三）本实用新型提出一种起钻清除岩屑钻柱组合的使用方法。

一种起钻清除岩屑钻柱组合的使用方法，使用如上起钻清除岩屑钻柱组合，具体使用过程为：

S1：当要起钻时，从井口向钻杆内投入坐封工具，坐封工具由引导头引导，在钻井液带动下达到坐封座坐封，此时橡胶密封体堵塞中心流道，本体内憋压，剪切销钉剪断，滑套筒沿沉砂筒右移，直到滑套筒右端端面与沉砂筒右端面接触，此时圆柱形键与固定凹槽中心相对，压缩弹簧伸长，圆柱形键卡入固定凹槽中，滑套筒与沉砂筒形成固定，此时，吸液孔与沉砂腔以及本体内部形成开环；

S2：此时转换地面流程，开启钻井液泵，低排量从钻杆内抽取钻井液，同时开动转盘让钻柱慢速转动钻柱，环空内的岩屑通过钻井液带动，经过吸液孔进入沉砂筒并沉降在沉砂筒内，从而将井眼内的岩屑床破坏后的岩屑在起钻过程中彻底清除。

所述钻井液泵的排量小于等于20L/min，钻柱转速10r/min。

本实用新型的技术效果在于：

本实用新型结构简单，使用方便，可在起钻过程中将井下岩屑收集到短节内，从根本上清除井内岩屑，消除岩屑床，从而减少钻柱摩阻，提高机械钻速。

附图说明

图1 一种起钻清除岩屑短节结构示意图（正常钻进时）。

图2 一种起钻清除岩屑短节结构剖面图（正常钻进状态）。

图3 一种起钻清除岩屑短节A-A剖面图。

图4 一种起钻清除岩屑短节B-B剖面图。

图5 一种起钻清除岩屑短节结构示意图（起钻清岩屑时）。

图6 一种起钻清除岩屑短节结构剖面图（起钻清岩屑时）。

图7 一种起钻清除岩屑钻柱结构示意图。

附图标记：1、上接头；2、本体；3、坐封座；4、剪切销钉；5、沉砂筒；6、滑套筒；7、中心流道；8、固定凹槽；9、压缩弹簧；10、圆柱形键；11、沉砂筒流道；12、下接头；13、沉砂腔；14、吸液孔；15-橡胶密封体；16-引导头；17-稳定器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

实施例1 一种起钻清除岩屑短节，包括本体2及依次设置在本体2内部的沉砂筒5及滑套筒6，本体2左端设有上接头1，右端设有下接头12；沉砂筒5与本体2之间滑动连接，与滑套筒6之间可拆卸连接；所述沉砂筒5沿其侧壁上开设有沉砂腔13，其侧壁上设有圆柱型键，圆柱型键靠近本体2的一端设有压缩弹簧9，沉砂筒5中心设有沉砂筒5流道，所述沉砂腔13的长度与沉砂筒5的侧壁相同，沉砂腔13的深度与沉砂筒5侧壁的厚度相同； 所述滑套筒6上端设有坐封座3，侧壁朝向沉砂筒5的一侧设有固定凹槽8，中心设有中心流道7；所述中心流道7与沉砂筒5流道的直径相同； 所述本体2上与沉砂腔13对应处还设有吸液孔。

实施例2

在实施例1的基础上，还包括：所述沉砂筒5外径与本体2内径相同，内径与滑套筒6外径相同。所述沉砂筒5与本体2之间通过螺纹连接，滑套筒6与沉砂筒5通过剪切销钉4相连于沉砂筒5的左端。所述固定凹槽8的直径大于圆柱型键直径，固定凹槽8的深度小于圆柱形键10长度。所述上接头1为钻杆母扣扣型，下接头12为钻杆公扣扣型。

实施例3

一种起钻清除岩屑钻柱组合，包括上述任意一种起钻清除岩屑短节，在起钻清除岩屑短节两端分别连接稳定器17。所述稳定器17的稳定条为直棱或螺旋棱。

实施例4

一种起钻清除岩屑钻柱组合的使用方法，使用如上起钻清除岩屑钻柱组合，具体使用过程为： S1：当要起钻时，从井口向钻杆内投入坐封工具，坐封工具由引导头16引导，在钻井液带动下达到坐封座3坐封，此时橡胶密封体15堵塞中心流道7，本体2内憋压，剪切销钉4剪断，滑套筒6沿沉砂筒5右移，直到滑套筒6右端端面与沉砂筒5右端面接触，此时圆柱形键10与固定凹槽8中心相对，压缩弹簧9伸长，圆柱形键10卡入固定凹槽8中，滑套筒6与沉砂筒5形成固定，此时，吸液孔与沉砂腔13以及本体2内部形成开环； S2：此时转换地面流程，开启钻井液泵，低排量从钻杆内抽取钻井液，同时开动转盘让钻柱慢速转动钻柱，环空内的岩屑通过钻井液带动，经过吸液孔进入沉砂筒5并沉降在沉砂筒5内，从而将井眼内的岩屑床破坏后的岩屑在起钻过程中彻底清除。

所述钻井液泵的排量小于等于20L/min，钻柱转速10r/min。

Claims (7)

1.一种起钻清除岩屑短节，包括本体(2)及依次设置在本体(2)内部的沉砂筒(5)及滑套筒(6)，本体(2)左端设有上接头(1)，右端设有下接头(12)；沉砂筒(5)与本体(2)之间滑动连接，与滑套筒(6)之间可拆卸连接；其特征在于： 所述沉砂筒(5)沿其侧壁上开设有沉砂腔(13)，其侧壁上设有圆柱型键，圆柱型键靠近本体(2)的一端设有压缩弹簧(9)，沉砂筒(5)中心设有沉砂筒(5)流道，所述沉砂腔(13)的长度与沉砂筒(5)的侧壁相同，沉砂腔(13)的深度与沉砂筒(5)侧壁的厚度相同； 所述滑套筒(6)上端设有坐封座(3)，侧壁朝向沉砂筒(5)的一侧设有固定凹槽(8)，中心设有中心流道(7)；所述中心流道(7)与沉砂筒(5)流道的直径相同； 所述本体(2)上与沉砂腔(13)对应处还设有吸液孔。

2.根据权利要求1所述起钻清除岩屑短节，其特征在于：所述沉砂筒(5)外径与本体(2)内径相同，内径与滑套筒(6)外径相同。

3.根据权利要求2所述起钻清除岩屑短节，其特征在于：所述沉砂筒(5)与本体(2)之间通过螺纹连接，滑套筒(6)与沉砂筒(5)通过剪切销钉(4)相连于沉砂筒(5)的左端。

4.根据权利要求3所述起钻清除岩屑短节，其特征在于：所述固定凹槽(8)的直径大于圆柱型键直径，固定凹槽(8)的深度小于圆柱形键(10)长度。

5.根据权利要求4所述起钻清除岩屑短节，其特征在于：所述上接头(1)为钻杆母扣扣型，下接头(12)为钻杆公扣扣型。

6.一种起钻清除岩屑钻柱组合，其特征在于：包括权利要求1-5任意一种起钻清除岩屑短节，在起钻清除岩屑短节两端分别连接稳定器(17)。

7.根据权利要求6所述起钻清除岩屑钻柱组合，其特征在于：所述稳定器(17)的稳定条为直棱或螺旋棱。

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