CN217001743U - 一种用于钻井工程的修井捞砂筒 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于钻井工程的修井捞砂筒。包括上端和下端均敞口的筒体，在筒体的侧壁中上部设有排水孔，在筒体的底部边缘上设有齿部；还包括中部带有限位凸台的连接杆，连接杆的下端通过连接端块与筒体的上端连接；在筒体的内腔底部安装有中部带有窗口的套管支撑板，在套管支撑板的上方安装固定有中部内套管，在中部内套管的下端可拆卸地安装有捞砂钻头；捞砂钻头包括位于上方的连接管部和位于下方的头部，在头部的底部设有凹槽，在凹槽的内壁上安装有内侧齿片，在头部的外壁上安装有外侧齿片，在头部的底部端面上安装有底部齿片，在凹槽内设有过流孔。本实用新型结构简单，便于使用，提升捞砂作业效率，保证捞砂作业效果。

Description

一种用于钻井工程的修井捞砂筒

技术领域

本实用新型属于地热井施工设备技术领域，尤其涉及一种用于钻井工程的修井捞砂筒。

背景技术

地热井施工完成后的运转周期内，地热水源从周围地层向井筒内转移，在这个过程中，随着地热水源向井筒底部的汇集，会有一些地层砂被地热水源携带着进入井筒内，并逐渐沉降在井筒的底部。随着时间的推移，井筒底部的砂粒越来越多，最终埋没产水层，严重时导致单井热水量产量降低，甚至完全丧失采水功能。进行修井施工将有助于对井筒底部的工况进行修复，恢复单井产水的能力。在修井施工中，典型的施工步骤是捞砂，即采用捞砂设备将井筒底部沉降的砂粒捞出，打通产水通道并在井筒底部恢复储水的空间，令地热井恢复效能。

当井筒底部的砂粒沉积时间过长或者沉积量过大时，井筒底部的砂层被压实，这令捞砂工作难以进行。现有的捞砂设备难以在井筒底部进入密实度较大的砂层内，导致捞砂效率降低，严重时无法进行有效的捞砂作业。因此，需要根据需求开发设计新型的修井捞砂筒，提升对井下密实沉积砂粒层的捞砂作业有效性，提升捞砂施工的效率。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、便于使用、提升捞砂作业效率、保证捞砂作业效果的用于钻井工程的修井捞砂筒。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于钻井工程的修井捞砂筒包括上端和下端均敞口的筒体，在筒体的侧壁中上部设有排水孔，在筒体的底部边缘上设有齿部；还包括中部带有限位凸台的连接杆，连接杆的下端通过连接端块与筒体的上端连接；在筒体的内腔底部安装有中部带有窗口的套管支撑板，在套管支撑板的上方安装固定有中部内套管，在中部内套管的下端可拆卸地安装有捞砂钻头；捞砂钻头包括位于上方的连接管部和位于下方的头部，头部的外径大于连接管部的外径，在头部的底部设有凹槽，在凹槽的内壁上安装有内侧齿片，在头部的外壁上安装有外侧齿片，在头部的底部端面上安装有底部齿片，在凹槽内设有与连接管部的中心孔贯通的过流孔。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型提供了一种结构设计简单合理的用于钻井工程的修井捞砂筒，与现有的捞砂设备相比，本实用新型中的捞砂筒易于构建且便于使用。通过设置底部带有齿部的筒体，令本修井捞砂筒在钻杆的驱动下以旋转的方式下放到井筒的底部，在下放的过程中实现对井筒内壁的刮擦修复，当本捞砂筒到达井筒底部的沉积砂层时，筒体底部的齿部能够对砂层进行切割破碎，提升对密实砂层的处理效果。通过在底部安装捞砂钻头，令本修井捞砂筒具备在沉积密实砂层内钻孔的技术效果，实现对密实砂层的破碎和搅动效果，因此本修井捞砂筒具备较强的清除井下密实沉积砂层的能力，能够显著提升捞砂作业的效率并保证捞砂作业达到的捞砂清理效果。通过在筒体的外壁上设置排水孔，令经由捞砂钻头和中部内套管进入筒体的砂水混合体中的水分在本修井捞砂筒从井底提升的过程中向外排出，降低捞砂筒的整体重量，降低地面设备的施工负担。

优选地：捞砂钻头的中心线与筒体的中心线不共线，捞砂钻头和筒体两者的中心线之间的距离大于中部内套管的内径的0.5倍且小于筒体与中部内套管两者内径之差。

优选地：中部内套管的上端延伸至筒体的内腔中上部，在中部内套管的内壁上设有内螺纹，在捞砂钻头的连接管部的外壁上设有外螺纹，连接管部与中部内套管之间螺纹连接。

优选地：捞砂钻头的头部从筒体的下端口露出。

优选地：在筒体的上端内壁上设有内螺纹，在连接端块的外壁上设有外螺纹，连接端块与筒体之间螺纹连接。

优选地：在连接端块的中部设有中心孔，在中心孔的内壁上设有内螺纹，在连接杆上位于限位凸台下方的部分设有外螺纹，连接杆与连接端块之间螺纹连接。

优选地：在筒体的内壁中上部焊接安装有限位挡环，连接端块安装到筒体内后，其底部端面抵靠在限位挡环上。

附图说明

图1是本实用新型的主视透视结构示意图；

图2是图1中连接杆、限位凸台、筒体部分的外部结构示意图；

图3是图1中捞砂钻头的结构示意图。

图中：

1、连接杆；2、限位凸台；3、连接端块；4、限位挡环；5、筒体；6、排水孔；7、中部内套管；8、套管支撑板；9、捞砂钻头；9-1、连接管部；9-2、头部；9-3、过流孔； 9-4、底部齿片；9-5、内侧齿片；9-6、外侧齿片；9-7、凹槽；10、齿部。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明。

请参见图1和图2，本实用新型的用于钻井工程的修井捞砂筒包括上端和下端均敞口的筒体5，在筒体5的侧壁中上部设有排水孔6，在筒体5的底部边缘上设有齿部10。筒体5采用厚壁钢管制作，其外径应略小于井筒的内径。

排水孔6用于排出内部砂水混合体中的水分、将砂粒截留在内部，齿部10用于在本修井捞砂筒向井底下放的过程中对井筒的内壁进行刮擦，去除井筒内壁上的附着物，实现对井筒的捎带修复效果，当本修井捞砂筒到达井底的密实沉积砂层时，随着转动的动作，筒体5的底部齿部10向砂层内钻探，对砂层起到切割破碎的作用，解除砂层与井筒内壁之间的关联，提升捞砂作业的效果。

还包括中部带有限位凸台2的连接杆1，连接杆1的下端通过连接端块3与筒体5的上端连接。连接杆1用于本修井捞砂筒与钻杆之间进行连接，限位凸台2起到限位作用。如图中所示，连接杆1的下端与连接端块3的中部连接，连接端块3位于筒体5的上端。

本实施例中，在筒体5的上端内壁上设有内螺纹，在连接端块3的外壁上设有外螺纹，连接端块3与筒体5之间螺纹连接。

本实施例中，在连接端块3的中部设有中心孔，在中心孔的内壁上设有内螺纹，在连接杆1上位于限位凸台2下方的部分设有外螺纹，连接杆1与连接端块3之间螺纹连接。

连接杆1和限位凸台2两者为一体成型结构，具体地，采用金属棒料在加工中心上一体加工出如图1中所示的连接杆1和限位凸台2的外部轮廓，在限位凸台2下方的部分加工出外螺纹，限位凸台2上方的部分加工成正多边形的方头形状并且在中部加工出用于插设销钉的环形凹槽。限位凸台2起到两个限位作用：一个是在连接杆1向连接端块3上安装时，通过限位凸台2的下端面与连接端块3的顶部接触进行限位；另一个是，当本修井捞砂筒向钻杆的下端安装时，连接杆1的上部插装进入钻杆的下端并采用销钉连接，此时限位凸台2的上端面与钻杆的下端接触。

本实施例中，在筒体5的内壁中上部焊接安装有限位挡环4，连接端块3安装到筒体5内后，其底部端面抵靠在限位挡环4上，因此限位挡环4限定了连接端块3在筒体5内的位置。

在筒体5的内腔底部安装有中部带有窗口的套管支撑板8，在套管支撑板8的上方安装固定有中部内套管7，中部内套管7的下端口与套管支撑板8上的窗口对正，在中部内套管7的下端可拆卸地安装有捞砂钻头9。如图中所示，套管支撑板8的外侧边缘与筒体 5的内壁焊接固定。

本实施例中，中部内套管7的上端延伸至筒体5的内腔中上部，从下方上移的砂粒从中部内套管7的上端口涌出，之后向外侧分散，最终砂粒进入中部内套管7与筒体5之间的空间内储存。

捞砂钻头9用于对井筒底部的密实砂层进行搅动和破碎，令密实的砂层变成松散的砂层。请参见图3，可以看出：

捞砂钻头9包括位于上方的连接管部9-1和位于下方的头部9-2，头部9-2的外径大于连接管部9-1的外径。连接管部9-1用于与中部内套管7连接，本实施例中，在中部内套管7的内壁上设有内螺纹，在捞砂钻头9的连接管部9-1的外壁上设有外螺纹，连接管部9-1与中部内套管7之间螺纹连接。这样，捞砂钻头9能够整体进行拆装更换，例如进行选型更换或者维护更换等。

在头部9-2的底部设有凹槽9-7，在凹槽9-7的内壁上安装有内侧齿片9-5，在头部9-2 的外壁上安装有外侧齿片9-6，在头部9-2的底部端面上安装有底部齿片9-4。如图中所示，在头部9-2的底部两侧设有两个凹槽9-7。内侧齿片9-5的底部边缘超出头部9-2的下端面，底部齿片9-4直接安装在头部9-2的下端面上，外侧齿片9-6的外侧从头部9-2的侧壁突出，因此在捞砂钻头9回转转动时，各位置的齿片对井底密实砂层进行刮削、破碎作用，令密实的砂层变得松散。

在凹槽9-7内设有与连接管部9-2的中心孔贯通的过流孔9-3，本修井捞砂筒在砂层内继续下降钻进的过程中，松散的砂粒在挤压作用下混合水流进入过流孔9-3内，之后进入连接管部9-1的中心孔内，之后向上进入中部内套管7。

本实施例中，捞砂钻头9的中心线与筒体5的中心线不共线，捞砂钻头9和筒体5两者的中心线之间的距离大于中部内套管7的内径的0.5倍且小于筒体5与中部内套管7两者内径之差。作为优选方案，捞砂钻头9和筒体5两者的中心线之间的距离等于筒体5与中部内套管7两者内径之差的0.8倍。此结构的优点是：令本修井捞砂筒在回转转动的过程中，捞砂钻头9能够覆盖更大的砂层面积，即实现对更大面积的砂层进行破碎，提升对密实砂层的处理效率，提升捞砂作业的效率。

本实施例中，捞砂钻头9的头部9-2从筒体5的下端口露出。此结构的作用有两个：一个作用是令本修井捞砂筒下降至砂层时，在筒体5还未与砂层接触的时候钻头9先与砂层接触，对砂层进行破碎；另一个作用是便于对捞砂钻头9进行拆卸更换操作。

操作方式：

将本修井捞砂筒安装在钻杆的下端；启动地上钻井设备，钻杆带动本捞砂筒沿着井筒下降移动，下降移动的同时钻杆驱动本捞砂筒转动；

由于筒体5的外径略小于井筒的内径，因此筒体5在井筒内下降移动的过程中，底部的齿部10会对井筒的内壁产生刮擦作用，清除井筒内壁产生的附着物；当本修井捞砂工具下降至井底沉积砂层时，捞砂钻头9先与砂层接触，对砂层的中部产生破碎作用，令密实砂层边等松散，之后筒体5的底部齿部10与砂层的边缘接触，对砂层的边缘进行切割破碎，解除砂层与井筒内壁之间的关联；密实的砂层转变为松散砂粒与水源的砂水混合体，本修井捞砂筒继续下行移动时，在压力的作用下，砂水混合体经由捞砂钻头9进入中部内套管7内，之后从中部内套管7的上端口涌出，砂水混合体向侧部转移，进入筒体5与中部内套管7之间的空间存储；一定时间后，地面设备将钻杆和修井捞砂筒从井筒内提出，在此过程中，砂水混合体中的水分从排水孔6排出并落入井底，将捞砂筒从钻杆的底部拆卸下来，解除筒体5与连接端块3之间的连接，之后将筒体5倒置，将内部的砂粒倾倒出来；

可以重复前述作业多次，实现对单井的井筒捞砂修复。

Claims (7)

1.一种用于钻井工程的修井捞砂筒，其特征是：包括上端和下端均敞口的筒体(5)，在筒体(5)的侧壁中上部设有排水孔(6)，在筒体(5)的底部边缘上设有齿部(10)；还包括中部带有限位凸台(2)的连接杆(1)，连接杆(1)的下端通过连接端块(3)与筒体(5)的上端连接；在筒体(5)的内腔底部安装有中部带有窗口的套管支撑板(8)，在套管支撑板(8)的上方安装固定有中部内套管(7)，在中部内套管(7)的下端可拆卸地安装有捞砂钻头(9)；捞砂钻头(9)包括位于上方的连接管部(9-1)和位于下方的头部(9-2)，头部(9-2)的外径大于连接管部(9-1)的外径，在头部(9-2)的底部设有凹槽(9-7)，在凹槽(9-7)的内壁上安装有内侧齿片(9-5)，在头部(9-2)的外壁上安装有外侧齿片(9-6)，在头部(9-2)的底部端面上安装有底部齿片(9-4)，在凹槽(9-7)内设有与连接管部(9-1)的中心孔贯通的过流孔(9-3)。

2.如权利要求1所述的用于钻井工程的修井捞砂筒，其特征是：捞砂钻头(9)的中心线与筒体(5)的中心线不共线，捞砂钻头(9)和筒体(5)两者的中心线之间的距离大于中部内套管(7)的内径的0.5倍且小于筒体(5)与中部内套管(7)两者内径之差。

3.如权利要求2所述的用于钻井工程的修井捞砂筒，其特征是：中部内套管(7)的上端延伸至筒体(5)的内腔中上部，在中部内套管(7)的内壁上设有内螺纹，在捞砂钻头(9)的连接管部(9-1)的外壁上设有外螺纹，连接管部(9-1)与中部内套管(7)之间螺纹连接。

4.如权利要求3所述的用于钻井工程的修井捞砂筒，其特征是：捞砂钻头(9)的头部(9-2)从筒体(5)的下端口露出。

5.如权利要求4所述的用于钻井工程的修井捞砂筒，其特征是：在筒体(5)的上端内壁上设有内螺纹，在连接端块(3)的外壁上设有外螺纹，连接端块(3)与筒体(5)之间螺纹连接。

6.如权利要求5所述的用于钻井工程的修井捞砂筒，其特征是：在连接端块(3)的中部设有中心孔，在中心孔的内壁上设有内螺纹，在连接杆(1)上位于限位凸台(2)下方的部分设有外螺纹，连接杆(1)与连接端块(3)之间螺纹连接。

7.如权利要求6所述的用于钻井工程的修井捞砂筒，其特征是：在筒体(5)的内壁中上部焊接安装有限位挡环(4)，连接端块(3)安装到筒体(5)内后，其底部端面抵靠在限位挡环(4)上。

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