【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是石油天然气钻井过程中的井眼清洁工具,具体涉及的是一种钻具上使用的岩屑清洁装置。
技术介绍
石油天然气资源钻井过程中,钻头不断破碎岩石形成井眼,岩屑(岩石破碎后的碎屑) 在环空(钻柱与井眼之间的环形空间)通过钻井液循环被携带到地表,而岩屑如果不能被及时清理出井眼将会出现岩屑堆积现象,即形成岩屑床,尤其大位移水平井、多分支井等复杂结构井钻井过程中容易形成岩屑床,现场经验与室内理论实验均表明岩屑床易于在大斜度井段和水平井段(井斜角约为45、0° )之间形成。如果井内沉积岩屑床厚度过高,将会导致一系列严重的井下问题,如钻具摩擦阻力、扭矩增大,甚至发生严重的井下事故如卡钻、扭断钻具等,处理这些井下事故将大幅度降低机械钻速,大幅度增加非生产时间和作业成本。 这就要求在复杂结构井钻井过程中保持较高的井眼清洁效率,在岩屑床易于形成的井段采用必要的方法,防止岩屑床的形成,保证钻具与井眼安全。复杂结构井井眼清洁技术存在的难点 目前钻井现场普遍采用三种方法清洁井眼岩屑,包括提高返速法、改善钻井液性能法和短起下钻具清除法。I提高返速法井眼环空中钻井液平均上返速度越高,越有利于清除岩屑。但高返速对钻井设备的要求高,相应的动力成本也很高。同时对于某些松软地层,高返速可能造成严重的井壁坍塌事故。因此,受设备和地层的限制,提高返速并不能完全解决井眼清洁问题。2改善钻井液性能法该方法通过降低泥浆的流性指数,提高动塑比,改善钻井液携岩性能,增强其悬浮携带能力。该方法的缺点是改善钻井液性能需要额外添加钻井液外加剂,增加成本,同时较高的动塑比也会给泵等地表设备带来较大的负担, ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钻具上使用的岩屑清洁装置,其特征在于这种钻具上使用的岩屑清洁装置由本体(7)、旋转增速器(3)、扩眼保护器组成,本体(7)为圆钢管,上扩眼保护器(4)、旋转增速器(3)、下扩眼保护器(2)设置在本体(7)的外壁上,旋转增速器(3)位于上扩眼保护器(4)与下扩眼保护器(2)之间;旋转增速器(3)由螺旋翼片(8)和排屑槽(9)构成,螺旋翼片(8)等圆心角均匀分布,上扩眼保护器(4)和下扩眼保护器(2)的螺旋保护翼片(11)等圆心角均布,该螺旋保护翼片(11)之间形成曲面排屑槽(10);旋转增速器(3)的螺旋角、上扩眼保护器(4)的螺旋角和下扩眼保护器(2)的螺旋角相等。2.根据权利要求I所述的钻具上使用的岩屑清洁装置,其特征在于所述的本体(7)的一端为公接头(1),本体(7)的另一端为母接头(6)。3.根据权利要求I或2所述的钻具上使用的岩屑清洁装置,其特征在于所述的旋转增速器排屑槽截面曲线在笛卡尔直角坐标系中的方程为y2-ax2^b,其中...
【专利技术属性】
技术研发人员:闫铁,孙晓峰,邵帅,孙庆仁,吕长文,栾石柱,
申请(专利权)人:东北石油大学,
类型:发明
国别省市:
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