[实用新型]一种修井钻塞管柱

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油天然气完井施工中及完井工艺技术领域，特别涉及一种井下作业工具，具体说是一种用于钻除石油天然气勘探开发井中的各种水泥塞、桥塞和井壁结垢物的管柱。

背景技术

石油天然气勘探开发完井施工中，对油气水井内部的桥塞、水泥塞和井筒内壁上的结垢物进行旋转钻除，实现对油气水井正常生产是不可缺少的步骤。针对需要钻除桥塞、水泥塞和井壁结垢物的钻塞管柱，目前的结构是：

1、管柱结构从下至上包括钻头或磨鞋+螺杆钻具+缓冲器+过滤器+油管，这是一种小修井钻塞的经典管柱结构；

2、管柱结构从下至上包括钻头+螺杆钻具+油管，这是一种小修井钻塞的常用管柱结构；

3、管柱结构从下至上包括钻头、(钻铤)、钻杆，这是一种需要动用修井钻台、动用设备较多、成本较高的钻塞管柱结构，属典型旋转钻进，一般用于大修井作业中。

前述两种小修井钻塞管柱，其基本原理是：管柱下入井筒中，地面应用泵车将洗井液泵入钻具，驱动井底的螺杆钻具而带动钻头旋转钻进，井底钻除的钻屑随洗井液返出到达井口到达地面。这种钻塞存在如下缺陷：

钻进中钻离井底的钻屑将混入洗井液并随之由井底上返到井口、到地面。当完成一根油管长度的钻进后，续接单根时，需要不停泵继续循环，较长时间进行洗井，以使钻屑返出井眼到井口、地面，让井筒中钻具内外的洗井液的密度一致，而达到内外压力平衡才能停止洗井而续接下一根油管继续钻进。否则，钻具与井眼之间的环形空间中的液体，由于混入了钻屑而使其密度增大，如果立即停止循环，或者循环不彻底没有将钻屑洗出井口而到地面，则环空液体将在钻具内外液体密度差作用下迅速回流到钻具内，在连接油管单根过程中，钻屑沉淀很容易造成钻具水眼堵塞，增加钻塞难度，甚至造成钻塞中途失败、返工。钻完一根油管循环一次，无疑施工时间相应地较长，增加成本费用。此外，洗井液回流，加快了钻屑下沉的速度，还容易在钻头周围沉砂而引起卡钻；进入钻具的钻屑，重新开泵循环时将随洗井液进入螺杆钻具而增大其损伤甚至卡死螺杆钻具的转子，使钻塞失败；洗井液回流喷出钻具，喷出井口，喷到地面，既造成井口及其周围环境污染严重，又影响井口工人的操作，增加在井口的操作难度和劳动强度；寒冷季节环境条件下，喷出的洗井液结冰时更给地面安全作业带来危害。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种修井钻塞管柱，下入井内，能完成油气水井内部桥塞、水泥塞和井筒内壁上的结垢物旋转钻除。单根钻完后短时间循环立即停泵接单根，缩短钻塞时间；阻止环空混有钻屑的液体回流进入钻具，避免钻屑沉淀卡钻、卡螺杆钻具，避免液体喷出井口、地面，污染环境影响操作。

本实用新型采用的技术方案是：修井钻塞管柱，主要由油管、单流阀、螺杆钻具和钻头或磨鞋组成，其特征在于：修井钻塞管柱的连接结构自下而上是钻头或磨鞋的上部连接螺杆钻具，螺杆钻具的上部连接单流阀，单流阀上部连接油管，油管一直连接到井口。单流阀下部连接螺杆钻具，在施工中全部水泥塞钻完后只能正洗井将井筒内的钻屑洗出，而不能采用反洗井的方式。螺杆旁通阀属于螺杆钻具的一部分。

所述的单流阀采用的是可反洗井双重密封单流阀。

本修井钻塞管柱的工作原理是：

参阅图1。管柱下到位后，洗井液9从管柱顶端10进入管柱内，沿油管1中心孔到达可反洗井双重密封单流阀2，将可反洗井双重密封单流阀2打开，继续下行到达螺杆钻具3，使螺杆旁通阀5关闭，再向下行启动螺杆钻具3旋转，带动螺杆钻具3底端的钻头4或磨鞋旋转，钻除水泥塞12。旋转钻进产生的钻屑8，被洗井液9冲起进入管柱与井眼之间的环形空间6，上返到达井筒7，或者到达井口11流到地面，从而实现对水泥塞的钻除。当钻完一根油管的深度需要续接油管时，继续适当少量循环即可停泵停止循环，含有钻屑的高密度洗井液在管柱内外压差作用下，具有流向管柱内的倾向，而在可反洗井双重密封单流阀2的作用下不能流进管柱内，避免钻屑沉淀堵塞管柱水眼，大量节约了循环时间，减少钻塞成本。当新的油管连接完成重新开泵循环钻进时，钻屑又随着洗井液9继续上返。如此，直到将全部水泥塞12钻完，一次性地将产生的钻屑8循环洗出到井口11到地面，完成钻塞作业。

参阅图2。当发生特殊情况，需要反向洗井时，可以在管柱内投入一只钢球13，迅速将其送达可反洗井双重密封单流阀2，将备用循环孔14打开，可以实现正洗井，也可以实现反洗井。