[发明专利]两级分流螺杆钻具钻磨管柱结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油开发中的修井工具，尤其涉及一种两级分流螺杆钻具钻磨管柱结构。

背景技术

目前，螺杆钻具是井下修井作业常用的修井工具，广泛用于钻磨作业，但是，在小尺寸尾管内进行修井作业时使用螺杆钻具进行钻磨作业，由于井眼较小，就会受到井眼尺寸的限制，原因是：由于生产井下部的井眼尺寸小，使用的螺杆钻具的尺寸也要小，而小尺寸的螺杆钻具的额定流量较低，为了满足洗井的需要，生产井上部大尺寸的尾管或者套管内洗井又需要较大的排量，而能够用于生产井下部小井眼的小尺寸螺杆钻具的额定流量较低，低于上部大尺寸尾管或者套管内洗井携砂需要的大排量，如果钻磨过程中产生的钻屑不能及时被携带到地面，就会向下沉，这样就容易发生卡钻等井下复杂情况，因此不能满足钻磨工艺的要求；如：在井身结构为139.7mm的套管、101.6mm尾管的小井眼中进行尾管内的钻磨作业，修井常用的钻磨管柱由下而上依次为：钻磨工具、73螺杆钻具、60.3mm油管和73mm油管, 139.7mm的套管内需要的洗井排量一般不小于8L/s，但是，目前使用的73螺杆钻具的额定流量仅为2～4L/s，（额定流量马达压降2.4MPa，额定转速125～270RPM，）远低于洗井需要的排量，又如：在井身结构为244.5mm的套管、177mm尾管、127mm尾管的小井眼内实施钻磨作业，修井常用钻磨管柱由下而上依次为：钻磨工具、89螺杆钻具或95螺杆钻具、油管（127mm尾管内用73mm油管、244.5mm的套管和177mm尾管内用73mm油管，也可用89mm油管），在244.5mm的套管内需要的洗井排量一般不小于24L/s，在177mm的尾管内需要的洗井排量一般不小于14L/s，但是，目前的89螺杆钻具定流量仅为3～8 L/s，（额定马达压降2.4MPa，额定转速95～200RPM），95螺杆钻具额定流量一般也不超过13L/s，因此也不能满足钻磨工艺要求；由于受尺寸的限制，转子难以制造成空心的（转子），小尺寸螺杆钻具也就不能制造成中空分流型螺杆钻具，因此进入螺杆钻具的修井液全部通过马达，但是，即使小尺寸螺杆钻具以最大额定流量工作也不能满足钻磨工艺要求，为了满足钻磨工艺要求，只能加大排量，使螺杆钻具超负荷工作，这样会导致螺杆钻具的转子超速转动，马达压降增加，磨损加快，并且因此导致螺杆钻具使用寿命短、容易发生损坏、断落以及卡钻等井下复杂。

为了解决小尺寸螺杆钻具额定流量小，不能满足钻磨工艺的问题，现有技术的通常作法是：                                                使螺杆钻具超过额定流量工作， 调节修井液性能增加其携带钻屑能力，使用研磨性钻磨工具减小钻磨产生的钻屑颗粒的外径，降低钻屑下沉速度，降低钻磨速度以降低修井液中的钻屑含量，并定时将钻磨工具提离井底循环以清除钻屑。上述办法虽然可以解决一些问题，但是，上述办法不仅效率低、成本高，而且由于没有解决小尺寸螺杆钻具额定流量小限制钻磨工艺的问题，因此不能从根本上解决存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术螺杆钻具存在的上述问题，提供一种两级分流螺杆钻具钻磨管柱结构，本发明中的分流孔具有特定的要求，采用设置有特定的分流孔的分流器实现两级分流，可通过分流减少向下的轴向流的液体数量，达到减轻修井液对螺杆钻具的压力，确保螺杆钻具以最优流量工作，起到保护螺杆钻具的目的，同时，分流出来的修井液在返回地面时可以有效地携带钻屑向上流动，确保尾管和套管内的洗井排量，满足钻磨工艺要求，既可满足上部井段大尺寸尾管或套管内洗井的大排量，又能满足小尺寸螺杆钻具正常工作的小排量。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种两级分流螺杆钻具钻磨管柱结构，包括油管串和钻具，其特征在于：还包括一级分流器、一级连接油管、二级连接油管和二级分流器，所述二级分流器一端与油管串连接，另一端与二级连接油管连接，二级连接油管的另一端与一级连接油管的一端连接，一级连接油管的另一端与一级分流器连接，一级分流器的另一端与钻具连接，一级分流器和二级分流器上均设置有分流孔，一级分流器和二级分流器上的分流孔的直径满足如下条件：                                                          

所述一级连接油管的外径小于或等于二级连接油管的外径。

所述二级分流器呈管状，管体上均匀设置有多个位于同一圆周上的分流孔。