[发明专利]一种钻具水眼通用固井水泥钻通装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固井水泥钻通装置及方法，特别涉及一种钻具水眼通用固井水泥钻通装置及方法。

背景技术

在石油钻井勘探过程中，固井是钻井过程中的重要作业。在钻井作业中一般至少要有两次固井（生产井），多至4~5次固井（深探井）。固井施工中采用的工具主要是钻具。

钻具是尾部带有螺纹的钢管，长度一般在9.6M左右。用于连接钻机地表设备和位于钻井底端钻磨设备或底孔装置。钻杆的用途是将钻探泥浆运送到钻头，并与钻头一起提高、降低或旋转底孔装置，钻杆必须能够承受巨大的内外压、扭曲、弯曲和振动，在油气的开采和提炼过程中，钻杆可以多次使用。

固井就是通过钻具将水泥浆注入井壁与套管之间的环空中的过程，其目的是为了层间封隔和支撑及保护套管，固井质量的好坏直接关系到油气井的寿命和资源的保护，因此必须充分考虑固井作业的各个环节，如：现场技术参数收集、技术措施的制定、井眼准备、固井材料、固井工具及附件、固井工艺、固井装备和固井施工等，由于现场的施工的特殊性，任何一个环节的操作不当和失误，将直接影响整井固井质量，造成固井水泥堵塞井内钻具，导致固井事故。

而在固井施工过程中有时候会出现钻具被“灌香肠”事故，造成部分井段或者整井段的钻具被水泥堵塞，而堵塞钻具包括不同规格型号，如果不能有效地进行钻具疏通，会造成资产浪费，影响企业发展。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种钻具水眼通用固井水泥钻通装置及方法，通过瞬间动力震击、合金钻头破碎、水泥块研磨、利用空气或水循环冷却钻头并携带水泥屑返出钻具，以及水平钻井技术整体结合的工作原理，对在石油勘探过程中因固井事故造成的水泥堵塞钻具问题，可以有效的进行钻具通径工作，通径完成后的各类钻具可以继续石油勘探钻井使用，避免钻具报废。

一种钻具水眼通用固井水泥钻通装置，包括电控装置、空气动力装置和水平钻通装置，所述的电控装置采用自耦减压起动箱，通过自耦减压起动箱连接空气动力装置，空气动力装置带动水平钻通装置对堵塞钻具进行通径，所述的空气动力装置包括空气压缩机、进气阀门、压力储存罐、输气阀门、油雾器、往复双向推动马达、凿岩机控制装置、钻头吹气口，压力储存罐的输入端通过进气阀门连接到空气压缩机，压力储存罐的输出端通过输气阀门连接往复双向推动马达和凿岩机控制装置，凿岩机控制装置输出动力到钻头吹气口；

所述的水平钻通装置包括钻具本体、钻具母扣接头、钻具卡紧装置、卡紧装置调节螺栓、钻具卡紧胶芯、升降调节座、装置架、定向定位扶正器、合金钻头、钻杆、扶正滑轮、底座、凿岩机、所述的底座左侧上部安装装置架，装置架的左侧上部通过升降调节座连接钻具卡紧装置，所述的钻具卡紧装置通过钻具卡紧胶芯和卡紧装置调节螺栓将钻具本体固定牢固，钻具本体的端部为钻具母扣接头；所述的装置架的右侧上部通过定向定位扶正器扶正钻杆的左端，钻杆的右端连接到凿岩机，钻杆的中部通过扶正滑轮与底座右侧上部的传动装置连接，传动装置带动凿岩机左右移动，凿岩机带动钻杆转动，进而通过钻杆端部的合金钻头对钻具内的水泥进行通径。

上述的空气动力装置中的进气阀门与空气压缩机之间设有吸附式干燥装置；所述的往复双向推动马达的输入端连接三位四通手动换向阀A，所述的凿岩机控制装置的输入端连接三位四通手动换向阀B，所述的钻头吹气口的输入端连接二位二通手动换向阀和单向阀。

上述的水平钻通装置中的传动装置包括导轨传动齿轮、链条导向轮、固定螺栓、传动链条、工字轨道、往复双向推动马达、主动轮、扶正导轮、链条伸缩调节器、伸缩齿轮、伸缩调节螺栓，所述的往复双向推动马达提供左右移动的动力，往复双向推动马达通过主动轮连接传动链条，使传动链条带动凿岩机在工字轨道上作往复运动，工字轨道的两端分别设有导轨传动齿轮和伸缩齿轮，伸缩齿轮的旁边设有链条伸缩调节器和伸缩调节螺栓。

上述的钻杆的中部设有反扣接头，所述的合金钻头采用十字型或X型的PDC钻头或金刚石钻头。