[发明专利]一种超井径的井眼清扫短节

说明书

本发明公开了一种超井径的井眼清扫短节，属于油气田钻井工程领域，包括短节刚性本体和柔性清扫器，所述短节刚性本体外表中部区域设有环形槽，该环形槽表面分别设计有右旋螺纹和左旋螺纹；所述柔性清扫器整体一体成型于该环形槽上，其由套于环形槽上的柔性清扫器本体以及分布柔性清扫器本体外表上的若干组柔性柱组成。本发明可以清除定向井、大位移井及大斜度井等井径不规则井段和井径扩大率较大的“大肚子”井眼井段沉积的岩屑，降低测井仪器上提和下放的阻力，特提出一种超井径的井眼清扫短节。

技术领域

本发明属于油气田钻井工程领域，涉及一种定向井、大位移井、大斜度井或水平井钻井，超井径的井眼清扫短节。

背景技术

石油天然气钻井及地质勘探钻井一个尺寸井眼完钻后，需要进行通井作业，清除井壁微台阶和“大肚子”井眼沉积的岩屑，以便后续的电缆测井作业时，测井仪器能够靠重力作用滑入井眼底部，上提电缆完成测井作业。但由于定向井、大位移井、及大斜度井井眼倾斜，在井眼不规则或井眼扩大(如“大肚子”井眼)处会引起岩屑堆积，阻碍测井仪器的下入，导致电缆测井作业失败，且有可能引起测井作业事故，如岩屑堆积导致测井仪器上提、下放遇卡，形成事故。

常用的测井通井工具为螺旋叶片旋流式和刚性螺旋刀片式工具，其外径均明显小于原井眼直径，两种工具均依靠旋流作用提高钻井流体流速来冲洗清除岩屑，在井径规则井段能起到一定的作用，但在井径不规则井段，尤其是井径扩大率较大的“大肚子”井眼井段，钻井流体冲击力较弱，波及范围较小，由于通井工具的外径均小于原井眼直径，螺旋叶片旋流式和刚性螺旋刀片式两种工具的叶片或刀片均不能直接扫刮“大肚子”井眼内的岩屑，仅能影响表层岩屑，岩屑清除效果较差，不能有效预防和避免测井遇阻卡复杂事故的发生。

发明内容

本发明的目的在于：为了清除定向井、大位移井及大斜度井等井径不规则井段和井径扩大率较大的“大肚子”井眼井段沉积的岩屑，降低测井仪器上提和下放的阻力，特提出一种超井径的井眼清扫短节。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种超井径的井眼清扫短节，包括短节刚性本体和柔性清扫器，所述短节刚性本体外表中部区域设有环形槽，该环形槽表面分别设计有右旋螺纹和左旋螺纹；所述柔性清扫器整体一体成型于该环形槽上，其由套于环形槽上的柔性清扫器本体以及分布柔性清扫器本体外表上的若干组柔性柱组成；所述柔性清扫器本体外径(即柔性柱根部直径)小于原井眼(4)直径DH 15～40％，柔性柱柱顶所在圆周直径DT与原井眼直径DH的比为：1.2≤DT/DH≤1.3，所述柔性柱底部外形为圆台，该圆台顶面与球面相接，圆台母线梯形边DE与其轴线OC夹角为ɑ，其角度8度≤ɑ≤12度；所述柔性清扫器所用柔性材料的拉伸强度大于35MPa(25℃)，压缩永久变形量小于35％(150℃×70h)，磨耗指数大于150。

本发明基本原理是：柔性清扫器材料为柔性材料具有明显的柔性，可变形性非常强，能发生显著的弹性变形。大于原井眼直径的柔性清扫器旋转下入至井径规则井段时，可变型橡胶柱发生弯曲变形，将对井眼进行有预压力的直接清扫。当其下入至井径不规则或“大肚子”井段时，具有弹性的橡胶柱将回伸并接触井壁，能够直接清扫“大肚子”井眼内沉积的岩屑，在循环钻井液的携岩作用下，即可实现对岩屑的有效清除。