[实用新型]随钻液压喷射岩屑床清除工具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油钻井岩屑床清除工具，尤其是用于水平井段岩屑床的清除。

背景技术

在石油钻井工程中大位移井水平井段易形成岩屑床，岩屑床的存在对钻水平井产生很多影响，增大摩阻，降低机械钻速，憋钻、卡钻等，岩屑床的存在使得大位移井水平井段的最大长度存在一个极限。

目前，对大位移井岩屑床的清除常常是通过增大钻井液排量和使用清除工具等，通过提高钻井液排量来增大钻杆与井壁环空中的钻井液流速，能降低岩屑床厚度和清除运移岩屑，但是，该方法需要提高钻井泵排量，增大钻井作业成本；还有是使用清除工具清除岩屑床的方法是在钻杆外加上清除工具或直接在钻杆加厚处开孔，通过钻杆的转动来改变清除工具周围钻井液的流态来清除岩屑床，或者直接将清除工具与环空底部的岩屑床接触，破坏岩屑床，以此达到对岩屑床的清除，但是，该类清除工具在钻井起下钻时容易出现卡钻、破坏井壁等问题，直接在钻杆加厚处开孔的方法会使钻井液一直从钻杆内连续不断喷向环空中，因水平井段岩屑床在环空底部，喷射在环空上部的钻井液没有对岩屑床进行清除，且会产生较大压耗，不利于钻井的快速高效的进行。

基于以上分析，本实用新型设计了一种随钻液压喷射岩屑床清除工具，旨在克服现有岩屑床机械清除工具在钻井作业时卡钻、起下钻困难、产生压耗较大和破坏井壁等不足，该清除工具不仅能高效清除大位移井存在的岩屑床，而且具有在使用中不会出现卡钻、破坏井壁等优势。

实用新型内容

本实用新型的目的是在于为石油与天然气工程领域提供一种大位移井水平井段随钻液压喷射岩屑床清除工具。该清除工具通过利用加重活塞自身重力、离心力和钻杆内外压差来将液体高速喷射清除岩屑床；并通过电磁控制系统控制阀门周期性的打开和关闭，避免钻杆内液体在钻杆转动的全部时间喷射出来，避免产生较大压耗和破坏环空上部井壁稳定问题，并能利用液体高效清除岩屑床。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：随钻液压喷射岩屑床清除工具，包括工具主体，钻杆外加厚段，阀门，芯片，加重滑动活塞，活塞滑道，润滑油加入口，工具外螺纹，钻杆上内螺纹。该工具通过螺纹镶嵌入钻杆径向开孔处，在钻井过程中随钻杆转动，当在工具随钻杆转动到下部时，芯片通过电磁控制清除工具主体上的阀门打开，流道内活塞受到自身重力、离心力和钻杆内外钻井液的压力差作用，活塞压迫流道内液体高速喷出；当在工具随钻杆转动到上部时，芯片通过电磁控制清除工具主体上的阀门关闭加重活塞上的阀门打开，流道内活塞受重力作用滑动到初始位置，上述过程完成了一个液体喷射周期。

本实用新型的有益效果是：清除工具通过利用加重活塞自身重力、离心力和钻杆内外压差来将液体高速喷射清除岩屑床；并通过电磁控制系统控制阀门周期性的打开和关闭，避免钻杆内液体在钻杆转动的全部时间喷射出来，避免产生较大压耗和破坏环空上部井壁稳定问题；并避免钻杆外加厚添加螺纹等装置一起的起下钻时卡钻等事故。

附图说明

图1是清除工具的剖面构造图；

图2是清除工具在钻杆上的轴向剖面构造图；

图3是清除工具位于钻杆上部时的径向剖面构造图；

图4是清除工具中加重活塞压迫液体喷射时的径向剖面构造图；

图5是加重活塞将液体全部喷射完全时的径向剖面构造图；

图中1.阀门，2.清除工具主体，3.流体出口，4.阀门的滑道，5.流体入口，6.钻杆外加厚部分，7.钻杆，8.螺纹，9.润滑油加入口，10.芯片，11.加重活塞上的阀门，12.加重活塞中流体通道，13.活塞滑道，14.滑槽，15.加重活塞。

具体实施方式

以下结合附图，详细说明本实用新型的具体实施方式。

在图2中，清除工具主体(2)通过螺纹(8)镶嵌在钻杆(7)上，在图2中，在钻井过程中，清除工具(2)随钻杆(7)一起转动，由于清除工具中加重活塞(15)的自身重力、离心力和钻杆内外钻井液压力差作用，在钻杆(7)的转动过程中加重活塞(15)在滑道(13)内往复运动，图3到图4到图5再到图3的过程是钻杆(7)完成一周的转动，如图3、4、5工作工程中，清除工具(2)处于不同位置时，加重活塞(15)在滑道(13)中的位置也不同，清除工具主体上的阀门(1)和加重活塞上的阀门(11)的开关状态也不同。