[实用新型]一种岩屑床清除器

说明书

技术领域

本实用新型属于石油钻井设备技术领域，涉及一种岩屑床清除器。

背景技术

在大斜度、大位移定向井和水平钻井中，岩屑的携带是重大问题之一，因携带困难，下井壁容易形成岩屑床。岩屑床的成因主要有以下几个：在稳斜段和水平段，钻具在井眼中靠向下井壁，岩屑易沉在下井壁且不易清除；井眼中部的环空较大、钻具偏心、环空返速降低、携岩效果变差；在造斜段，岩屑返出难度增大，岩屑在此处易堆积。岩屑床会影响钻井液循环，并造成憋泵、憋钻问题。此外，停泵后井眼中岩屑下沉易形成台肩、砂桥，造成砂卡或黏卡，严重影响钻井安全和钻进效果。

现有的清除岩屑床方法主要有：提高环空返速、提高钻杆转速、改善钻井液性能和机械清除等。但是，提高钻井液在环空中的返速会造成井壁的过度冲刷，与此同时环空返速也会受到泥浆泵的限制；提高钻杆转速可以提高岩屑的清除效率，但其受到钻井作业设计参数的限制，转速过大时也会造成钻具的失效；改善钻井液性能也是对岩屑的清除效果提升的一种方法，但其研究周期过长，成本过高造成了其限制条件；采用机械清除法虽能起到清屑效果，却在其管柱作业上浪费过多的时间，严重影响了工程的效率。

针对以上问题，研究人员提出了眼净化新技术，即使用水力机械井眼净化装置进行岩屑床清除，在钻杆本体上加工一定形式的槽道结构，利用槽道结构的搅动提高岩屑携带的能力，较好地解决了大斜度定向井、水平井的岩屑床沉积问题。如VAM公司开发的Hydro Clean系列钻杆，DBS公司开发的岩屑清除工具Cuttings bed impeller。然而，现有的岩屑清除器的清除效果均有待提高。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种清除效果优良的岩屑床清除器。

本实用新型可通过以下技术方案实现：一种岩屑床清除器，包括中空的杆体，所述杆体包括依次设置的进口段、槽道段以及出口段，所述槽道段的外径大于进口段和出口段的外径，所述槽道段上设有螺旋槽道，螺旋槽道的截面为三角形，该三角形的外接圆圆心落在所述槽道段的外圆上。

优选地，所述槽道段为锥形，所述槽道段出口端的外径大于进口端的外径。

优选地，所述槽道段的锥度为1:2.5。

优选地，所述螺旋槽道的外接圆直径为60mm。

优选地，所述螺旋槽道的螺距为1000mm。

优选地，所述螺旋槽道的有效圈数为0.312。

与现有技术相比，本实用新型有以下有益效果：本实用新型岩屑床清除器包括中空的杆体，所述杆体包括依次设置的进口段、槽道段以及出口段，所述槽道段的外径大于进口段和出口段的外径，所述槽道段上设有螺旋槽道，螺旋槽道的截面为三角形，该三角形的外接圆圆心落在所述槽道段的外圆上，流体经过该三角形截面的螺旋槽道时更易形成涡流，这样钻井液经过槽道段时便可形成高能量湍流，将积累在下井壁的岩屑卷走，对岩屑床的清除效果优良；此外，本实用新型中杆体的槽道段为锥形，流体在槽道段沿螺旋槽道周向转动时在槽道段的两端形成一定的压差，进一步提高了对岩屑床的清除效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的右视图；

图3是本实用新型立体结构示意图。

附图标记

1为杆体，11为进口段，12为槽道段，13为出口段，121为螺旋槽道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。

参见图1-图3，岩屑床清除器的一种实施例，包括中空的杆体1，杆体1包括依次设置的进口段11、槽道段12以及出口段13，槽道段12的外径大于进口段11和出口段13的外径，槽道段12上设有螺旋槽道121，螺旋槽道121的截面为三角形，该三角形的外接圆圆心落在槽道段12的外圆上。

槽道段12为锥形，槽道段12出口端的外径大于进口端的外径。

槽道段12的锥度为1:2.5。

螺旋槽道121的外接圆直径为60mm。

螺旋槽道121的螺距为1000mm。

螺旋槽道121的有效圈数为0.312。

工作过程：

在本实用新型的出口段13连接钻具，在进口段11连接钻杆，使用时，将本实用新型安装在水平井内，因重力造成井下有一定偏心度，形成上大下小环空排返区域，排返过程中，钻井液经螺旋槽道121流出形成湍流，该湍流携带岩屑从小环空排到大环空处，进一步随大环空排返到井口。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。