一种避障冲划找眼工具、工具串及其方法和相关应用与流程

本发明涉及钻井设计与工艺，特别涉及一种避障冲划找眼工具、工具串及其方法和相关应用。

背景技术：

1、随着储气库建设规模的不断扩大，建库区内不断排查出一些复杂老井，这些老井普遍具有井龄长，井况复杂、井史资料缺失等特点；一部分老井在施工过程中下入表层套管，后期施工中因地层坍塌、井漏及落鱼等工程事故情况严重，后期未下入套管，工程报废或停用；还有一部分老井井筒已钻穿泥岩盖层及储层，破坏了储气库地质体的完整性，为保证储气库运行期间的安全性，需要对这些老井进行封堵，保证建库区的密封性，避免注采汽期间产生气体泄漏。目前，针对这类老井眼封堵方法是采用井眼冲划技术进行冲划眼，冲划至落鱼并伴行至设计位置处理落鱼再进行封堵，目前针对井下裸眼老井眼的找眼工具主要为冲锥。

技术实现思路

1、本发明人发现，由于需要封堵的老井井眼距今年代久远，受地层井壁坍塌填埋及井下液体长期浸泡影响，冲划眼过程中老井眼不易辨识，容易出现划出新井眼等情况，一旦冲划出新井眼将极大增加后继重回老井眼及进行封堵的难度，延长施工周期，增加作业成本。

2、鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种避障冲划找眼工具及其使用方法和相关应用。

3、第一方面，本发明实施例提供一种避障冲划找眼工具，包括：主体、避障本体及划眼套组件；

4、所述避障本体设置在所述主体下端，且与所述主体轴向连接，并能相对所述主体周向旋转，所述避障本体的顶端为不对称结构，包括相连的第一端部与第二端部，以使所述避障本体在冲划找眼过程中相对所述主体旋转以沿井眼方向探进；

5、所述避障本体的第一端部及第二端部上分别设置有水眼，所述水眼连通所述主体内腔及所述工具外部，以使进入所述主体内腔的钻井液通过所述水眼流出以冲开井眼中的岩屑；

6、所述划眼套组件安装在所述主体的外壁上，以对冲开的井眼进行扩眼。

7、在一个可选的实施例中，所述第一端部为1/4球体，所述第二端部为1/4椭圆体；

8、所述椭圆体的短轴小于所述球体的直径，所述椭圆体的长轴与所述球体的直径相等。

9、在一个可选的实施例中，所述主体为内径不等的筒体，且所述主体一端为内径最大端，另一端为内径最小端，所述避障本体与主体的内径最小端轴向连接。

10、在一个可选的实施例中，所述划眼套组件外壁上设置有至少一个螺旋扶正带结构，所述螺旋扶正带结构的外表面为流线型。

11、在一个可选的实施例中，所述螺旋扶正带结构的表面镶嵌有硬质合金齿，以对冲开的井眼进行刮削划眼。

12、在一个可选的实施例中，所述主体外壁与所述划眼套组件为花键连接，以使所述主体的转动带动所述划眼套组件转动。

13、在一个可选的实施例中，所述划眼套组件至少包括第一划眼套和第二划眼套；

14、所述第一划眼套及第二划眼套从上至下依次安装在所述主体外壁上；所述第一划眼套与所述第二划眼套之间设置有第一锁紧套、所述第二划眼套下端设置有第二锁紧套以对所述第一划眼套及第二划眼套进行轴向限位；

15、所述第一划眼套及第二划眼套的外径从上至下逐渐减小，且所述第一划眼套的最大外径大于所述第二划眼套的最大外径。

16、在一个可选的实施例中，所述主体与所述避障本体之间通过轴承、轴承套相连；

17、所述轴承套与所述主体下端通过第二锁紧套相连，且所述轴承套与所述第二锁紧套通过第一锁紧销钉固定，所述轴承套套设在所述避障本体外部，所述轴承设置在所述轴承套端部与所述避障本体之间。

18、在一个可选的实施例中，所述工具还包括限位环；

19、所述限位环设置于所述轴承套的上方，并通过第二锁紧销钉固定在所述避障本体上，以对所述轴承套进行轴向限位。

20、在一个可选的实施例中，所述水眼直径为1cm-6cm，且所述水眼中心线与所述避障冲划找眼工具的轴向中心线之间的夹角小于45°。

21、在一个可选的实施例中，所述工具还包括：钻杆扣，所述钻杆扣用于与外部钻具连接。

22、第二方面，本发明实施例还提供一种用于避障冲划找眼工具串，包括：

23、依次相连的钻具及上述避障冲划找眼工具。

24、第三方面，本发明实施例还提供一种利用上述的避障冲划找眼工具进行冲划找眼的方法，包括：

25、将避障冲划找眼工具与钻具相连，控制钻具钻进，以带动所述避障冲划找眼工具旋转进行冲划找眼；

26、钻具钻进过程中，向所述避障冲划找眼工具主体腔体内通入钻井液以冲去井眼中的岩屑。

27、第四方面，本发明实施例还提供一种上述避障冲划找眼工具在老井冲划找眼领域中的应用。

28、本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

29、本发明实施例提供的避障冲划找眼工具、工具串及其方法和相关应用；包括：主体、避障本体及划眼套组件；避障本体设置在主体下端且与主体轴向连接，且能相对主体周相旋转，避障本体的顶端为不对称结构，包括相连的第一端部与第二端部，以使避障本体在冲划找眼过程中相对主体旋转以沿井眼方向探进；避障本体的第一端部和第二端部上分别设置有水眼，水眼连通主体内腔及工具外部，以使进入主体内腔的液体通过水眼流出以冲开井眼中的岩屑；划眼套安装在主体的外壁上，以对冲开的井眼进行扩眼。本发明实施例提供的避障冲划找眼工具，由于避障本体顶端由不对称结构组成，在进行冲划找眼的过程中，钻具会朝向避障本体不对称结构中的质量较大端进行钻进，在钻进过程中通过设置在第一端体和第二端体上的水眼冲开井眼中的岩屑，由于老井眼位置土质相对松软，在冲划眼过程中即使冲出新的井眼其冲出的深度也小于老井眼冲出的深度，当避障本体不对称结构中的质量较大端遇到较高位置即新冲开井眼高边障碍位置后会使避障本体相对主体进行旋转，在重力作用下，以使钻具向老井眼方向进行钻进，有效的保证老井找眼方向，提高老井眼找眼的成功率及找眼效率；且该工具在冲划找眼的过程中设置在主体外壁上的划眼套组件能对冲开的井眼进行扩眼以为后续钻具组合的通过和继续找眼创造条件，该工具在应用时实现了冲眼、找眼、划眼及扩眼功能于一身，简化了老井找眼施工的复杂度，缩短了找眼施工周期，降低了作业成本。

30、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

31、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种避障冲划找眼工具，其特征在于，包括：主体、避障本体及划眼套组件；

2.如权利要求1所述的工具，其特征在于，所述第一端部为1/4球体，所述第二端部为1/4椭圆体；

3.如权利要求1所述的工具，其特征在于，所述主体为内径不等的筒体，且所述主体一端为内径最大端，另一端为内径最小端，所述避障本体与主体的内径最小端轴向连接。

4.如权利要求1所述的工具，其特征在于，所述划眼套组件外壁上设置有至少一个螺旋扶正带结构，所述螺旋扶正带结构的外表面为流线型。

5.如权利要求4所述的工具，其特征在于，所述螺旋扶正带结构的表面镶嵌有硬质合金齿，以对冲开的井眼进行刮削划眼。

6.如权利要求1所述的工具，其特征在于，所述主体外壁与所述划眼套组件为花键连接，以使所述主体的转动带动所述划眼套组件转动。

7.如权利要求6所述的工具，其特征在于，所述划眼套组件至少包括第一划眼套和第二划眼套；

8.如权利要求7所述的工具，其特征在于，所述主体与所述避障本体之间通过轴承、轴承套相连；

9.如权利要求8所述的工具，其特征在于，所述工具还包括限位环；

10.如权利要求1所述的工具，其特征在于，所述水眼的直径为1cm-6cm，且所述水眼中心线与所述避障冲划找眼工具的轴向中心线之间的夹角小于45°。

11.如权利要求1-10任一所述的工具，其特征在于，所述工具还包括：钻杆扣，所述钻杆扣用于与外部钻具连接。

12.一种用于避障冲划找眼工具串，其特征在于，包括：

13.一种利用如权利要求1-11任一所述的避障冲划找眼工具进行冲划找眼的方法，其特征在于，包括：

14.一种如权利要求1-11任一所述的避障冲划找眼工具在老井冲划找眼领域中的应用。

技术总结本发明公开了一种避障冲划找眼工具、工具串及其方法和相关应用。所述工具包括：包括：主体、避障本体及划眼套组件；避障本体设置在主体下端且与主体轴向连接，且能相对主体周相旋转，避障本体的顶端为不对称结构，包括相连的第一端部与第二端部，以使避障本体在冲划找眼过程中相对主体旋转以沿井眼方向探进；避障本体的第一端部和第二端部上分别设置有水眼，水眼连通主体内腔及工具外部，以使进入主体内腔的液体通过水眼流出以冲开井眼中的岩屑；划眼套安装在主体的外壁上，以对冲开的井眼进行扩眼。能够实现在储气库老井找眼过程中冲眼、找眼、划眼及扩眼的功能，提高了老井眼冲划找眼的成功率和效率。技术研发人员：张微,高玮,靳树忠,姚建蓬,李彬,曾艳春,赵炎,任海阳,陆洋阳,吕楠,魏帝,田静,刘巍,孙少亮,平善海,黑国兴,阎卫军,黄生松,卢毓周,宋析洋,周月玲,张宏雷,旷军受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23