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一种适用于井壁剥蚀、坍塌掉块的划眼工具的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-27 10:39:04

本发明属于石油钻井、地质勘探、油田开发钻进工具,尤其涉及一种适用于井壁剥蚀、坍塌掉块的划眼工具。

背景技术:

1、在钻井过程中钻遇交互剧烈、压力异常的煤层或断裂带、破碎带地层时,井壁容易失稳而引发坍塌掉块,由于钻具与井壁之间的环形空间有限,掉块会堆积在井眼扩大处,即“大肚子井眼”,无法正常循环排出,在扶正器或钻头通过时,掉块会沉积该部位造成泵压上升,扭矩增大,即憋泵、憋顶驱现象,严重时导致井塌卡钻事故,造成钻井成本增加。

2、目前解决该类井下复杂的方法一般有两种,第一种是在钻具组合中加入井下随钻防卡工具,这种防卡工具的主要作用是在钻进中修复井壁,保持井壁光滑,其划眼结构由扶正筋上两侧斜坡处的金刚石复合片和尖锥齿组成,只能挤压、破碎井筒内的少量掉块,无法彻底清扫井筒;第二种是起钻后,使用牙轮钻头通井,牙轮钻头的工作特点是牙轮的滚动自转和钻具公转作用,有利于修复井壁和保持井眼畅通,不足之处在于以下几点:一是牙轮钻头无划眼功能,只能修复井壁;二是钻头喷嘴具有特点的倾斜角度,会对井壁冲刷引发二次垮塌;三是钻头使用时间短,存在掉落牙掌风险。

技术实现思路

1、本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:

2、一种适用于井壁剥蚀、坍塌掉块的划眼工具,包括工具本体,所述工具本体采用cr-mo合金钢材料,且所述工具本体的表面堆焊有硬质合金耐磨材料;

3、所述工具本体侧壁上形成若干刀翼,所述刀翼的下部安装切削元件,相邻所述刀翼之间形成流道,所述工具本体上安装喷嘴,所述流道通过所述喷嘴与工具本体内部的过液通道连通。

4、进一步的,所述工具本体的顶部形成圆弧状冠部,所述刀翼的一端与所述冠部连接,且平滑过渡。

5、进一步的,切削元件为聚晶金刚石复合片或耐磨硬质合金复合片。

6、进一步的,所述刀翼上的切削元件有若干个,且在所述刀翼上交错布置。

7、进一步的,所述喷嘴的安装角度与中心线平行或出液口向中心线方向设置。

8、进一步的,所述刀翼之间彼此相连,使得相邻的刀翼之间的流道的横截面为抛物线型。

9、进一步的,所述刀翼之间的夹角为60-120°。

10、进一步的,所述工具本体的冠部剖面形状为光滑的圆弧形,弧度为90-120°。

11、进一步的,还包括接头,所述接头与所述工具本体一端连接,且接头与工具本体的内部轴向形成过液通道。

12、本发明的优点和积极效果是:

13、本发明的适用于井壁剥蚀、坍塌掉块的划眼工具结构设计简单、合理,可对井下掉块有效破碎,降低井下复杂风险。

技术特征:

1.一种适用于井壁剥蚀、坍塌掉块的划眼工具,其特征在于:包括工具本体,所述工具本体采用cr-mo合金钢材料,且所述工具本体的表面堆焊有硬质合金耐磨材料;

2.根据权利要求1所述的一种适用于井壁剥蚀、坍塌掉块的划眼工具,其特征在于:所述工具本体的顶部形成圆弧状冠部,所述刀翼的一端与所述冠部连接,且平滑过渡。

3.根据权利要求1所述的一种适用于井壁剥蚀、坍塌掉块的划眼工具,其特征在于:切削元件为聚晶金刚石复合片或耐磨硬质合金复合片。

4.根据权利要求1所述的一种适用于井壁剥蚀、坍塌掉块的划眼工具,其特征在于:所述喷嘴的安装角度与中心线平行或出液口向中心线方向设置。

5.根据权利要求1所述的一种适用于井壁剥蚀、坍塌掉块的划眼工具,其特征在于:所述刀翼上的切削元件有若干个,且在所述刀翼上交错布置。

6.根据权利要求1所述的一种适用于井壁剥蚀、坍塌掉块的划眼工具,其特征在于:所述刀翼之间彼此相连,使得相邻的刀翼之间的流道的横截面为抛物线型。

7.根据权利要求1所述的一种适用于井壁剥蚀、坍塌掉块的划眼工具,其特征在于:所述刀翼之间的夹角为60-120°。

8.根据权利要求1所述的一种适用于井壁剥蚀、坍塌掉块的划眼工具,其特征在于:所述工具本体的冠部剖面形状为光滑的圆弧形,弧度为90-120°。

9.根据权利要求1所述的一种适用于井壁剥蚀、坍塌掉块的划眼工具,其特征在于:还包括接头,所述接头与所述工具本体一端连接,且接头与工具本体的内部轴向形成过液通道。

技术总结本发明涉及一种适用于井壁剥蚀、坍塌掉块的划眼工具,包括工具本体,所述工具本体采用Cr‑Mo合金钢材料,且所述工具本体的表面堆焊有硬质合金耐磨材料;所述工具本体侧壁上形成若干刀翼,所述刀翼的下部安装切削元件,相邻所述刀翼之间形成流道,所述工具本体上安装喷嘴,所述流道通过所述喷嘴与工具本体内部的过液通道连通;本发明的适用于井壁剥蚀、坍塌掉块的划眼工具结构设计简单、合理,可对井下掉块有效破碎,降低井下复杂风险。技术研发人员:胡佳,郭俊磊,李慎越,田波,王辉,耿付恒,郭一川受保护的技术使用者:中国石油集团渤海石油装备制造有限公司技术研发日:技术公布日:2024/6/30

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