钻磨工具

阅读:495发布:2020-05-08

专利汇可以提供钻磨工具专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种钻磨工具,属于油田开采领域。该钻磨工具包括:外筒、中心管、集屑组件和钻磨头;该中心管以及集屑组件均位于外筒内,该中心管的第二端上设置有导流件,该导流件中背离中心管的一端上设置的通孔的直径小于中心管的直径,该钻磨工具还包括:多个 喷嘴 ,每个喷嘴的第一端与导流件连通,每个喷嘴的第二端与外筒连通。在通过该钻磨工具对低压漏失井进行钻磨施工时,集屑组件能够对钻磨施工过程中产生的碎屑及时进行收集,有效的避免了在钻磨施工过程中发生卡钻事故。,下面是钻磨工具专利的具体信息内容。

1.一种钻磨工具,其特征在于,包括:
外筒、中心管、集屑组件和钻磨头;
所述中心管以及所述集屑组件均位于所述外筒内,所述中心管的第一端与所述外筒的第一端固定连接,所述外筒的第二端与所述钻磨头连接,所述集屑组件位于靠近所述钻磨头的一侧,所述集屑组件与所述外筒的内壁固定连接;
在所述中心管的第二端上设置有导流件,所述导流件中背离所述中心管的一端上设置的通孔的直径小于所述中心管的直径,所述钻磨工具还包括:多个喷嘴,每个所述喷嘴的第一端与所述导流件连通,每个所述喷嘴的第二端与所述外筒连通;
所述钻磨头中设置有多个导流槽,每个导流槽均和所述外筒与所述集屑组件之间形成的空间连通;
其中,所述导流件用于带动从所述中心管的第一端注入的修井液,通过所述多个喷嘴喷出到所述外筒外,以带动所述钻磨头钻磨时产生的碎屑流向所述集屑组件内。
2.根据权利要求1所述的钻磨工具,其特征在于,
所述集屑组件包括:集屑腔体、设置在所述集屑腔体第一端的过滤器,以及设置在所述集屑腔体第二端的单向,所述集屑腔体第一端靠近所述导流件,所述集屑腔体第二端靠近所述钻磨头;
其中,在所述钻磨工具工作时,所述单向阀处于开启状态;在所述钻磨工具不工作时,所述单向阀处于关闭状态。
3.根据权利要求2所述的钻磨工具,其特征在于,
所述单向阀包括:多个匣,以及与所述多个匣门一一对应的转轴,每个所述匣门均与对应的转轴活动连接;
其中,在所述钻磨工具不工作时,每个所述匣门均位于同一平面内;在所述钻磨工具工作时,每个所述匣门能够绕对应的转轴向靠近所述集屑腔体所在方向转动。
4.根据权利要求3所述的钻磨工具,其特征在于,每个所述匣门的形状均为三形,在每个所述匣门位于同一平面时,所述多个匣门的形状呈矩形;
其中,每个所述转轴与对应的匣门的目标边界连接,所述匣门的目标边界与所述矩形的边界重合。
5.根据权利要求4所述的钻磨工具,其特征在于,每个所述匣门的形状均相同。
6.根据权利要求1所述的钻磨工具,其特征在于,所述外筒、所述中心管与所述导向件同轴设置,所述多个喷嘴均匀的分布在所述导向件上。
7.根据权利要求6所述的钻磨工具,其特征在于,所述多个喷嘴的个数为3~4个,每个所述喷嘴的直径为6~8毫米。
8.根据权利要求6所述的钻磨工具,其特征在于,所述中心管的直径为70~80毫米,所述导流件上设置的通孔的直径为55~60毫米。
9.根据权利权利1所述的钻磨工具,其特征在于,所述导流件与所述集屑组件之间的间隙距离为10~15毫米,所述集屑组件与所述钻磨头之间的间隙距离为10~15毫米。
10.根据权利要求1至9任一所述的钻磨工具,其特征在于,所述钻磨工具还包括:动组件,所述外筒的第一端上设置有上接头,所述上接头与所述动力组件连接,所述动力组件用于带动所述钻磨头转动。

说明书全文

钻磨工具

技术领域

[0001] 本发明涉及油田开采领域,特别涉及一种钻磨工具。

背景技术

[0002] 在油田开采领域中,常常需要进行井下钻磨等施工作业。由于在钻磨施工过程中会产生很多钻磨碎屑,导致钻磨施工完成后,起钻过程中容易发生卡钻事故,所以需要及时对钻磨施工过程中产生的碎屑进行清理,以确保起钻时不发生卡钻事故。
[0003] 目前大多采用高压大排量循环方式将碎屑进行清理,具体的,可以通过循环池对油井内注入循环流动的修井液,该修井液可以带动碎屑排出到循环池内。
[0004] 但是,对于低压漏失井,由于其地表压较低,通过循环池对该低压漏失井注入修井液时,该修井液无法再返出到循环池中,因此钻磨施工过程中产生的碎屑也无法及时的进行清理,导致对低压漏失井进行钻磨施工时极易发生卡钻事故。

发明内容

[0005] 本发明实施例提供了一种钻磨工具。可以解决现有技术的对低压漏失井进行钻磨施工时极易发生卡钻事故的问题,所述技术方案如下:
[0006] 提供了一种钻磨工具,包括:
[0007] 外筒、中心管、集屑组件和钻磨头;
[0008] 所述中心管以及所述集屑组件均位于所述外筒内,所述中心管的第一端与所述外筒的第一端固定连接,所述外筒的第二端与所述钻磨头连接,所述集屑组件位于靠近所述钻磨头的一侧,所述集屑组件与所述外筒的内壁固定连接;
[0009] 在所述中心管的第二端上设置有导流件,所述导流件中背离所述中心管的一端上设置的通孔的直径小于所述中心管的直径,所述钻磨工具还包括:多个喷嘴,每个所述喷嘴的第一端与所述导流件连通,每个所述喷嘴的第二端与所述外筒连通;
[0010] 所述钻磨头中设置有多个导流槽,每个导流槽均和所述外筒与所述集屑组件之间形成的空间连通;
[0011] 其中,所述导流件用于带动从所述中心管的第一端注入的修井液,通过所述多个喷嘴喷出到所述外筒外,以带动所述钻磨头钻磨时产生的碎屑流向所述集屑组件内。
[0012] 可选的,所述集屑组件包括:集屑腔体、设置在所述集屑腔体第一端的过滤器,以及设置在所述集屑腔体第二端的单向,所述集屑腔体第一端靠近所述导流件,所述集屑腔体第二端靠近所述钻磨头;
[0013] 其中,在所述钻磨工具工作时,所述单向阀处于开启状态;在所述钻磨工具不工作时,所述单向阀处于关闭状态。
[0014] 可选的,所述单向阀包括:多个匣,以及与所述多个匣门一一对应的转轴,每个所述匣门均与对应的转轴活动连接;
[0015] 其中,在所述钻磨工具不工作时,每个所述匣门均位于同一平面内;在所述钻磨工具工作时,每个所述匣门能够绕对应的转轴向靠近所述集屑腔体所在方向转动。
[0016] 可选的,每个所述匣门的形状均为三形,在每个所述匣门位于同一平面时,所述多个匣门的形状呈矩形;
[0017] 其中,每个所述转轴与对应的匣门的目标边界连接,所述匣门的目标边界与所述矩形的边界重合。
[0018] 可选的,每个所述匣门的形状均相同。
[0019] 可选的,所述外筒、所述中心管与所述导向件同轴设置,所述多个喷嘴均匀的分布在所述导向件上。
[0020] 可选的,所述多个喷嘴的个数为3~4个,每个所述喷嘴的直径为6~8毫米。
[0021] 可选的,所述中心管的直径为70~80毫米,所述导流件上设置的通孔的直径为55~60毫米。
[0022] 可选的,所述导流件与所述集屑组件之间的间隙距离为10~15毫米,所述集屑组件与所述钻磨头之间的间隙距离为10~15毫米。
[0023] 可选的,所述钻磨工具还包括:动力组件,所述外筒的第一端上设置有上接头,所述上接头与所述动力组件连接,所述动力组件用于带动所述钻磨头转动。
[0024] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0025] 该钻磨工具包括:外筒、中心管、集屑组件和钻磨头;该中心管以及集屑组件均位于外筒内,该中心管的第二端上设置有导流件,该导流件中背离中心管的一端上设置的通孔的直径小于中心管的直径,该钻磨工具还包括:多个喷嘴,每个喷嘴的第一端与导流件连通,每个喷嘴的第二端与外筒连通。在该钻磨工具工作时,修井液会从中心管的第一端注入,该修井液会在导流件的作用下全部经过多个喷嘴快速喷出到外筒外,使得位于导流件的下方的区域中形成负压,该区域在负压的作用下,会吸取位于外筒外部的修井液,而外筒外部的修井液会带动钻磨头钻磨时产生的碎屑流向集屑组件内。在通过该钻磨工具对低压漏失井进行钻磨施工时,集屑组件能够对钻磨施工过程中产生的碎屑及时进行收集,有效的避免了在钻磨施工过程中发生卡钻事故。并且,该集屑组件对钻磨施工过程中产生的碎屑进行收集,能够有效的避免集屑腔组件所收集的碎屑回流到井内,避免了钻磨工具对这些碎屑进行二次钻磨,提高了该钻磨工具的工作效率。附图说明
[0026] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027] 图1是本发明实施例通过的一种钻磨工具的结构示意图;
[0028] 图2是图1示出的钻磨工具中的修井液的流向图;
[0029] 图3是本发明实施例提供的另一种钻磨工具的结构示意图;
[0030] 图4是本发明实施例提供的一种集屑组件的俯视图;
[0031] 图5是本发明实施例提供的一种集屑组件的仰视图。

具体实施方式

[0032] 为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0033] 请参考图1,图1是本发明实施例通过的一种钻磨工具的结构示意图。该钻磨工具可以包括:
[0034] 外筒10、中心管20、集屑组件30和钻磨头40。
[0035] 该中心管20和集屑组件30均位于外筒10内,该外筒10的第一端与中心管20的第一端固定连接,该外筒10的第二端与钻磨头40连接,该集屑组件30位于靠近钻磨头40的一侧,该集屑组件30与外筒10的内壁固定连接。
[0036] 在中心管20的第二端上设置有导流件21,该导流件21中背离中心管20的一端上设置的通孔21a的直径小于中心管20的直径。该钻磨工具还可以包括:多个喷嘴50,每个喷嘴50的第一端与导流件21连通,每个喷嘴50的第二端与外筒10连通。需要说明的是,本发明实施例中的喷嘴50的第一端与导流件21连通指的是:喷嘴50的第一端与导流件21的内壁连通;喷嘴50的第二端与外筒10连通指的是:喷嘴50的第二端与外筒10的外壁连通。
[0037] 该钻磨头40中设置有多个导流槽(图1中未示出),每个导流槽均和外筒10与集屑组件30之间形成的空间连通。
[0038] 其中,该导流件21用于带动从中心管20的第一端注入的修井液,通过多个喷嘴50喷出到外筒10外,以带动钻磨头40钻磨时产生的碎屑流向集屑组件30内。
[0039] 在本发明实施例中,如图2所示,图2是图1示出的钻磨工具中的修井液的流向图。在该钻磨工具工作时,修井液会从中心管20的第一端注入;在该修井液流动到导流件20上时,该修井液会在导流件20的作用下全部经过多个喷嘴50快速喷出到外筒10外,此时,位于导流件21的下方的区域(也即是,导流件21与集屑组件30之间的区域)中压力会急速下降,也即在该区域中形成负压;该区域在负压的作用下,会吸取位于外筒10外部的修井液,而外筒10外部的修井液会带动钻磨头40钻磨时产生的碎屑流动;这些碎屑会在修井液的带动下经过钻磨头40中的导流槽流向集屑组件30内,而修井液会经过集屑组件30后继续从喷嘴50喷出。
[0040] 综上所述,本发明实施例提供的钻磨工具,包括:外筒、中心管、集屑组件和钻磨头;该中心管以及集屑组件均位于外筒内,该中心管的第二端上设置有导流件,该导流件中背离中心管的一端上设置的通孔的直径小于中心管的直径,该钻磨工具还包括:多个喷嘴,每个喷嘴的第一端与导流件连通,每个喷嘴的第二端与外筒连通。在该钻磨工具工作时,修井液会从中心管的第一端注入,该修井液会在导流件的作用下全部经过多个喷嘴快速喷出到外筒外,使得位于导流件的下方的区域中形成负压,该区域在负压的作用下,会吸取位于外筒外部的修井液,而外筒外部的修井液会带动钻磨头钻磨时产生的碎屑流向集屑组件内。在通过该钻磨工具对低压漏失井进行钻磨施工时,集屑组件能够对钻磨施工过程中产生的碎屑及时进行收集,有效的避免了在钻磨施工过程中发生卡钻事故。
[0041] 可选的,如图3所示,图3是本发明实施例提供的另一种钻磨工具的结构示意图。该集屑组件30包括:集屑腔体31、设置在该集屑腔体31的第一端的过滤器32,以及设置在该集屑腔体31的第二端的单向阀33。该集屑腔体31的第一端靠近导流件21,该集屑腔体31的第二端靠近钻磨头40。在本发明实施例中,当钻磨工具工作时,该单向阀33处于开启状态,钻磨工具钻磨时产生的碎屑能够在修井液的带动下,流向集屑腔体31内,使得集屑腔体31能够对这些碎屑进行收集;当钻磨工具不工作时,该单向阀31处于关闭状态,有效的避免了集屑腔体31所收集的碎屑回流到井内,避免了钻磨工具对这些碎屑进行二次钻磨,提高了该钻磨工具的工作效率。
[0042] 示例的,请参考图4,图4是本发明实施例提供的一种集屑组件的俯视图。该集屑组件30中的过滤器32能够对集屑腔体31所收集的碎屑进行过滤,避免这些碎屑流向喷嘴,而导致喷嘴发生堵塞后出现钻磨工具无法正常工作的现象。
[0043] 请参考图5,图5是本发明实施例提供的一种集屑组件的仰视图。该集屑组件30中的单向阀33包括:多个匣门331,以及与该多个匣门一一对应的转轴332,每个匣门331均与对应的转轴332活动连接。在本发明实施例中,当钻磨工具不工作时,每个匣门331均位于同一平面内,使得该单向阀33处于关闭状态;当钻磨工具工作时,在导流件与集屑组件之间的区域中形成的负压作用下,吸取位于外筒外部的修井液,该修井液可以冲击单向阀33,使得该单向阀33中的每个匣门331绕对应的转轴332向集屑腔体31所在方向转动,从而使得该但向阀处于开启状态;当钻磨工具停止工作时,中心管的第一端不再注入修井液,使得导流件与集屑组件之间的区域中形成的负压消失,该单向阀33中的每个匣门331会在其自身重力的作用下,绕对应的转轴332向背离集屑腔体31所在方向转动,使得每个匣门331均位于同一平面内。
[0044] 在本发明实施例中,如图5所示,每个匣门331的形状均为三角形,在每个匣门331位于同一平面时,该多个匣门331的形状成呈矩形。每个转轴332可以与对应的匣门331的目标边界A连接,该匣门332的目标边界A与该矩形的边界重合。可选的,每个匣门331的形状可以相同。
[0045] 可选的,如图3所示,外筒10、中心管20与导向件21同轴设置,也即是,该外筒10的轴线、中心管20的轴线与导向件21的轴线重合。该多个喷嘴50均匀的分布在导向件21上。可选的,该多个喷嘴50的个数为3~4个,每个喷嘴的直接为6~8毫米(mm)。
[0046] 可选的,该中心管20的直径70~80mm,该导流件21上设置的通孔21a的直接为55~60mm。
[0047] 可选的,导流件21与集屑组件30之间的间隙距离为10~15mm,该集屑组件30与钻磨头40之间的间隙距离为10~15mm。
[0048] 可选的,该钻磨工具还包括:动力组件(图3中为画出),该外筒10的第一端上设置有上接头11,该上接头11与动力组件连接,该动力组件用于带动钻磨头50转动。
[0049] 可选的,钻磨头40上还设置有与多个导流槽一一对应的多个眼41,每个水眼41的第一端与对应的导流槽连通,每个水眼41的第二端与外筒10和集屑组件30之间形成的空间连通。可选的,该多个水眼41的个数为3个,每个水眼31的直径为10~15mm。
[0050] 在一种可选的实现方式中,该集屑腔体31的外壁上可以设置有外螺纹,外筒10的内壁上可以设置有内螺纹,集屑组件30与外筒10之间可以通过螺纹固定连接。该中心管20的第一端的外壁上设置有外螺纹,该外筒10的第一端的内壁上设置有内螺纹,中心管20与外筒10之间可以通过螺纹固定连接。
[0051] 在本发明实施例中,若需要该钻磨工具对低压漏失井内的落物进行钻磨施工,可以先将该钻磨工具下入井内,通过动力组件控制钻磨头40转动,修井液从中心管20的第一端注入;在该修井液流动到导流件20上时,该修井液会在导流件20的作用下全部经过多个喷嘴50快速喷出到外筒10外,此时,位于导流件21的下方的区域中形成负压;该区域在负压的作用下,会吸取位于外筒10外部的修井液,外筒10外部的修井液会带动钻磨头40钻磨时产生的碎屑流动;修井液可以冲击单向阀33,使得该单向阀33处于开启状态,从而使得碎屑会在修井液的带动下经过钻磨头40中的导流槽流向集屑腔体31内,过滤器32对集屑腔体31所收集的碎屑进行过滤,使得修井液不会再带动碎屑流动,该修井液会经过过滤器32后继续从喷嘴50喷出。
[0052] 若钻磨工具对低压漏失井内的落物钻磨施工完成后,修井液停止从中心管20的第一端停止注入;位于导流件21的下方的区域中形成的负压消失,使得单向阀33处于关闭状态,避免了集屑腔体31所收集的碎屑回流到井内;将钻磨工具整体拔出,使得集屑腔体31所收集的碎屑从井内取出。
[0053] 综上所述,本发明实施例提供的钻磨工具,包括:外筒、中心管、集屑组件和钻磨头;该中心管以及集屑组件均位于外筒内,该中心管的第二端上设置有导流件,该导流件中背离中心管的一端上设置的通孔的直径小于中心管的直径,该钻磨工具还包括:多个喷嘴,每个喷嘴的第一端与导流件连通,每个喷嘴的第二端与外筒连通。在该钻磨工具工作时,修井液会从中心管的第一端注入,该修井液会在导流件的作用下全部经过多个喷嘴快速喷出到外筒外,使得位于导流件的下方的区域中形成负压,该区域在负压的作用下,会吸取位于外筒外部的修井液,而外筒外部的修井液会带动钻磨头钻磨时产生的碎屑流向集屑组件内。在通过该钻磨工具对低压漏失井进行钻磨施工时,集屑组件能够对钻磨施工过程中产生的碎屑及时进行收集,有效的避免了在钻磨施工过程中发生卡钻事故。并且,该集屑组件对钻磨施工过程中产生的碎屑进行收集,能够有效的避免集屑腔组件所收集的碎屑回流到井内,避免了钻磨工具对这些碎屑进行二次钻磨,提高了该钻磨工具的工作效率。
[0054] 以上所述仅为本发明的可选的实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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