专利名称：一种钻磨钻具管柱结构的制作方法
技术领域：
一种钻磨钻具管柱结构，用于采用螺杆钻具进行井下修井作业，涉及石 油开发中的修井工具制造，尤其是井下修井作业在小井眼中采用螺杆钻具进行钻磨的管柱 组合。
背景技术：
目前，螺杆钻具是井下修井作业常用的修井工具，广泛用于钻磨作业， 但是，在小尺寸尾管内进行修井作业时使用螺杆钻具进行钻磨作业，由于井眼较小，就会受 到井眼尺寸的限制，原因是由于生产井下部的井眼尺寸小，使用的螺杆钻具的尺寸也要 小，而小尺寸的螺杆钻具的额定流量较低，为了满足洗井的需要，生产井上部大尺寸的尾管 或者套管内洗井又需要较大的排量，而能够用于生产井下部小井眼的小尺寸螺杆钻具的 额定流量较低，低于上部大尺寸尾管或者套管内洗井携砂需要的大排量，如果钻磨过程中 产生的钻屑不能及时被携带到地面，就会向下沉，这样就容易发生卡钻等井下复杂情况， 因此不能满足钻磨工艺的要求；如在井身结构为139. 7mm的套管、101.6mm尾管的小井 眼中进行尾管内的钻磨作业，修井常用的钻磨管柱由下而上依次为钻磨工具、73螺杆钻 具、60. 3mm油管和73mm油管，139. 7mm的套管内需要的洗井排量一般不小于8L/s，但是，目 前使用的73螺杆钻具的额定流量仅为2 4L/s，(额定流量马达压降2. 4MPa，额定转速 125 270RPM，)远低于洗井需要的排量，又如在井身结构为244. 5mm的套管、177mm尾管、 127mm尾管的小井眼内实施钻磨作业，修井常用钻磨管柱由下而上依次为钻磨工具、89螺 杆钻具或95螺杆钻具、油管(127mm尾管内用73mm油管、244. 5mm的套管和177mm尾管内 用73mm油管，也可用89mm油管)，在244. 5mm的套管内需要的洗井排量一般不小于24L/s， 在177mm的尾管内需要的洗井排量一般不小于14L/s，但是，目前的89螺杆钻具定流量仅 为3 8L/s，(额定马达压降2. 4MPa，额定转速95 200RPM) ，95螺杆钻具额定流量一般 也不超过13L/s，因此也不能满足钻磨工艺要求；由于受尺寸的限制，转子难以制造成空心 的(转子)，小尺寸螺杆钻具也就不能制造成中空分流型螺杆钻具，因此进入螺杆钻具的修 井液全部通过马达，但是，即使小尺寸螺杆钻具以最大额定流量工作也不能满足钻磨工艺 要求，为了满足钻磨工艺要求，只能加大排量，使螺杆钻具超负荷工作，这样会导致螺杆钻 具的转子超速转动，马达压降增加，磨损加快，并且因此导致螺杆钻具使用寿命短、容易发 生损坏、断落以及卡钻等井下复杂；为了解决小尺寸螺杆钻具额定流量小的不能满足钻磨 工艺的问题，现有技术的通常作法是①使螺杆钻具超过额定流量工作，②调节修井液性能 增加其携带钻屑能力，③使用研磨性钻磨工具减小钻磨产生的钻屑颗粒的外径，降低钻屑 下沉速度，④降低钻磨速度以降低修井液中的钻屑含量，并定时将钻磨工具提离井底循环 以清除钻屑；这些办法虽然可以解决一些问题，但是，这些办法不仅效率低、成本高，而且由 于没有解决小尺寸螺杆钻具额定流量小限制钻磨工艺的问题，因此还是不能从根本上解决 存在的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的问题，采用两级分流的方法，设计了一 种既可满足上部井段大尺寸尾管或套管内洗井的大排量，又能满足小尺寸螺杆钻具正常工 作的小排量的钻磨钻具管柱结构。
本发明是这样实现的本发明包括连结油管和分流接头，其特征在于所述连接
3油管包括下端连接油管1和上端连接油管6，所述下端连接油管1的外径《上端连接油管6 的外径；分流接头包括下端分流接头5和上端分流接头5a，在所述的下端分流接头5和上 端分流接头5a上设置有分流孔2和7 ;在所述上端分流接头5a上设置有2 6个分流孔， 在下端分流接头5上也设置有2 6个分流孔。 实施钻磨作业时，由地面设备注入的修井液由油管串后，首先经过上端分流接头 5a，在压力下，由上向下的轴向流通过上端分流接头5a向下流动，部分修井液通过分流孔7 进入环空，直接向上流动；向下流动的主流修井液流经油管6、油管1到达下端分流接头5， 在下端分流接头5处，再次分流，轴向流继续向下为螺杆钻具3提供动力，部分通过下端分 流接头5的分流孔2进入环空向上流动，向下流动的轴向流修井液流过螺杆钻具3，驱动螺 杆钻具3工作，然后修井液经过钻磨工具4后进入环空携带钻磨产生的钻屑向上流动，在向 上流动的过程中与从分流孔2和7分流出来的修井液汇合向上流动，共同携带井内的钻屑 向上流动，直到返出井口。 本发明的优点和有益效果是本发明在连接油管之间和螺杆钻具后端设置的分流 接头，可以通过分流减少向下的轴向流的液体数量，达到减轻修井液对螺杆钻具的压力，确 保螺杆钻具以最优流量工作，起到保护螺杆钻具的目的，同时，分流出来的修井液在返回地 面时可以有效地携带钻屑向上流动，确保尾管和套管内的洗井排量，满足钻磨工艺要求，因 此具有避免井下复杂、延长了螺杆钻具寿命、提高作业效率、节约了作业成本的特点。
图1是本发明在井眼中的组合结构示意图。 下面结合附图对本发明进一步说明本发明包括连结油管、分流接头和钻具，钻 具，连接油管包括下端连接油管1和上端连接油管6，分流接头包括下端分流接头5和上端 分流接头5a，钻具包括钻磨工具4、螺杆钻具3，连接顺序由下到上依次为钻磨工具4、螺杆 钻具3、下端分流接头5、下端连接油管1、上端连接油管6、上端分流接头5a ;为了实现分流 的目的，在下端分流接头5和上端分流接头5a上设置有分流孔2和7，在上端分流接头5a 和下端分流接头5上分别设置有2 6个分流孔；上端分流接头5a由油管串8连接；下端 连接油管1的外径《上端连接油管6的外径；
下面分别以两层尾管和单层尾管给出实施例
实施例1 :在两层尾管小井眼中的小尺寸螺杆钻具钻磨管柱结构
井身结构套管X大尺寸尾管X小尺寸尾管，小尺寸螺杆钻具钻磨管柱结构从下 到上依次为钻磨工具4、螺杆钻具3、下端分流接头5、下端连接油管1、上端连接油管6、上 端分流接头5a、油管串8 ;下端连接油管1处于小尺寸尾管中，上端连接油管6处于大尺寸 尾管和套管内，当上端连接油管6不能用于小尺寸尾管中时，下端连接油管1的外径应小于 上端连接油管6的外径；当钻磨工具4钻至预定井深时，用于小尺寸尾管的下端连接油管1 的顶部应高于小尺寸尾管的顶部5m 10m ;钻磨作业时，下端分流接头5应始终处在小尺 寸尾管内，上端分流接头5a应始终处在大尺寸尾管内，并尽量靠近大尺寸尾管的顶部；实 施钻磨作业时，由地面设备注入的修井液首先经过上端分流接头5a，在压力下，轴向流部分 通过上端分流接头5a向下流动，由于上端分流接头5a上设置的分流孔7，因此，部分修井液 通过分流孔10被分流，进入环空，直接向上流动；向下流动的轴向流修井液流过下端连接油管1到达下端分流接头5，在下端分流接头5处，再次分流，轴向流部分继续向下为螺杆 泵3提供动力，其余部分通过下端分流接头5的分流孔2进入环空向上流动；流过螺杆钻具 3的修井液经过钻磨工具4后携带钻磨产生的钻屑在小尺寸尾管中向上流动，与从分流孔2 分流出来的修井液汇合向上流动，并进入大尺寸尾管内，继续向上流动，在向上流动的过程 中再与从分流孔7分流出来的修井液汇合向上流动，进入套管内，继续向上流动，携带井内 的钻屑向上流动，直到返出井口。 实施例2 :在单层尾管小井眼中的小尺寸螺杆钻具钻磨管柱结构 井身结构为套管X尾管，管柱组合从下到上依次为钻磨工具4、螺杆钻具3、下
端分流接头5、连接油管1、油管串8 ; 由于是单层尾管，所以在管柱结构中只设置下端分流接头3，实施钻磨作业时，由 地面设备注入修井液，在压力下，通过油管串8、下端连接油管l达到下端分流接头5，在下 端分流接头5处，修井液开始分流，轴向流部分继续向下流动为螺杆钻具3提供动力，其余 部分通过下端分流接头5的分流孔2进入环空，向上流动，流过螺杆钻具3的修井液经过钻 磨工具4后携带钻磨产生的钻屑在小尺寸尾管中向上流动，在向上流动的过程中与从分流 孔2分流出来的修井液汇合继续向上流动，进入套管内，携带井内的钻屑向上流动，直到返 出井口，完成携砂修井的目的。
权利要求
一种钻磨钻具管柱结构，包括连结油管、分流接头，其特征在于所述连接油管包括下端连接油管和上端连接油管，下端连接油管的外径≤上端连接油管的外径；所述分流接头包括下端分流接头和上端分流接头，在下端分流接头和上端分流接头上分别设置有2～6个分流孔。
全文摘要
一种钻磨钻具管柱结构，涉及井下修井作业采用螺杆钻具钻磨的管柱组合，采用两级分流的方法，设计了一种小尺寸螺杆钻具钻磨管柱结构，包括连结油管、分流接头和钻具，由下到上依次连接钻磨工具、螺杆钻具、下端分流接头、下端连接油管、上端连接油管、上端分流接头、油管串，通过分流减少向下轴向流的液体数量，达到减轻修井液对螺杆钻具的压力，确保螺杆钻具以最优流量工作，分流的修井液可以有效地携带钻屑向上流动，确保洗井排量，因此具有避免井下复杂、延长螺杆钻具寿命的特点。
文档编号E21B21/06GK101769133SQ201010028068
公开日2010年7月7日 申请日期2010年1月12日 优先权日2010年1月12日
发明者付建华, 刘春林, 曾中强, 王东林, 王春生, 罗新华, 胡萍, 谭克明, 赵兴伟, 陈妍玲, 骆进 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司