[实用新型]小尺寸螺杆钻具钻磨管柱结构

说明书

技术领域：一种小尺寸螺杆钻具钻磨管柱结构，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小尺寸螺杆钻具钻磨管柱结构。

本发明是这样实现的：本发明包括连结油管、分流接头和钻具，其特征在于：所述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，由下到上依次连接：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；

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。