[发明专利]井下多路径变排量循环携岩工具

说明书

技术领域：

本发明涉及一种水平井施工工具，特别涉及一种井下多路径变排量循环携岩工具。

背景技术：

水平井是开发油气田提高采收率和经济效益的一项重要技术，随着石油技术的不断进步，水平井钻井和配套技术不断完善。对于水平井而言，井眼清洗的好坏直接关系到一口油井钻探的成败。综合我国多年钻水平井情况来看，由于井下岩屑得不到充分清洗而直接导致的起下钻遇阻、卡钻现象时有发生。据统计，因岩屑床存在曾出现井下复杂情况和卡钻事故占建井完井时效的3.43％～11.67％。

现阶段，提高井眼清洁程度的措施有：提高泥浆性能、提高泥浆上返速度和机械式岩屑清除工具。其中，机械清除工具包括井壁刮削器、岩屑床消除工具等。但目前岩屑清除工具存在的共同问题是将沉积在井壁上的岩屑床搅动起来之后往往因为环空返速低，泥浆没有足够的能力裹挟岩屑向上运移返出地面，也不能防止岩屑继续堆积，岩屑的清除效果并不理想。在水平井钻井施工中造成该状况的根本原因有两方面：

(1)水平段长，尤其小井眼、小钻具的井，环空间隙小，岩屑容易堆积不易清除，磨阻大，容易憋泵，又因机泵条件限制，所以排量提不上去。

(2)井眼不规则性，尤其是糖葫芦井眼大肚子井段，易形成泥饼。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种井下多路径变排量循环携岩工具，该工具实现了钻水平段时可投球多次开启或关闭旁通水眼，提供多条循环路径，可实现主水眼关闭的双侧循环和主水眼贯通的单侧循环或双侧循环，增加环空流速，使得环空的大排量冲洗成为可能，起到减缓岩屑堆积和清除已堆积的岩屑的作用，提高井眼的清洁效果。克服了现有岩屑清除工具将沉积在井壁上的岩屑床搅动起来后不能使岩屑向上运移返出地面，也不能防止岩屑继续堆积，岩屑的清除效果不理想的不足。

本发明所采取的技术方案是：一种井下多路径变排量循环携岩工具，由一级循环短节、二级循环短节和捕球筒组成；二级循环短节、一级循环短节、捕球筒顺次连接，一级循环短节包括上接头Ⅰ、外筒和下接头Ⅰ，上接头Ⅰ、外筒和下接头Ⅰ顺次连接，上接头Ⅰ上端内壁设有堵头，上接头Ⅰ内顺次设有变径球座和中心筒，上接头Ⅰ侧壁上对称开有两个旁通水眼Ⅰ，中心筒侧壁上对称开有两个中心筒水眼，在一个中心筒水眼上端开有中心筒水眼Ⅰ，两个中心筒水眼和中心筒水眼Ⅰ均能够与旁通水眼Ⅰ对正连通，外筒上端侧壁上开有放水孔，外筒内壁通过定位销钉连接换向环，换向环上连接换向销钉，换向销钉插入中心筒外壁上的换向槽内并能够沿换向槽滑动换向，外筒内壁上连接防转销钉，防转销钉插入到中心筒外壁轴向滑道内并能够沿轴向滑道移动，中心筒上端通过上密封圈与上接头Ⅰ密封，中心筒下端通过下密封圈与下接头Ⅰ密封，中心筒外壁上安装有毛毡圈，中心筒下端外侧套装有弹簧Ⅰ，弹簧Ⅰ上端设有弹簧顶圈，弹簧顶圈上端顶在中心筒外壁台阶处，弹簧Ⅰ下端顶在下接头Ⅰ上端面上；二级循环短节包括上接头Ⅱ、外管和下接头Ⅱ，上接头Ⅱ、外管和下接头Ⅱ顺次连接，上接头Ⅱ侧壁上对称设有两个喷嘴，上接头Ⅱ内顺次安装有C型圈和中心管，中心管上端通过中心管密封圈与上接头Ⅱ密封，中心管下端通过下接头密封圈与下接头Ⅱ密封，中心管密封住喷嘴，中心管能够上下移动，中心管上套装有弹簧Ⅱ，弹簧Ⅱ上端顶在中心管外台阶处，弹簧Ⅱ下端顶在下接头Ⅱ上端面上；捕球筒由筒体和储球仓组成，筒体内安装有储球仓。

本发明的有益效果是：本发明钻水平段时可投球多次开启或关闭旁通水眼，提供多条循环路径，可实现主水眼关闭的双侧循环和主水眼贯通的单侧循环或双侧循环，增加环空流速，使得环空的大排量冲洗成为可能，起到减缓岩屑堆积和清除已堆积的岩屑的作用，提高井眼的清洁效果。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1为一级循环短节的结构示意图。

图2为二级循环短节的结构示意图。

图3为捕球筒的结构示意图。

图4为二级循环短节投一个球的示意图。

图5为二级循环短节投三个球的示意图。

具体实施方式：