[发明专利]一种井下循环洗井工具及其使用方法

说明书

本发明公开了一种井下循环洗井工具及其使用方法，包括依次连接的循环洗井工具本体、泄压短节以及开关收纳器，其中，所述循环洗井工具本体包括中空的循环外套、套设于循环外套内且中空的芯轴和开关器组件；所述泄压短节为连接于循环外套底部的中空腔体结构，其中空腔体连通循环外套内的钻井液流通通道，于泄压短节的侧壁设开口，开口内设泄压阀；所述开关收纳器包括收纳外套和设于收纳外套内的内筒，收纳外套连接于泄压短节的底部，开关器本体和关阀球收纳于内筒内，内筒为镂空结构。可实现循环洗井和正常钻井作业的自由切换，采用泄压短节的设置还可以解决钻具堵塞时能够及时打开循环通道，具有自动排液、自动灌浆、提高工作效率等特点。

技术领域

本发明是一种井下循环洗井工具及其使用方法，具体涉及水平井钻完井、修洗井作业中可实现井下循环洗井操作的工具及其使用方法，属于石油天然气钻探井下工艺及工具的技术领域。

背景技术

在钻水平井、大位移井的过程中，由于水平方向井筒岩屑受重力影响不能及时循环出地面，在水平段井内产生大量岩屑沉积，形成岩屑床，进而造成完井时不能顺利下入预定深度的套管，增加非生产时间，降低钻井效率和完井质量。通常情况下，需采用增加泥浆泵泵冲的方式产生一定扰流，有助于清洁井筒。但是对于小井眼的泥浆马达和随钻测量（MWD）工具并不能满足达到扰流状态所需的泵速要求，尤其是在大斜度井和水平井钻井时进行井筒高效清洁造成极大困难。钻井作业人员通常采用短起、洗井作业、更换钻头以及其他清洗作业等解决该类问题。这些方法或许在某种程度上有一定效果，但是需要消耗大量时间进行起下钻，降低了生产效率。另外，如遇下部钻具或钻头水眼被堵而不能及时进行循环作业，容易造成井壁坍塌等井下复杂事故，增加井喷事故风险。

现有专利文献CN203594377U（一种连续油管重力钻具，2014.05.14）公开了一种能降低油、气、水井内油管结垢、缩颈状况的钻具结构，在该结构中，通过在钻头内腔中部形成的喷水孔，施工过程中，将连续油管穿过防喷井口及防喷管，插入连续油管接头并由锥形螺母上紧，然后将装置整体收入防喷管内，之后将防喷管及防喷井口与采油井口相连，开井。慢慢将重力钻具下入井内，当井内钻头遇到阻力停止前进，而工作筒以上部分仍受到连续油管向下的重力影响，并由螺旋轴和螺旋传动螺母将连续油管向下的运动转换成螺旋转动，带动钻头旋转刮削钻进。一个行程完成后，上提完成第二次向下加压钻进，钻进同时连续油管内高压洗井液冲砂洗井，直至将井壁污物及附着物清完，周而复始直至完工。

除此之外，现有专利文献CN204113158U（一种与螺杆钻具配套使用的正钻反洗装置，2015.01.21）还公开了一种能有效减少起下螺杆钻、起下洗井管柱及洗井次数的洗井装置，该洗井装置与螺杆钻具配套使用，可实现一趟下钻多次正钻、反洗往复施工，既可以实现正常钻塞， 又可以及时将灰屑反洗出地面。在进行正钻时，钻塞液自油管注入，经上接头进入筒体，经筛孔过滤进入中心筛管，经换向接头中心通孔进入螺杆钻，推动螺杆钻转子带动下端钻头转动实现钻塞。反洗开始时，油、套管环形空间内携带灰屑的钻塞液由上行转变为下行，行至洗井装置转换接头侧孔时进入，打开凡尔、进入中心筛管与筒体的环形空间、经上接头进入油管，最终返出地面完成洗井。

发明内容

本发明的目的在于提供一种井下循环洗井工具，采用循环洗井工具本体、泄压短节以及开关收纳器配合形成钻具的一部分，通过开关器组件的投入使用，不仅可实现循环洗井和正常钻井作业的自由切换，采用泄压短节的设置还可以解决钻具堵塞时能够及时打开循环通道，避免停止循环造成的井下复杂事故的发生，在起钻时通过该工具可实现将钻具内钻井液自动排出，防止钻井液外溅至钻井平台，且在下钻时实现自动灌浆的功能，提高工作效率。

本发明的目的在于提供一种井下循环洗井工具的使用方法，使用方法简单，不仅可实现循环洗井和正常钻井作业的自由切换，还可以解决钻具堵塞时循环通道的及时打开，整个作业状态切换过程不需要起下钻具、更换钻头或洗井工具，可减少非生产时间，具有提高钻井效率，提升井筒清洁程度与完井质量的特点。

本发明通过下述技术方案实现：一种井下循环洗井工具，包括依次连接的循环洗井工具本体、泄压短节以及开关收纳器，