專利名稱：旋轉(zhuǎn)沖砂井下工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油天然氣工業(yè)卡鉆事故處理工具，特別涉及一種旋轉(zhuǎn)沖砂井下工具。
背景技術(shù)：
在處理鉆具卡鉆事故的方法中，反扣鉆桿倒扣是一種比較傳統(tǒng)的工藝。但是，該方法較為復(fù)雜，而且在井下尤其是斜井中的應(yīng)用過程中，有時會使事故處理復(fù)雜化，例如無目的的進行倒扣后，可能會把魚頭留在大肚子井段或全角變化率高的井段，從而造成找不到魚頭，進而導(dǎo)致事故處理失敗，報廢進尺甚至使井眼報廢。當(dāng)前使用較多的替代方法是測卡和爆炸松扣技術(shù)，這一技術(shù)可以及時而有效地取出卡點以上鉆具，避免卡點上移。其技術(shù)要點包括通井、測卡點、松扣等。其中，通井是最為基礎(chǔ)也是最為重要的部分，只有鉆具水眼暢通，儀器能夠順利下入井中，才能夠準(zhǔn)確地測出卡點，進而實施后續(xù)工作?！つ壳埃谕ň^程中所采取的工藝多僅為在堵塞物上部某點實施爆炸松扣，然后下入能進入被卡鉆具水眼的更小帶筆尖的鉆具進行鈍擊；在一些情況下，該方法能夠鈍擊開水眼堵塞物，此時方可采用測卡點爆炸松扣，而后進行套銑銑通被卡的鉆具，繼而通過套銑倒扣，打撈出被卡管柱；但是，在大多數(shù)情況下，該方法不能鈍擊開水眼堵塞物，從而無法實施測卡點爆炸松扣。這樣，下一步就需要實施震擊解卡，如果能夠震擊開被卡鉆具，則隨同震擊器一起撈出被卡全部鉆具，實施解卡；若震擊不開，則只能爆炸松扣后實施套銑倒扣作業(yè)，這樣處理的卡鉆事故周期就會更長，處理費用也會大幅度增加。因此，如何能夠快速有效地打通鉆具水眼堵塞物是一個亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種利用水力帶動的可以快速、有效地清除鉆具水眼堵塞物的旋轉(zhuǎn)沖砂井下成套工具。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下一種旋轉(zhuǎn)沖砂井下工具，包括旋轉(zhuǎn)沖砂總成、接頭、堵塞器座以及鉆桿；堵塞器座的上下兩端分別與鉆桿和接頭通過螺紋緊固連接；接頭的下端與被卡鉆具連接；旋轉(zhuǎn)沖砂總成設(shè)置在由接頭、堵塞器座以及鉆桿的內(nèi)孔所連接形成的貫穿式空腔中。堵塞器座為空心柱狀結(jié)構(gòu)，且側(cè)壁上設(shè)置有多個貫穿的旁通孔，堵塞器座內(nèi)部空腔中的液體可以通過旁通孔上返并經(jīng)井筒環(huán)空返至地面；在堵塞器座的內(nèi)圓周面上位于旁通孔上方的位置處設(shè)置有下部內(nèi)徑小于上部內(nèi)徑的堵塞器座斜臺。旋轉(zhuǎn)沖砂總成包括筆尖鉆頭、沖管、堵塞器總成、沖管接頭以及旋轉(zhuǎn)總成；筆尖鉆頭設(shè)置在旋轉(zhuǎn)沖砂總成的最下端，旋轉(zhuǎn)總成設(shè)置在旋轉(zhuǎn)沖砂總成靠近上方的位置處，堵塞器總成設(shè)置在二者之間。筆尖鉆頭與堵塞器總成之間、堵塞器總成與旋轉(zhuǎn)總成之間均通過沖管連接；相鄰兩段沖管之間通過沖管接頭相連接。堵塞器總成包括剪切短節(jié)、剪切釘、無油潤滑軸承、梯形密封環(huán)、堵塞器以及自封膠環(huán)；堵塞器為空心柱狀結(jié)構(gòu)，且外圓周面上設(shè)置有下部外徑小于上部外徑的堵塞器斜臺；堵塞器斜臺的錐角與堵塞器座斜臺的錐角相同，且堵塞器斜臺的大端外徑大于堵塞器座斜臺的小端內(nèi)徑，以保證堵塞器能夠固定嵌合在堵塞器座斜臺上而不往下掉落。在堵塞器斜臺的外圓周斜面上設(shè)置有梯形密封環(huán)，以實現(xiàn)堵塞器外部上下兩側(cè)之間的密封。剪切短節(jié)配合在堵塞器的內(nèi)孔中，且剪切短節(jié)的兩端均與沖管相連接；剪切短節(jié)通過剪切釘固定連接在堵塞器上；無油潤滑軸承以及自封膠環(huán)均設(shè)置于堵塞器的內(nèi)圓周面與沖管的外圓周面之間。當(dāng)堵塞器總成碰到堵塞器座時，靠除堵塞器總成固定部分外的整個旋轉(zhuǎn)沖砂總成的重量，就會剪斷剪切釘，此時除堵塞器總成固定部分外的整個旋轉(zhuǎn)沖砂總成就會自由下行，直到筆尖鉆頭碰到鉆具內(nèi)的堵塞物為止。無油潤滑軸承可以起到扶正除堵塞器總成固定部分外的整個旋轉(zhuǎn)沖砂總成的作用，同時還可以大大減少沖管下行及旋轉(zhuǎn)時的磨阻。自封膠環(huán)在沖砂液體作用下，會將沖管抱住，使其產(chǎn)生堵塞器總成固定部分與沖管之間的密 封。旋轉(zhuǎn)總成包括偏水眼接頭、滾珠擋絲、滾珠以及軸承座；偏水眼接頭為空心柱狀結(jié)構(gòu)，且側(cè)壁上設(shè)置有兩對軸線分別平行的、貫穿側(cè)壁的偏心孔。當(dāng)液流進入偏心孔后，就會產(chǎn)生兩組扭矩，推動沖管及筆尖鉆頭旋轉(zhuǎn)。軸承座、滾珠、滾珠擋絲以及偏水眼接頭的上端一起構(gòu)成一個軸承結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，接頭為可退式卡瓦打撈筒。優(yōu)選的，接頭為由鉆桿短節(jié)和安全接頭構(gòu)成的整體結(jié)構(gòu)。采用本實用新型的旋轉(zhuǎn)沖砂井下工具，可以快速、直接而有效地清除鉆具內(nèi)的堵塞物，減少了鉆井成本，縮短了見井周期。

圖I是本實用新型旋轉(zhuǎn)沖砂井下工具的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型旋轉(zhuǎn)沖砂井下工具的堵塞器座的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實用新型旋轉(zhuǎn)沖砂井下工具的旋轉(zhuǎn)沖砂總成的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實用新型旋轉(zhuǎn)沖砂井下工具的堵塞器總成的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本實用新型旋轉(zhuǎn)沖砂井下工具的旋轉(zhuǎn)總成的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6a是本實用新型旋轉(zhuǎn)沖砂井下工具的偏水眼接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6b是圖6a的A-A剖面圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型進行進一步的詳細(xì)說明。如圖I所示，I是旋轉(zhuǎn)沖砂總成，2是可退式卡瓦打撈筒，3是堵塞器座，4是鉆桿。堵塞器座3的上下兩端分別與鉆桿4以及可退式卡瓦打撈筒2通過螺紋緊固連接；可退式卡瓦打撈筒2的下端與被卡鉆具連接；旋轉(zhuǎn)沖砂總成I設(shè)置在由可退式卡瓦打撈筒2、堵塞器座3以及鉆桿4的內(nèi)孔所連接形成的貫穿式空腔中。堵塞器座3為空心柱狀結(jié)構(gòu)，且側(cè)壁上設(shè)置有多個貫穿的旁通孔31 ;在堵塞器座3的內(nèi)圓周面上位于旁通孔31上方的位置處設(shè)置有下部內(nèi)徑小于上部內(nèi)徑的堵塞器座斜臺32。旋轉(zhuǎn)沖砂總成I包括筆尖鉆頭5、沖管6、堵塞器總成7、沖管接頭8以及旋轉(zhuǎn)總成9 ;筆尖鉆頭5設(shè)置在旋轉(zhuǎn)沖砂總成I的最下端，旋轉(zhuǎn)總成9設(shè)置在旋轉(zhuǎn)沖砂總成I靠近上方的位置處，堵塞器總成7設(shè)置在筆尖鉆頭5與旋轉(zhuǎn)總成9之間；筆尖鉆頭5與堵塞器總成7之間、堵塞器總成7與旋轉(zhuǎn)總成9之間均通過沖管6連接；相鄰兩段沖管6之間通過沖管接頭8相連接。堵塞器總成7包括剪切短節(jié)13、剪切釘14、無油潤滑軸承16、梯形密封環(huán)17、堵塞器18以及自封膠環(huán)19 ;堵塞器18為空心柱狀結(jié)構(gòu)，且外圓周面上設(shè)置有下部外徑小于上部外徑的堵塞器斜臺33 ;堵塞器斜臺33的錐角與堵塞器座斜臺32的錐角相同，且堵塞器斜臺33的大端外徑大于堵塞器座斜臺32的小端內(nèi)徑；在堵塞器斜臺33的外圓周斜面上設(shè)置有梯形密封環(huán)17 ;剪切短節(jié)13配合在堵塞器18的內(nèi)孔中，且剪切短節(jié)13的兩端均與沖管6相連接；剪切短節(jié)13通過剪切釘14固定連接在堵塞器18上；無油潤滑軸承16以及自封膠環(huán)19均設(shè)置于堵塞器18的內(nèi)圓周面與沖管6的外圓周面之間。 旋轉(zhuǎn)總成9包括偏水眼接頭20、滾珠擋絲21、滾珠22以及軸承座23 ;偏水眼接頭20為空心柱狀結(jié)構(gòu)，且側(cè)壁上設(shè)置有兩對軸線分別平行的、貫穿側(cè)壁的偏心孔34 ;軸承座23的下端設(shè)置有安裝孔24 ;安裝孔24的側(cè)壁上設(shè)置有多個軸承孔25 ;偏水眼接頭20的下端與沖管6連接，上端插入安裝孔24中；偏水眼接頭20插入安裝孔24的一端的外圓周面上設(shè)置有多個與軸承孔25相對應(yīng)的滾珠槽26 ;滾珠22同時嵌合在滾珠槽26以及軸承孔25中；滾珠擋絲21設(shè)置在軸承孔25中，且滾珠擋絲21的內(nèi)側(cè)壓緊在滾珠22的外表面上。使用時，首先將可退式卡瓦打撈筒2、堵塞器座3以及鉆桿4依次連接，并放入井下。然后將旋轉(zhuǎn)沖砂總成I由鉆桿4內(nèi)孔投入，旋轉(zhuǎn)沖砂總成I在重力的作用下加速運動，當(dāng)堵塞器總成7碰到堵塞器座3時，剪切釘14在除堵塞器總成7固定部分外的整個旋轉(zhuǎn)沖砂總成I的重量作用下被剪斷，此時除堵塞器總成7固定部分外的整個旋轉(zhuǎn)沖砂總成I就會自由下行，直到筆尖鉆頭5碰到鉆具內(nèi)的堵塞物為止。在無油潤滑軸承16以及自封膠環(huán)19等的作用下，堵塞器18的上下兩側(cè)之間是隔絕的。向旋轉(zhuǎn)沖砂總成I和鉆桿4之間的環(huán)形區(qū)域內(nèi)注入沖砂液體后，由于沖砂液體無法向堵塞器18下側(cè)流動，只能進入偏水眼接頭20上的偏心孔34中，從而帶動偏水眼接頭20連同沖管6、筆尖鉆頭5 —起旋轉(zhuǎn)，將鉆具內(nèi)的堵塞物一點一點擊碎。進入偏水眼接頭20的沖砂液體從筆尖鉆頭5的內(nèi)孔下端流出后，經(jīng)由旋轉(zhuǎn)沖砂總成I的外側(cè)向堵塞器座3上的旁通孔31流動，并從旁通孔31流出，經(jīng)井筒環(huán)空返至地面，完成沖砂液體的循環(huán)。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)沖砂井下工具，包括接頭(2)以及鉆桿(4)，其特征在于還包括旋轉(zhuǎn)沖砂總成(I)以及堵塞器座(3);所述堵塞器座(3)的上下兩端分別與所述鉆桿(4)以及所述接頭(2)通過螺紋緊固連接；所述接頭(2)的下端與被卡鉆具連接；所述旋轉(zhuǎn)沖砂總成(I)設(shè)置在由所述接頭(2)、所述堵塞器座(3)以及所述鉆桿(4)的內(nèi)孔所連接形成的貫穿式空腔中； 所述堵塞器座(3)為空心柱狀結(jié)構(gòu)，且側(cè)壁上設(shè)置有多個貫穿的旁通孔(31);在所述堵塞器座(3)的內(nèi)圓周面上位于所述旁通孔(31)上方的位置處設(shè)置有下部內(nèi)徑小于上部內(nèi)徑的堵塞器座斜臺(32)； 所述旋轉(zhuǎn)沖砂總成⑴包括筆尖鉆頭(5)、沖管(6)、堵塞器總成(7)、沖管接頭⑶以及旋轉(zhuǎn)總成(9);所述筆尖鉆頭(5)設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)沖砂總成(I)的最下端，所述旋轉(zhuǎn)總成(9)設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)沖砂總成(I)靠近上方的位置處，所述堵塞器總成(7)設(shè)置在所述筆尖鉆頭(5)與所述旋轉(zhuǎn)總成(9)之間；所述筆尖鉆頭(5)與所述堵塞器總成(7)之間、所述堵塞器總成(7)與所述旋轉(zhuǎn)總成(9)之間均通過所述沖管(6)連接；相鄰兩段所述沖管(6)之間通過所述沖管接頭(8)相連接； 所述堵塞器總成(7)包括剪切短節(jié)(13)、剪切釘(14)、無油潤滑軸承(16)、梯形密封環(huán)(17)、堵塞器(18)以及自封膠環(huán)(19);所述堵塞器(18)為空心柱狀結(jié)構(gòu)，且外圓周面上設(shè)置有下部外徑小于上部外徑的堵塞器斜臺(33);所述堵塞器斜臺(33)的錐角與所述堵塞器座斜臺(32)的錐角相同，且所述堵塞器斜臺(33)的大端外徑大于所述堵塞器座斜臺(32)的小端內(nèi)徑；在所述堵塞器斜臺(33)的外圓周斜面上設(shè)置有所述梯形密封環(huán)(17)；所述剪切短節(jié)(13)配合在所述堵塞器(18)的內(nèi)孔中，且所述剪切短節(jié)(13)的兩端均與所述沖管(6)相連接；所述剪切短節(jié)(13)通過所述剪切釘(14)固定連接在所述堵塞器(18)上；所述無油潤滑軸承(16)以及所述自封膠環(huán)(19)均設(shè)置于所述堵塞器(18)的內(nèi)圓周面與所述沖管(6)的外圓周面之間； 所述旋轉(zhuǎn)總成(9)包括偏水眼接頭(20)、滾珠擋絲(21)、滾珠(22)以及軸承座(23)；所述偏水眼接頭(20)為空心柱狀結(jié)構(gòu)，且側(cè)壁上設(shè)置有兩對軸線分別平行的、貫穿側(cè)壁的偏心孔(34);所述軸承座(23)的下端設(shè)置有安裝孔(24);所述安裝孔(24)的側(cè)壁上設(shè)置有多個軸承孔(25);所述偏水眼接頭(20)的下端與所述沖管(6)連接，上端插入所述安裝孔(24)中；所述偏水眼接頭(20)插入所述安裝孔(24)的一端的外圓周面上設(shè)置有多個與所述軸承孔(25)相對應(yīng)的滾珠槽(26);所述滾珠(22)同時嵌合在所述滾珠槽(26)以及所述軸承孔(25)中；所述滾珠擋絲(21)設(shè)置在所述軸承孔(25)中，且所述滾珠擋絲(21)的內(nèi)側(cè)壓緊在所述滾珠(22)的外表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)沖砂井下工具，其特征在于所述接頭(2)為可退式卡瓦打撈筒。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)沖砂井下工具，其特征在于所述接頭(2)為由鉆桿短節(jié)和安全接頭構(gòu)成的整體結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了一種旋轉(zhuǎn)沖砂井下工具，包括旋轉(zhuǎn)沖砂總成及由下至上依次連接的接頭、堵塞器座和鉆桿；堵塞器座的側(cè)壁上設(shè)置有多個旁通孔，內(nèi)圓周面上設(shè)置有堵塞器座斜臺；旋轉(zhuǎn)沖砂總成包括筆尖鉆頭、沖管、堵塞器總成、沖管接頭以及旋轉(zhuǎn)總成；堵塞器總成包括剪切短節(jié)、剪切釘、無油潤滑軸承、梯形密封環(huán)、堵塞器以及自封膠環(huán)；堵塞器外圓周面上設(shè)置有堵塞器斜臺；旋轉(zhuǎn)總成包括偏水眼接頭、滾珠擋絲、滾珠以及軸承座；偏水眼接頭側(cè)壁上設(shè)置有偏心孔；軸承座、滾珠、滾珠擋絲以及偏水眼接頭的上端一起構(gòu)成一個軸承結(jié)構(gòu)。采用本實用新型的旋轉(zhuǎn)沖砂井下工具，可以快速、直接而有效地清除鉆具內(nèi)的堵塞物，減少了鉆井成本，縮短了見井周期。
文檔編號E21B31/03GK202788713SQ201220503099
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者常青忠, 王殿云, 陶瑞東, 齊金濤, 王守岐, 張曉 , 王丕政 申請人:中國石油集團渤海鉆探工程有限公司