專利名稱：一種井壁坍塌防埋鉆桿的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種井壁坍塌防埋鉆桿，具體地說是一種在井壁坍塌時，能夠防止鉆具被埋的鉆桿，屬于石油鉆井領域，也屬于地礦鉆井領域。
背景技術：
在定向井鉆進過程中，其所設計的井眼軌跡通常包含一段大斜度的井段，在該井段，由于井壁巖層受到鉆井液的物理化學作用，或起下鉆過程中受到激動壓力的影響，或巖層內部結構比較破碎，使得井壁巖層處于不穩定狀態。在重力的作用下，該段巖層極易發生坍塌，產生大量的巖屑，掩埋部分鉆柱。另外，由于不同粒徑的巖屑填充在鉆柱與井壁之間的環空，使得鉆井液的流通通道被切斷，不能通過采取泵送浸泡液浸泡卡鉆位置的方法來達到取出鉆柱的目的。通常的處理方法是倒出未被埋的上部鉆柱，直接廢棄被埋的鉆柱部分，再填井側鉆。但這將大大提高鉆井成本，延長鉆井周期。
發明內容
本發明的目的是針對定向井鉆進中出現的井壁坍塌問題，而提供一種井壁坍塌防埋鉆桿，保證鉆具在被埋情況下，鉆井液依然可以進行循環，逐步通過紊流清除細小巖屑，另外，也可以為埋鉆事故的處理提供浸泡液流通通道，最終達到活動鉆具的目的。為了達到上述目的，本發明采用如下措施來實現提供一種井壁坍塌防埋鉆桿，包括母扣端、中間管柱段和公扣端，所述的中間管柱段整體呈圓筒狀，含有內層實體管和外層割縫管；所述的內層實體管中心有管內流體通道，內層實體管兩端分別設有用以連接上、下管柱的母扣端和公扣端，在母扣端內部設有弧形的母扣端流體通道，在公扣端也設有弧形的公扣端流體通道；所述的外層割縫管的管體上布滿了縫隙，外層割縫管兩端分別與內層實體管的母扣端及公扣端相連；外層割縫管與內層實體管同心，共同圍成夾層空間，母扣端流體通道、夾層空間與公扣端流體通道貫通構成了夾層流體通道，在夾層空間設置有夾層支撐塊。本發明的井壁坍塌防埋鉆桿中所述的外層割縫管管體上的縫隙寬度要小于夾層空間的寬度，外層割縫管的縫隙與縫隙之間的排列彼此平行或相互錯開。本發明的井壁坍塌防埋鉆桿能為鉆井液提供貫穿整個鉆桿的夾層流通通道；在夾層空間內，為了提高外層割縫管與內層實體管的相對穩定，設置有夾層支撐塊。將井壁坍塌防埋鉆桿首尾相接，在定向井鉆進中使用，保證鉆具在被埋情況下，鉆井液依然可以進行循環，逐步通過紊流清除細小巖屑，另外，也可以為埋鉆事故的處理提供浸泡液流通通道，最終達到活動鉆具的目的。本發明的井壁坍塌防埋鉆桿具有如下優點I、本發明所述的井壁坍塌防埋鉆桿，結構簡單，易于制造，工作穩定性強。2、本發明所述的防埋鉆桿可以保障在鉆柱被埋情況下，鉆井液能夠繼續循環流動，為事故的處理提供有利條件。
3、使用本發明的防埋鉆桿打破了傳統上對鉆桿被埋、流體通道堵塞情況下，只能進行廢棄被埋井段的處理慣例，節省了鉆井的成本和鉆井周期。
圖I為本發明井壁坍塌防埋鉆桿結構示意圖。圖2為本發明井壁坍塌防埋鉆桿A-A結構截面示意圖。 圖3為本發明井壁坍塌防埋鉆桿B-B結構截面示意圖。圖4為本發明井壁坍塌防埋鉆桿C-C結構截面示意圖。圖5為本發明井壁坍塌防埋鉆桿中外層割縫管的立體示意圖。上述圖中1_母扣端流體通道；2_母扣端；3_外層割縫管；4_內層實體管；5-夾層支撐塊；6_夾層空間；7_管內流體通道；8_公扣端流體通道；9_公扣端；10_縫隙。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳述。實施例I :一種井壁坍塌防埋鉆桿，其結構如圖1、2、4所示，包括母扣端2、中間管柱段和公扣端9，所述的中間管柱段整體呈圓筒狀，中間管柱段含有內層實體管4和外層割縫管3 ;所述的內層實體管4中心有管內流體通道7，內層實體管4兩端分別設有用以連接上、下管柱的母扣端2和公扣端9，在母扣端2內部設有弧形的母扣端流體通道1，在公扣端9也設有弧形的公扣端流體通道8 ;所述的外層割縫管3的管體上布滿了縫隙10，外層割縫管3兩端分別與內層實體管4的母扣端2及公扣端9相連；外層割縫管3與內層實體管4同心，共同圍成夾層空間6，所述的母扣端流體通道I、夾層空間6與公扣端流體通道8貫通，構成了夾層流體通道，能為鉆井液提供貫穿整個鉆桿的夾層流通通道；在夾層空間6內，為了提高外層割縫管3與內層實體管4的相對穩定，設置有夾層支撐塊5。參見圖3和圖5，本發明的井壁坍塌防埋鉆桿中所述的外層割縫管3的管體上布滿了縫隙10，外層割縫管3的縫隙10寬度要小于夾層空間6的寬度，外層割縫管3縫隙與縫隙之間的排列是彼此平行的。本發明的井壁坍塌防埋鉆桿，其工作過程是在定向井鉆進過程中，井壁坍塌防埋鉆桿首尾相接，可以形成很長的夾層流體通道，當出現井壁坍塌使得鉆柱被巖屑埋沒時，鉆柱與井壁之間的環空可能會被堵塞，但夾層空間依然暢通，此時鉆井液在泵壓的驅動下，鉆井液順著夾層流體通道向井口流動。流過埋鉆段時，一部分鉆井液沿著夾層流體通道繼續向井口方向流動，另一部分鉆井液由于井壁與鉆柱之間的環空對流體阻力減小，將穿過外層割縫管3的縫隙10，對坍塌的松散巖屑產生紊流沖刷，并攜帶其中的微小顆粒返出井口。隨著鉆井液對巖屑的不斷沖刷，并將其帶走，進而有可能沖開環空通道，使得鉆柱能夠自由活動。即使鉆井液流體對于坍塌巖屑進行紊流沖刷后，依舊不能活動鉆柱，可以注入解卡浸泡液，浸泡液通過泵送至被埋鉆柱的夾層流體通道，進而經由外層割縫管3的縫隙10擴散到被埋井段的環空，對坍塌的巖屑產生物理化學作用，有利于鉆柱的再次活動。實施例2 :本發明的一種井壁坍塌防埋鉆桿，其結構和工作過程如實施例1，不同的是外層割縫管3管體上的縫隙與縫隙之間的排列是相互錯開的。
權利要求
1.一種井壁坍塌防埋鉆桿，包括母扣端、中間管柱段和公扣端，其特征在于所述的中間管柱段整體呈圓筒狀，含有內層實體管和外層割縫管；所述的內層實體管中心有管內流體通道，內層實體管兩端分別設有用以連接上、下管柱的母扣端和公扣端，在母扣端內部設有弧形的母扣端流體通道，在公扣端也設有弧形的公扣端流體通道；所述的外層割縫管的管體上布滿了縫隙，外層割縫管兩端分別與內層實體管的母扣端及公扣端相連；外層割縫管與內層實體管同心，共同圍成夾層空間，母扣端流體通道、夾層空間與公扣端流體通道貫通構成了夾層流體通道，在夾層空間設置有夾層支撐塊。
2.根據權利要求I所述的一種井壁坍塌防埋鉆桿，其特征在于所述的外層割縫管管體上的縫隙寬度要小于夾層空間的寬度，外層割縫管的縫隙與縫隙之間的排列彼此平行或相互錯開。
全文摘要
本發明涉及一種井壁坍塌防埋鉆桿，包括母扣端、中間管柱段和公扣端，中間管柱段含有內層實體管和外層割縫管，內層實體管中心有管內流體通道，兩端有用以連接上、下管柱的母扣端和公扣端，母扣端、公扣端內分別設母扣端流體通道和公扣端流體通道；外層割縫管上布滿縫隙，縫隙寬度小于夾層空間的寬度，且縫隙彼此平行或錯開，外層割縫管與母扣端及公扣端相連；外層割縫管與內層實體管同心，共同圍成夾層空間，母扣端流體通道、夾層空間與公扣端流體通道貫通成夾層流體通道，夾層空間有夾層支撐塊。本鉆桿結構簡單易于制造，穩定性強，可保障鉆柱被埋時，鉆井液能循環流動。使用本鉆桿打破了鉆桿被埋時只能廢棄的處理慣例，節省了鉆井的成本和周期。
文檔編號E21B17/046GK102635317SQ201210127360
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月27日 優先權日2012年4月27日
發明者李田軍, 沈傳波, 邵春, 陳鵬飛 申請人:中國地質大學(武漢)