[实用新型]一种深部钻井井下分流器

说明书

技术领域

本实用新型属于深部钻井工程井眼净化技术领域，具体涉及一种深部钻井井下分流器。

背景技术

钻井工程中，钻头钻进会不断地产生岩屑或其它地层杂物，及时地将井眼环空中的岩屑及杂物清洗并携带出来是钻井液的重要使命。井眼净化效果好才能确保钻进速度，实现安全钻进。为了保证井眼净化效果，环空中的钻井液速度必须大于一定的临界流速，才拥有足够的动能携带岩屑上返。然而，浅层油气藏已基本开采殆尽，深部油气成为了重要的接替能源之一，开采深部油气就必须打深井、超深井。随着钻井深度的不断增加，套管的层次也不断增加，越往深处，套管的尺寸越小，这就使得井眼环空的过流面积随着深度的增加而减小。即使小井眼处的速度达到了井眼净化要求，当钻井液上返到上部大尺寸环空中时，速度很可能会下降至低于临界流速，从而出现携岩困难，发生堵塞。所以，只有上部最大尺寸环空中的钻井液流速大于临界流速时，才能确保整个井眼中各段套管处的环空都能满足净化效果。但这时，最下部小井眼中的钻井液流速会过大，造成循环损失过大，降低了钻头水功率，此外高速携岩钻井液还会冲刷井壁、钻具，造成井径扩大和钻具失效。因此，改善井内钻井液循环，既满足各层井段的井眼净化要求，又不造成过大的循环损失和冲刷是深部钻井工程急需解决的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的是针对现有深部钻井工程中井眼净化存在的问题，提供一种性能可靠，安装简单，并能够同时满足井眼净化要求和削弱冲刷的深部钻井井下分流器。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种深部钻井井下分流器，为一钢质圆环形柱体，上下两端设有螺纹，用于连接上部和下部钻杆。分流器中部沿周向等间距开设有四个分流圆孔，每个分流圆孔中设置有一个单向阀，允许分流器内部钻井液流向外部环空，但不允许环空流体流入分流器内部。分流器连接钻杆后，下入井筒至上层套管和下层套管的接头处，使分流圆孔与下层套管上端面对齐。

所述的分流圆孔轴线与分流器圆环形柱体的轴线夹角α为45°～60°。

本实用新型由于采取以上技术方案，具有以下优点：

1、在环空尺寸变化处安装分流器，能够分流钻井液至环空，使得下部小井眼环空流量小于上部大井眼环空流量，从而减小井眼环空中的流速变化，既满足各层井段的井眼净化要求，又不造成过大的循环损失和冲刷。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

图2为本实用新型安装后的纵断面剖视图

图3为本实用新型分流圆孔的剖视图

其中：1、分流器；2、上层套管；3、下层套管；4、分流圆孔；5、单向阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施作进一步描述。

本实用新型涉及一种深部钻井井下分流器1，如图1和图2所示，分流器1为一钢质圆环形柱体，上下两端设有螺纹，用于连接上部和下部钻杆。分流器1中部沿周向等间距开设有四个分流圆孔4，每个分流圆孔4中设置有一个单向阀5，允许分流器1内部钻井液流向外部环空，但不允许环空流体流入分流器1内部。分流器1连接钻杆后，下入井筒至上层套管2和下层套管3的接头处，使分流圆孔4与下层套管3上端面对齐。

如图3所示，所述的分流圆孔4轴线与分流器1圆环形柱体的轴线夹角α为45°～60°。

具体实施例：

一种深部钻井井下分流器1与钻杆通过螺纹进行连接，连接后随钻杆一起下入井筒至上层套管2和下层套管3的接头处，使分流器1上开设的分流圆孔4与下层套管3上端面对齐，使通过分流圆孔4流出的钻井液能够冲刷上层套管2和下层套管3衔接的台阶形位置，使此处沉积的岩屑能够被循环到地面。另外，斜向上开设的分流圆孔4，可以避免分离器1内部的钻井液对单向阀5产生直接冲击。依靠分流器1内外钻井液的压力差打开分流圆孔4中的单向阀5，使钻杆中的钻井液能够顺利地通过分流圆孔4流入到环空中，但阻断环空中的钻井液回流到钻杆中。这就使得下部小井眼环空通过较小的流量，而上部大井眼通过较大的流量，从而减小环空中钻井液的流速差。当满足井眼净化要求时，不会有过大的流速存在，从而削弱了冲蚀。

深部钻井时，在环空尺寸变化处安装分流器1，能够使不同环空尺寸的井段都拥有较合适的钻井液流量，在满足各层井段井眼净化要求的同时，又不造成过大的循环损失和冲刷。