一种钻柱式三维井眼通井工具.pdf

本实用新型涉及一种钻柱式三维井眼通井工具，主要由母扣、本体、刀翼、金刚石复合片、水眼、公扣等组成。刀翼固定在本体上，刀翼上布置金刚石复合片，当钻具转动时，该通井钻头可以有效破除岩屑床、掉块等沉积物；该工具下步可接一根普通钻杆，最前端接入一个小一级的钻头，这样的钻具组合具有更强的柔性，相比于常规的满眼钻头配合近钻头扶正器具有更强的通过能力，从而大大提高三维水平井通井成功率。该工具具有结构简单、成本低廉、安全可靠、成功率高等特点。

1.一种钻柱式三维井眼通井工具，包括本体（2）和固定在本体上的刀翼（3），其特征是：
刀翼（3）的数量为3-5个，并均布在本体（2）的外周；刀翼（3）上镶嵌金刚石复合片（4）；本体
（2）和刀翼（3）构成一个整体。
2.根据权利要求1所述的一种钻柱式三维井眼通井工具，其特征是：围绕本体（2）的刀
翼（3）为螺旋形或者直线型。
3.根据权利要求1或2所述的一种钻柱式三维井眼通井工具，其特征是：本体（2）两端分
别设有公扣（6）和母扣（1），本体（2）内部贯穿有水眼（5）。

一种钻柱式三维井眼通井工具

技术领域

本实用新型涉及的是石油工程钻井工具领域中的一种钻柱式三维井眼通井工具，
可用于三维定向井、水平井通井。

背景技术

随着石油钻井活动的增加，三维定向井、水平井越来越多，相比于二维定向井、水
平井，三维井眼具有更大的施工难度，特别是在钻具下入方面与二维井眼有较大的不同，因
此三维井眼钻井过程中经常出现下钻遇阻的情况，下钻遇阻的原因非常多，但总结起来无
非是井眼质量和钻具组合两大方面的原因。就井眼质量来说，通常有井眼三维、造斜率高、
缩径、掉块、垮塌、岩屑床沉积等原因；就钻具组合来说，通常有尺寸过大和刚性过强的原
因。

以目前三维水平井钻井过程为例，通常钻进时采用的钻具组合为“钻头+动力钻具
+无磁钻铤+加重钻杆+钻杆”；一旦遇阻或者完钻通常需要通井。而常用的通井钻具组合多
为“钻头+加重钻杆+钻杆”或者“钻头+扶正器+加重钻杆+钻杆”两种。这两种钻具组合在现
场应用效果都不是特别好，因为第一种通井钻具组合采用了与钻进时钻头尺寸一致的钻
头，因此一旦遇到缩径、垮塌、岩屑床沉积等情况，则钻头难以通过井眼，出现遇阻，若开泵
划眼，则容易出现新井眼；而第二种钻具组合底部刚性较强，难以通过三维井段，在遇阻时
容易导致接触井眼侧边，形成硬性遇阻，若开泵划眼，也容易导致新井眼的出现，最终无法
通井到底。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的问题，提供一种通过在钻具上加接该
工具，可以有效提高钻具柔性，从而提升其在三维井眼内的通过能力的钻杆式三维井眼通
井工具。

本实用新型的钻柱式三维井眼通井工具技术方案是：

一种钻柱式三维井眼通井工具，包括本体2和固定在本体上的刀翼3，本体两端2其
特征是：刀翼3的数量为3-5个，并均布在本体2的外周；刀翼3上镶嵌金刚石复合片4；本体2
和刀翼3构成一个整体。

上述方案还包括：围绕本体2的刀翼3为螺旋形或者直线型。

进一步包括：本体2两端分别设有公扣6和母扣1，本体2内部贯穿有水眼5。

本实用新型具有结构简单，使用方便，安全性高，适用性强。将本工具加接在底部
钻具组合钻杆之间，前端采用非满眼领眼钻头，从而增加底部钻具组合柔性；下钻过程中领
眼钻头具有较强的通过能力，即使存在岩屑床、缩径、掉块等情况也可顺利通过；本工具的
扩径刀翼上面布置金刚石复合片，可以有效切削井壁，从而扩大井眼；或者破坏岩屑床、掉
块等井眼低边沉积物；刀翼之间的流道为钻井液流动提供通路，同时通过钻井液的流动对
刀翼进行清洗，避免刀翼泥包，从而提高三维水平井通井成功率。

附图说明：

图1一种钻柱式三维井眼通井工具总体结构示意图；

图2图1的俯视图；

图3本钻柱式三维井眼通井工具的具体使用示意图。

图中：1.母扣，2.本体，3.刀翼，4.金刚石复合片，5.水眼，6.公扣，7．钻杆，
8.钻柱式三维井眼通井工具，9.领眼钻头。

具体实施方式

参照图1、图2，一种钻柱式三维井眼通井工具，由母扣、本体、刀翼、金刚石复合片、
水眼、公扣等部分组成。刀翼位于本体上部；刀翼上部镶嵌金刚石复合片；本体和刀翼构成
一个整体。围绕本体的刀翼的数量可以为3-5个。围绕本体的刀翼可为螺旋形，可为垂直型
或者直线性。刀翼上面布置金刚石复合片，可以有效切削井壁，从而扩大井眼；或者破坏岩
屑床、掉块等井眼低边沉积物；刀翼之间的流道为钻井液流动提供通路，同时通过钻井液的
流动对刀翼进行清洗，避免刀翼泥包，从而提高三维水平井通井成功率。

参照图3，该工具在使用时，可以按照如下的方式进行应用。钻具组合为：领眼钻头
+钻杆1-2根+通井接头+钻杆；采用该方式的钻具组合时，由于领眼钻头尺寸较小，因此具有
较强的通过能力，而中间加接了钻杆，因此柔性较强，在三维井眼内的通过能力得到极大提
高。