用于從鉆井井筒中回收碎物和碎屑的工具的制作方法
【專利摘要】一種井下工具結(jié)合有帶有主體套管通徑的碎物抓取器。它由內(nèi)部管狀構(gòu)件構(gòu)成，該構(gòu)件將液壓動力或循環(huán)流體輸送給向后面向外的噴嘴，以便將在工具前方的井下碎物（如果遇到的話）直接沖洗到配備有用來保持可磁性吸附金屬碎物的多個單獨磁鐵的碎物收集桶中。該桶由高等級鋼材料制成，其外徑與井筒套管的全通徑相匹配。外主體的前端或下端配備有碳化鎢刀具以在需要磨銑動作的情況下有效地處理金屬碎物。桶的后端或上端具有回流端口，其配備有過濾篩網(wǎng)以在將流體泵送通過該工具期間保持小型、中型以及大型尺寸的碎物。
【專利說明】用于從鉆井井筒中回收碎物和碎屑的工具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于從鉆井中回收碎屑和其他物體以便于通過井筒對鉆井進(jìn)行清掃的工具。
【背景技術(shù)】
[0002]在鉆井過程中，在安裝固體可膨脹襯套或進(jìn)行智能完井之前，通常需要進(jìn)行徹底的井筒清掃操作?？偟膩碚f，智能完井涉及井下井筒完井設(shè)備或工具，其配備有能夠關(guān)閉或部分關(guān)閉生產(chǎn)層段的流量控制裝置。這種裝置經(jīng)由來自地面的液壓控制線路或電子控制線路進(jìn)行操作。目前，在本領(lǐng)域中，它們大部分是以液壓的方式操作。
[0003]對于任何類型的鉆井，井筒都必須盡可能地清潔。首當(dāng)其沖的要求便是井筒要沒有碎屑或任何外來物體，從而降低完井時的失效風(fēng)險，或者降低對儲層的潛在破壞，或者避免在生產(chǎn)階段堵塞生產(chǎn)管件。因此，尤其重要的是從生產(chǎn)套管清除井下物體例如金屬、黃銅、鋁、水泥塊、橡膠片或碎屑。在下文，這些物質(zhì)被稱為“碎物”。
[0004]封隔器卡瓦是一組懸吊裝置，它們通常被設(shè)計成延伸出并在封隔器坐封力作用下咬入或陷入基部套管中，從而它們能夠承載封隔器以及在封隔器下方的任何已附裝生產(chǎn)油
管柱的重量。
[0005]總的來說，生產(chǎn)封隔器是指通過用作物理隔離阻擋件以將暴露于儲層流體的生產(chǎn)層段與其上方的層段分開的裝置或井下工具。它通常包括封隔器卡瓦和通常由彈性條帶或者在一些情況下由提供金屬對金屬表面的條帶構(gòu)成的封隔器元件。封隔器元件大體上在裝置所在地從上而下地提供壓力密封。通常地，通過移動內(nèi)置心軸來設(shè)置封隔器元件，從而使得該元件的外徑變大并壓靠在套管壁上。封隔器元件是用于分隔儲層的器件。它有助于從帶有一個或多個生產(chǎn)層位的鉆井中有效地生產(chǎn)出油或氣。封隔器的作用在于，在油管外側(cè)與套管內(nèi)側(cè)之間形成了密封，以便防止流體運(yùn)動經(jīng)過這個端口。雖然術(shù)語“生產(chǎn)封隔器”有時僅被稱為“封隔器”，但是不用作生產(chǎn)封隔器的封隔器通常不包含封隔器卡瓦。這種封隔器可以布置在生產(chǎn)封隔器下方作為裸眼井段或者裝套管井封隔器，以便用作帶狀隔離裝置。
[0006]典型地，重碎物由在磨銑生產(chǎn)封隔器之后產(chǎn)生的大的封隔器卡瓦片、或者在切割窗出口之后產(chǎn)生的小的金屬片、或者早先鉆探BHA (B卩，井底鉆具組合)留下的碎物構(gòu)成。這些碎物通常下落或位于井筒下側(cè)上，難以從井筒循環(huán)出來，因為它們通常留在高度歪斜或水平的生產(chǎn)套管/襯套區(qū)段中，或者留在套管鞋下方的裸眼井段中。
[0007]目前，市面上有許多類型的能夠用來執(zhí)行碎物清除操作的井下工具，包括:
[0008]a)巖心筒型碎物抓取器；
[0009]b)反循環(huán)碎物打撈籃；
[0010]c)套管清刮器；
[0011]d)套管刷；
[0012]e)鉆柱磁鐵；[0013]f)ffeii Patroller?；
[0014]g) Well Flow International 的 Junk Trapper?;以及
[0015]h)各種其它系統(tǒng)。
[0016]本文所提到的前兩種工具通常用于“打撈”操作，其中“落魚”(即碎物)可以是來自三牙輪鉆頭的掉牙輪、或者失效的穩(wěn)定器或牙輪擴(kuò)眼器的一部分、或者BHA的其它某些部分。這種“落魚”的尺寸在直徑上通常大于數(shù)英寸。這些類型的“打撈”工具包括首先將“落魚”推至井筒底部，然后試圖通過從地面轉(zhuǎn)動工具來切割巖層使“落魚”被迫進(jìn)入到工具筒中來套洗或吞沒“落魚”。在采用反循環(huán)碎物打撈籃的情況下，將球體落入到鉆柱中，并且將它向下泵送直到它著陸在其位于工具內(nèi)的底座上，從而循環(huán)流體被轉(zhuǎn)向進(jìn)入到工具與巖層之間的環(huán)形空間中。然后，流體經(jīng)由內(nèi)部碎物打撈籃返回。流體壓力(如果有的話)會幫助將“落魚”推入到打撈籃中。在一些工具中，打撈籃的前部具有一種抓取器裝置，其試圖將大型碎物保持關(guān)在其中。上面所描述的多種工具沒有要有效地抓取小型或中型碎物或碎屑。
[0017]典型地，上面所描述的一些工具被設(shè)計用于井筒清掃操作，其試圖從裝套管井筒中清除大量的小型至中型碎物或碎屑。
[0018]目前的井筒清掃操作實踐往往需要多次往返行程。然而，對于該清潔操作卻無法給出任何保證，直到進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐◤綔y量以證明井筒確實是清潔的。還有，當(dāng)前所采用的井筒清掃BHA通常不太有效，尤其在臟的井筒中。
[0019]普遍采用的工具例如Well Patroller?或Junk Trapper?總是被設(shè)計成井筒清掃BHA的一部分，并通常在BHA頂部處或其附近間隔開。
[0020]Well PiltroHer 是英國的 Specialized Petroleum Services Group Limited
Corporation為用于進(jìn)行油氣鉆探的動力操作井下工具使用的商標(biāo)。Junk Trapper?為
Well Flow International為用于將留在井下的各種材料加以回收的多功能工具使用的商標(biāo)?？偟膩碚f，兩種工具都是在本領(lǐng)域所普遍采用的井下過濾器類型的碎物或碎屑抓取器。
[0021]從許多實際經(jīng)驗中已示出，上述工具的有效性非常有限，其中，由這些工具收集的碎物經(jīng)常明顯地少于從鉆柱磁鐵收集到的碎物，因為BHA的首要工具典型地是已用鉆頭或錐形銑刀，其被轉(zhuǎn)為首先碰到碎物的最大型部分。在這種情況下，碎物容易被向井下推動，并甚至被推到套管鞋下方的裸眼井段，因為鉆頭或銑刀通常沒有被設(shè)計用來抓取這些大型碎物。如果碎物經(jīng)過鉆頭或錐形銑刀，則它們會向上循環(huán)一段距離，然后在管連接時間期間再次下落。這在高角度裝套管井段區(qū)段中尤其會出問題，在該區(qū)段中通常難以單獨通過循環(huán)來移走碎物，對于金屬碎物而言尤為如此。因此，鉆柱磁鐵通常轉(zhuǎn)為在其緊密靠近的作用下抓取一些金屬碎物，但仍有一些碎物留在井筒中。如果一些小型碎片受到在比平時高的泵速度下所產(chǎn)生的液壓力作用而能夠沿著井筒進(jìn)一步向上行進(jìn)，那么這些小型碎片會陷在碎物抓取器中。如果由于全泥漿漏失環(huán)境而不能建立循環(huán)，則這些工具會效率低到甚至不值得進(jìn)行操作。該狀況對于重返修理鉆井而言是一項頗具挑戰(zhàn)性的任務(wù)，這些鉆井具有在磨銑并且取回生產(chǎn)封隔器之后留在井筒中的許多金屬碎物，或者具有先前鉆探操作留下的碎物。因此，通常必須進(jìn)行幾次清掃操作來清除盡可能多的井下碎物。[0022]通常地，由于很大的金屬碎物被卡在外主體與預(yù)先存在的套管之間，現(xiàn)有井筒清掃工具有時會出現(xiàn)篩網(wǎng)或套筒脫離主體的重大故障。這種狀況需要將工作管道上下移動，以便在工具變得在套管內(nèi)卡住時讓工具活動自如。結(jié)果，篩網(wǎng)或套筒將會失效。另外，在這些工具頂部處或附近具有更大的外徑(即等于套管內(nèi)徑或稍大于通徑)的橡膠制潤滑脂杯(pressure cup)或密封環(huán)(其典型地被設(shè)計用于使所有返回流轉(zhuǎn)向穿過其碎物桶)很少經(jīng)受得住整個清掃程序。一部分原因是由工作鉆柱轉(zhuǎn)動造成的長時間劇烈摩擦力導(dǎo)致了杯失效。
[0023]在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語“工作鉆柱”典型地指鉆桿柱以及附裝在工作鉆柱底部處的井筒清掃工具。術(shù)語“杯失效”指的是這樣的情況，其中井筒清掃工具具有橡膠裝置或“杯”，在工具轉(zhuǎn)動并隨著工作鉆柱向上或向下運(yùn)動時，所述橡膠裝置或“杯”的直徑稍大于工具其余部分的直徑?！氨弊鳛槲锢碜钃跹b置直接作用在套管內(nèi)表面上，從而返回的流體(即，向下泵送通過工具的流體)被轉(zhuǎn)向通過工具的內(nèi)腔室以進(jìn)行碎物收集。因為摩擦和長時間的使用，這種橡膠杯經(jīng)常失效，其往往發(fā)生破裂，并有時成為碎物留在井筒中。
[0024]因此，多數(shù)碎物會留在井筒中，而不是在井筒清掃期間被清除。由于這種相對主要
的風(fēng)險,所以well Patroller?或等同工具很少朝著套管鞋運(yùn)行,或甚至靠近可能為臟的
井筒區(qū)段(在這里會存在硬金屬碎物)。因此，這種井筒清掃操作不太有效。
[0025]美國專利N0.3023810披露了一種反循環(huán)碎物回收器。美國專利N0.4059155涉及一種具有內(nèi)部磁鐵來保持金屬碎物的反循環(huán)碎物抓取器。美國專利N0.5682950披露了一種組合有碎物收集器的碎物磨銑工具。美國專利N0.6250387披露了由英國阿伯丁郡的SPS-AFOS Group Limited制造的目前已用well patroller工具的原理。美國專利N0.7497260披露了另一種碎物清除工具。美國專利N0.4296822涉及一種組合芯切割和保持工具，它可以被利用來從完成的井筒中回收碎物。美國專利N0.4084636涉及碎物抓取器。美國專利N0.3203491披露了一種碎物抓取器，它利用了從鉆井主體中的向下傾斜出口排放的增壓流體。美國專利公開文獻(xiàn)N0.2009/0126933涉及一種管狀回收工具，它通過向下傾斜出口排放增壓流體以從工具周圍的環(huán)形空間沖洗碎片。這些專利和公開文獻(xiàn)作為參考被弓I入本文中，并構(gòu)成本申請文件的一部分。
[0026]本
【發(fā)明者】已經(jīng)發(fā)明出一種有效的井筒清掃工具，它避免了其中一些在上面描述的現(xiàn)有技術(shù)工具的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0027]本發(fā)明是從涉及井筒清掃操作的廣泛現(xiàn)場經(jīng)驗中構(gòu)想出來的，這些井筒清掃操作是在運(yùn)行可膨脹襯套和/或智能完井之前的許多鉆井程序中的非常關(guān)鍵的部分。過去出現(xiàn)的一些操作失效是由于井筒清潔較差或者沒有到達(dá)最佳狀況，即在井筒中仍然留有殘余的碎物，因此這妨礙了平穩(wěn)運(yùn)行或者對可膨脹襯套或智能完井設(shè)備造成損壞。
[0028]本發(fā)明解決了如上所描述的在本領(lǐng)域中出現(xiàn)的具體問題，并提供了有效的碎物抓取器，該碎物抓取器必要時還用作磨銑工具。更重要的是，該工具結(jié)合有面向后的噴嘴，這些噴嘴將碎物直接沖洗到碎物抓取器中。該工具的設(shè)計使之能夠甚至在全泥漿漏失環(huán)境中工作，因為抓取碎物的操作只需要局部沖洗動作而不是形成通向表面的循環(huán)。所有其它具有類似功能的已知工具不能在全泥漿漏失環(huán)境中適當(dāng)?shù)毓ぷ?，因為它們依賴于循環(huán)流體運(yùn)動以將碎物運(yùn)送到碎物桶中。
[0029]另外，本發(fā)明結(jié)合了固體全主體工具，其外徑與套管通徑相匹配。因為這個特征，該工具能夠進(jìn)行套管通徑測量，或者檢查井筒清潔度(即沒有任何障礙物)。同時，它會很容易碰到或“感知”到臟井筒中的碎物。如果這種狀況出現(xiàn)，則不論碎物位于工具的下方或前端，該工具都能夠很好地被裝配用來抓取碎物。
[0030]具體地說，本文披露了用于從非常傾斜或水平的井筒的裝套管井段中回收物體和碎片的井筒清掃工具。該工具包括:
[0031]a)縱長的、大致柱形的主體構(gòu)件，該主體構(gòu)件限定出用于接收要從鉆井井筒回收的物體的內(nèi)空間，所述主體構(gòu)件在其上端處具有大體向內(nèi)漸縮的外壁部分，漸縮的所述外壁部分具有延伸通過該外壁部分的、向上延伸的多個孔；
[0032]b)縱長的管狀構(gòu)件，該管狀構(gòu)件限定出大體縱向的軸線，縱長的所述管狀主體構(gòu)件位于縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件內(nèi)，并附裝在所述主體構(gòu)件上，縱長的所述管狀構(gòu)件在大致柱形的所述主體構(gòu)件的下端下方延伸，并且縱長的所述管狀構(gòu)件的直徑小于大致柱形的所述主體構(gòu)件的內(nèi)徑以在其之間限定出環(huán)形空間，縱長的所述管狀構(gòu)件具有關(guān)閉的前端，并適于在后端處接收增壓沖洗液體，縱長的所述管狀構(gòu)件還具有大體向上延伸的多個孔，這些孔在所述關(guān)閉的前端附近，并延伸通過縱長的所述管狀構(gòu)件的壁，所述多個孔取向成相對于縱向的所述軸線大體成銳角，所述多個孔用于將所述沖洗液體朝著在大致柱形的所述主體構(gòu)件與在內(nèi)的縱長的所述管狀構(gòu)件之間的所述環(huán)形空間從縱長的所述管狀構(gòu)件徑向向外并向后地引導(dǎo)，由此將物體和碎屑從所述井筒引導(dǎo)進(jìn)入所述環(huán)形空間中；
[0033]c)多區(qū)段的門，該門設(shè)置在縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件內(nèi)，并在其前端附近附裝至大致柱形的所述主體構(gòu)件的內(nèi)壁上，所述門的每個所述區(qū)段受到彈簧偏壓以朝著大體徑向的位置向下樞轉(zhuǎn)，并阻擋大致柱形的所述主體構(gòu)件的前端，在所述沖洗液體離開縱長的所述管狀構(gòu)件中的所述多個孔并朝著大致柱形的所述主體構(gòu)件中的所述門引導(dǎo)時，在所述沖洗液體的向上運(yùn)動產(chǎn)生出的作用力下，所述門的每個所述區(qū)段能夠進(jìn)行向上樞轉(zhuǎn)運(yùn)動；以及
[0034]d)在柱形的所述主體構(gòu)件的上端處在漸縮的所述壁部分中位于所述多個孔附近的過濾器件，該過濾器件用于過濾被向上引導(dǎo)的液體，以便在液體通過柱形的所述主體構(gòu)件的漸縮的所述上壁部分中的所述多個孔離開柱形的所述主體構(gòu)件之前將碎屑和其他物體與之分開。
[0035]優(yōu)選地，在縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件內(nèi)定位有多個磁鐵，用于吸附可磁性吸附的碎物。優(yōu)選地，所述多個磁鐵附裝至縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件的內(nèi)表面。
[0036]大致柱形的所述主體構(gòu)件具有標(biāo)準(zhǔn)鉆桿短區(qū)段，該區(qū)段具有附裝至其后端或者上端以便附裝至鉆桿鉆柱的箱形連接部。用來在漸縮的所述壁部分中的所述多個孔附近過濾向上轉(zhuǎn)向的液體和碎物的所述過濾器件為篩網(wǎng)。
[0037]縱向的所述管狀主體構(gòu)件的所述前端為外圓角插塞?？v長的大致柱形的所述主體構(gòu)件的前端部分包括位于外周向側(cè)上的精細(xì)型碳化鎢刀具，并在末端上具有粗糙型碳化鎢刀具。所述多區(qū)段的門的每個區(qū)段朝著大體徑向的關(guān)閉位置通過彈簧裝置(優(yōu)選為螺旋彈簧)偏壓在縱長的所述管狀構(gòu)件的外表面上。在關(guān)閉位置中時，所述門的每個區(qū)段取向成相對于大體縱向的所述軸線大致成銳角。另外，借助螺釘型緊固件，所述多區(qū)段的門作為一體式構(gòu)件可拆卸地附裝至縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件。
[0038]縱長的所述管狀構(gòu)件螺紋附裝至在縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件的內(nèi)后部分上。另外，在縱長的所述管狀構(gòu)件中的被向上引導(dǎo)的所述多個孔包括噴嘴，所述噴嘴被構(gòu)造并定尺寸成增加從其出來的沖洗液體的速度。
[0039]本文披露了利用用于從鉆機(jī)的井筒操作部分回收物體和碎屑的井筒清掃工具從井筒的裝套管井段的高角度區(qū)段中清除碎物或碎屑的方法，所述清掃工具包括縱長的、大致柱形的主體構(gòu)件，該主體構(gòu)件限定出用于接收要從鉆井井筒回收的物體的內(nèi)空間，所述主體構(gòu)件在其上端處具有大體向內(nèi)漸縮的外壁部分，漸縮的所述外壁部分具有延伸通過該外壁部分的、向上延伸的多個孔；縱長的管狀構(gòu)件，該管狀構(gòu)件限定出大體縱向的軸線。縱長的所述管狀主體構(gòu)件位于縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件內(nèi)，并附裝在所述主體構(gòu)件上，縱長的所述管狀構(gòu)件在大致柱形的所述主體構(gòu)件的下端下方延伸?？v長的所述管狀構(gòu)件的直徑小于大致柱形的所述主體構(gòu)件的內(nèi)徑以在其之間限定出環(huán)形空間，縱長的所述管狀構(gòu)件具有關(guān)閉的前端，并適于在后端處接收增壓沖洗液體?？v長的所述管狀構(gòu)件還具有大體向上延伸的多個孔，這些孔在所述關(guān)閉的前端附近，并延伸通過縱長的所述管狀構(gòu)件的壁，所述多個孔取向成相對于縱向的所述軸線大體成銳角，所述多個孔用于將所述沖洗液體朝著在大致柱形的所述主體構(gòu)件與在內(nèi)的縱長的所述管狀構(gòu)件之間的所述環(huán)形空間從縱長的所述管狀構(gòu)件徑向向外并向后地引導(dǎo)，由此將物體和碎屑從所述井筒引導(dǎo)進(jìn)入所述環(huán)形空間中。多區(qū)段的門，該門設(shè)置在縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件內(nèi)，并在其前端附近附裝至大致柱形的所述主體構(gòu)件的內(nèi)壁上，所述門的每個所述區(qū)段受到彈簧偏壓以朝著大體徑向的位置向下樞轉(zhuǎn)，并阻擋大致柱形的所述主體構(gòu)件的前端，在所述沖洗液體離開縱長的所述管狀構(gòu)件中的所述多個孔并朝著大致柱形的所述主體構(gòu)件中的所述門引導(dǎo)時，在所述沖洗液體的向上運(yùn)動產(chǎn)生出的作用力下，所述門的每個所述區(qū)段能夠進(jìn)行向上樞轉(zhuǎn)運(yùn)動。在柱形的所述主體構(gòu)件的上端處在漸縮的所述壁部分中位于所述多個孔附近的過濾器件，該過濾器件用于過濾被向上引導(dǎo)的液體，以便在液體通過柱形的所述主體構(gòu)件的漸縮的所述上壁部分中的所述多個孔離開柱形的所述主體構(gòu)件之前將碎屑和其他物體與之分開。所述方法包括以下步驟:
[0040]a)啟動泵，使得流體流進(jìn)縱長的所述管狀構(gòu)件中；
[0041]b)在鉆機(jī)鉆臺處的重量指示器的下降指示下感知碎物；
[0042]c)向下沖洗裝套管井段；
[0043]d)對裝套管的井段劃眼；
[0044]e)對裝套管的井段倒劃眼；或者
[0045]f )在泵操作期間將所述工具拉回；
[0046]g)將碎物沖洗到設(shè)置用于接收物體的縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件的所述內(nèi)空間中；并且
[0047]h)重復(fù)步驟b)至g)直到高角度區(qū)段沒有障礙物。
[0048]在縱長的所述管狀構(gòu)件中的所述多個孔為噴嘴。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0049]圖1為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的用于從井筒中回收碎屑的工具的正前視圖；[0050]圖2為圖1工具的底部透視圖，顯示出在工具主體最下端處的多區(qū)段門；
[0051]圖3為在圖1所示工具的正剖視圖，顯示出不期望的碎屑向上通行經(jīng)過工具以便收集并最終丟棄；
[0052]圖4為沿著圖3的4-4線剖開的剖視圖，顯示出用于讓循環(huán)液體通行并向上轉(zhuǎn)向的噴嘴；
[0053]圖5為沿著圖3的5-5線剖開的局部剖視圖，顯示出用于讓碎屑通行并最終捕獲碎屑的多區(qū)段彈簧偏壓門；
[0054]圖6為工具下區(qū)段的放大剖視圖，顯示出讓碎片通行過彈簧偏壓門區(qū)段的通道；
[0055]圖7為沿著圖6的7-7線剖開的局部剖視圖，顯示出多區(qū)段彈簧偏壓門的操作特征；
[0056]圖8為放大的分解透視圖，顯示出在之前附圖中所示的多區(qū)段門的彈簧偏壓區(qū)段的典型區(qū)段的操作特征；
[0057]圖9為沿著圖8的9-9線剖開的局部剖視圖，顯示出用于將門的每個典型區(qū)段朝著關(guān)閉位置偏壓的彈簧布置；
[0058]圖10為沿著圖9的10-10線剖開的局部剖視圖；
[0059]圖11為與圖8類似的門區(qū)段的部分放大透視圖，顯示出沖洗液體和碎屑經(jīng)其通行，使得門的區(qū)段克服彈簧作用力抬升以允許沖洗液體和碎片經(jīng)其通過；
[0060]圖12為圖11所示門區(qū)段的正側(cè)面局部剖視圖，該門區(qū)段處于由經(jīng)其通過的沖洗液體和碎屑造成的抬升位置中；并且
[0061]圖13為放大圖，其中各個部分被分開以便展示，該圖顯示出前面附圖的工具，其中，整個多區(qū)段門與該工具分開，以便清潔具有累積的和不期望的碎屑的工具。
【具體實施方式】
[0062]圖1和圖2所示的工具10位于套管11內(nèi)，由縱向的外主體12構(gòu)成，該主體包括鉆桿的短的管形上區(qū)段14以及直徑大于上區(qū)段14的管形下區(qū)段16，并帶有內(nèi)部管狀構(gòu)件18，該內(nèi)部管狀構(gòu)件設(shè)置在管形下區(qū)段16內(nèi)，并在下區(qū)段16的最下端下方延伸，該構(gòu)件在本文中有時被稱為“碎物桶”。外主體12為優(yōu)選地由P-110高等級重型壁材料制成的固體件一體式套管，其外徑(即，0.D.)與所期望的套管清掃應(yīng)用場合的全通徑匹配。例如，如果將7英寸、261bs/ft重的套管安放到位，則所設(shè)計的最大外徑(0.D.)優(yōu)選大約為6.151英寸。具有最大0.D.的主體長度優(yōu)選地大約為6英尺，通常作為有效的套管通徑測量工具。
[0063]內(nèi)部管狀構(gòu)件18由具有例如上文提及的工具尺寸的典型石油工業(yè)用管材(即，OCTG)管件制成。優(yōu)選的是，內(nèi)部管狀構(gòu)件18為23/8英寸管件(例如外徑為23/8英寸)，用于將來自泵29的充足液壓動力(或者沖洗液體)輸送給管狀構(gòu)件18的關(guān)閉下端，在該下端處，管狀構(gòu)件配備有至少三個(即，3個)向上并且徑向面向外的噴嘴20，以便如圖3所示地將碎物直接朝著碎物桶16沖洗。該內(nèi)管18通過在位于管形下區(qū)段16和管形上區(qū)段14之間的漸縮過渡區(qū)域內(nèi)的螺紋連接部19附裝至外主體12。內(nèi)部管狀構(gòu)件18還從外主體12的下端伸出如圖1和3所示的適當(dāng)長度，以允許實現(xiàn)足夠的噴射動力，從而有助于通過沖洗動作捕獲碎物。例如，在清洗7英寸套管的情況下，該延伸長度大約為2英尺。內(nèi)管的最下面或“前”末端為外圓角插塞24，其阻塞流體并且使之朝上轉(zhuǎn)向，從而使之流動通過噴嘴20，這產(chǎn)生出直接沖洗力來攪拌碎物并迫使載有碎物的流體進(jìn)入到碎物桶16。可以通過改變噴嘴尺寸(例如從12/32英寸改變?yōu)?4/32英寸)根據(jù)預(yù)計的噴射壓力要求來設(shè)定向上并徑向地面向外的噴嘴20的尺寸。另外，限定出噴嘴方向的角度“ α ”(該角度沿著內(nèi)部管構(gòu)件18的縱向軸線A-A測得)可以大約為30度(B卩30° )，從而噴射流體被向上并徑向向外地引導(dǎo)，以便攪拌在工具10的主體12前方的任何碎物或碎屑，并由此將它們朝著碎物桶16沖洗。在碎物太大而不能通行經(jīng)過門38的一個或多個區(qū)段的情況下，碎物會在來自地面的工作鉆柱傳遞的力作用下被向井下推動。
[0064]在內(nèi)部管狀構(gòu)件18和外主體12的下區(qū)段16之間的環(huán)形空間容裝有碎物桶16，它被設(shè)計成足夠地寬敞，以便容納大片的碎物以及小片的碎物或碎屑。例如，如果待清潔的套管具有7英寸的內(nèi)徑并且重量為261bs/ft，則工具的外主體16必須具有大約為6.151英寸的外徑(即0.D.)和大約為5.375英寸的內(nèi)徑(即1.D.)，并且內(nèi)部管狀構(gòu)件18將具有大約為2.375英寸的外徑(即0.D.)。在該實施例中，用于碎物收集的空間被設(shè)計成容納對于圓形類型物體而言直徑大約為1.5英寸的各個碎物尺寸，或者對于碎片型物體而言長度大于
1.5英寸但寬度小于1.5英寸的各個碎物尺寸?？梢詫讉€磁鐵25分別附裝在外主體12的下區(qū)段16的內(nèi)壁上，以便吸附并且保持住可磁性吸附的大尺寸金屬碎物，從而防止它們在筒內(nèi)進(jìn)一步運(yùn)動。
[0065]外主體12的最下端在外側(cè)上設(shè)有精細(xì)型碳化鎢刀具26，并在末端具有粗糙型碳化鎢刀具28。在外主體12外側(cè)上的精細(xì)型刀具可以如圖6和圖7所示地是連續(xù)周向的，或者相互間隔開。這些刀具最初被設(shè)計成保護(hù)工具10的外主體12由于井筒中的潛在硬金屬碎物或碎屑而被刮擦或刮壞。普遍被誤解的是井筒清掃工具上的這些類型的刀具能夠使得大片金屬碎物破裂，因為許多現(xiàn)場經(jīng)驗表明，即使在工具鉆柱的底部處典型地采用錐形銑刀，也很少從收集到的碎物中觀察到新破碎的金屬片。而且，與碎物在磨銑動作下無法逃逸的井筒底部處的情況不同，當(dāng)碎物具有空間或自由以沿靠井筒運(yùn)動時也難以將金屬碎物研磨成片。
[0066]在外主體12的上端部分處，外表面在過渡至帶有箱形連接部30的典型鉆桿短上區(qū)段14的過渡部分中具有漸縮部33。漸縮的設(shè)計用來確保在工具10插入到裸眼井段的情況下在有意地或無意地回拉期間可以容易重返到套管鞋中。
[0067]在美國專利公開文獻(xiàn)N0.US2006/0071474中披露了箱形連接部的一個示例，該文獻(xiàn)的內(nèi)容作為參考被引入本文中，并且構(gòu)成本公開內(nèi)容的一部分。
[0068]在管狀上區(qū)段14和管狀下區(qū)段16之間的過渡部分處結(jié)合有四個很大的3/4英寸的回流敞開端口 32和34。在內(nèi)部緊接著敞開端口 32和34前方還結(jié)合有過濾篩網(wǎng)36，以便防止比篩眼大的任何碎物物體經(jīng)其通過，從而將它們保持在碎物桶16 (B卩，管狀區(qū)段)中。通過止動環(huán)39將過濾篩網(wǎng)36保持就位或者防止其掉出，該止動環(huán)在篩網(wǎng)36的底部處緊固到內(nèi)管18上。通過拆卸整個工具，可以在圖13所示鉆機(jī)位置處很容易地拆除和更換內(nèi)管18和過濾篩網(wǎng)36。過濾篩網(wǎng)尺寸可以根據(jù)井筒清潔度要求(即，要從井筒中清除的碎物或碎屑尺寸)加以選擇。
[0069]在碎物桶16最下端處的是碎物入口門38，其由多個傾斜的門40構(gòu)成，每個門由螺旋彈簧42偏壓，使得每個門作為彈簧加載的擋板閥，以允許其能夠像大門一樣地關(guān)閉，并在碎物物體于碎物桶16內(nèi)行進(jìn)時保持碎物物體。也可以料想到用于向每個區(qū)段施加偏壓力的任何彈性裝置。多區(qū)段門設(shè)計是優(yōu)選的，因為它使得更小或更大的碎物片能夠經(jīng)其通過。例如，小碎物片在一個門打開時通過。但是，更大片的碎物將要通過兩個或更多個門，這些門將根據(jù)需要打開以適應(yīng)更大片的碎物。多區(qū)段擋板閥將在來自噴嘴的流體壓力下打開，并且它將在彈簧42自身作用力下關(guān)閉。這個前碎物入口門38通過螺釘44緊固在外主體上，如圖6中最佳地示出。在一次清掃行程之后，將整個門38可以如圖13所示一樣被拆除，以便于將所有的碎物卸載，包括回收并且更換磁鐵25。碎物門38的設(shè)計比標(biāo)準(zhǔn)反循環(huán)碎物打撈籃的傳統(tǒng)抓取器裝置優(yōu)選，在傳統(tǒng)抓取器裝置中，抓取器由多個之前存在小的空隙的指狀件構(gòu)成。門40的傾斜設(shè)計所提供的額外優(yōu)點是，當(dāng)彈簧加載的擋板閥失效時，可以將碎物保持在碎物桶16內(nèi)。
[0070]工具操作程序
[0071]本發(fā)明的工具10被制造作為井筒清掃組件的底部的一部分，并被下放到井筒中。如果在例如現(xiàn)有套管的分級固井工具上遇到任何障礙，或者在套管連接件例如在兩個相鄰的套管接合處之間有小的空隙的API (即美國石油學(xué)會)鋸齒螺紋上卡住了任何可能的碎物。鉆機(jī)泵29啟動，并且同時通過層段輕度地擴(kuò)眼。該工具被設(shè)計成收集來自擴(kuò)眼動作的碎屑。在擴(kuò)眼步驟結(jié)束之后，該工具繼續(xù)更深入地運(yùn)動進(jìn)入到井筒中，并在接近襯套(如果在井筒中有的話)頂部時放緩在井筒中的運(yùn)行速度。由于預(yù)料到工具因其全主體通徑(fullbody drift diameter)而在那個位置處遇到阻力，為了進(jìn)入襯套,僅僅轉(zhuǎn)動鉆柱,或者先將襯套的頂部拋光，然后再轉(zhuǎn)動工具進(jìn)入襯套中。隨后，“井筒中”運(yùn)行速度應(yīng)該下降以消除或降低壓力波動。
[0072]預(yù)計該工具的主要任務(wù)在到達(dá)裝套管井筒的高角度(即大于60度)區(qū)段或“層段”時進(jìn)行，在那里預(yù)期會找到金屬和其它碎物或碎屑。在碎物存在于井筒的這個區(qū)段中時，該工具可以在鉆機(jī)鉆臺處的重量指示器下落指示下“感知”它們。這時，首先啟動泵。接著進(jìn)行以下步驟的組合:
[0073]I)向下清洗；
[0074]2)劃眼(reaming down)；
[0075]3)倒劃眼(back reaming);或者
[0076]4)在泵操作期間往回拉動。
[0077]會有必要重復(fù)這些步驟，直到層段沒有任何障礙物(即，在工具通過帶有預(yù)先存在的碎物的層段時沒有任何指示表明重量指示器有變化)。同時，碎物會被沖洗并且捕獲在工具的筒內(nèi)。如果碎物太大而不能被沖洗進(jìn)入到工具中，則它們將被進(jìn)一步向下推動到井筒中。之后，操作在井筒中繼續(xù)進(jìn)行至套管鞋，如果碰到任何另外碎物，或者剩下的裝套管井筒仍舊臟，那么執(zhí)行相同的步驟。
[0078]在這里所使用的術(shù)語“套管鞋”典型地為短的裝置，它剛好被附裝至套管柱的端部上，通常具有漸縮的形狀，并具有使得流體以所設(shè)計的角度轉(zhuǎn)向以便讓水泥漿更好地回流的內(nèi)置噴嘴(即，流體通道)。套管鞋總是處于套管的下端處。
[0079]在碎物桶16充滿了碎屑或碎物時，這將使得泵壓力迅速增大并升高至顯著大于正常循環(huán)壓力的水平。該情況表明工具中的過濾篩網(wǎng)被堵住或部分地堵住。由于工具外主體12和套管11之間的環(huán)形空間相對地小，通過該環(huán)形空間中的任何流將只是代表總返回流的非常小的一部分，因此，即使在碎屑造成一定堵塞的情況下，也不太可能造成主泵壓力變化。如果事實上表明出現(xiàn)了這種堵塞，則由這種堵塞引起的額外拖曳力會被鉆探工發(fā)現(xiàn)。如果確定碎物桶16不可能充滿，則推薦的是讓工具工作(即在轉(zhuǎn)動或不轉(zhuǎn)動的情況下上拉和松開，同時保持泵運(yùn)行)，以嘗試疏通過濾篩網(wǎng)(即，在泵壓降的指示下)。如果確定碎物桶充滿碎物或碎屑，或者如果通過這種操作沒有成功地疏通過濾篩網(wǎng)，則是時候從孔中將工具移出，并且將所收集的碎物卸載。
[0080]雖然該工具被設(shè)計為裝套管井筒碎物抓取器，但是如果該工具意外地運(yùn)行到裸眼井段中的話也不會出現(xiàn)問題。該工具具有固體的、牢固的設(shè)計，因此與沒有被設(shè)計用于在裸眼井段中操作的許多其它井筒清掃工具不同。由于工具主體外徑稍大于用來鉆探裸眼井段區(qū)段的鉆頭尺寸，期望的是事先知道裸眼井段被擴(kuò)眼至較大的尺寸，或者井筒的尺寸通過井徑測井得以驗證，從而該工具也能夠用作裸眼井段中的通徑規(guī)。
[0081]如在這里所使用的一樣，石油領(lǐng)域術(shù)語“drift”通常具有兩種單獨的含義。一種含義指的是套管的內(nèi)部自由通行直徑(即“通徑”)，而另一種指的是其外徑(即“0.D.”)與套管通徑相匹配的短型裝置。該裝置典型地用來通過使得該裝置自由地通過套管來檢查套管的內(nèi)部直徑。
[0082]被稱為“通徑規(guī)”的短型裝置通常為固體管狀工具，其外徑與最小直徑或“通徑”相匹配。該裝置稍小于套管的正常內(nèi)徑(即“1.D.”)。套管1.D.和通徑兩者都由套管制造商規(guī)定。由于實際上不可能制造出具有完全均勻壁厚的套管(即套管的內(nèi)徑絕對一致)，所以對于每個套管尺寸而言在套管壁厚度方面存在一定的變化，這在本領(lǐng)域是可接受的(按照API Specification5CT)。但是,對于每種尺寸的套管產(chǎn)品，每個制造商通常保證其通徑大小。
[0083]本發(fā)明的幾個特征如下:
[0084]I)這些優(yōu)選實施方案提供了一種井下井筒清掃工具，它專用于以更有效的方式反復(fù)抓取小型至中型碎物和碎屑，同時測量套管通徑以確保井筒確實是清潔的，從而提供降低鉆進(jìn)時間的可能。
[0085]2 )與其它現(xiàn)有相似類型的工具相比，這些優(yōu)選實施方案提供了抓取相對更大尺寸碎物的能力。
[0086]3)該工具設(shè)計簡單，因此容易制造并且在機(jī)械上是堅固的，因此即使在井筒中存在硬金屬碎物的惡劣環(huán)境中發(fā)生工具失效的危險也小得多。
[0087]4)該工具設(shè)計成在全泥漿漏失環(huán)境中工作，因此與當(dāng)前的井筒清掃工具相比具有明顯的優(yōu)點。
[0088]本發(fā)明具有變成適時工具的潛在可能，尤其用于涉及必須對其進(jìn)行徹底井筒清掃的智能完井或安裝可膨脹襯套于任何井筒中的未來井構(gòu)建過程。
【權(quán)利要求】
1.一種用于從高度傾斜或水平的井筒的裝套管井段中回收物體和碎屑的井筒清掃工具，該工具包括: a)縱長的、大致柱形的主體構(gòu)件，該主體構(gòu)件限定出用于接收要從鉆井井筒回收的物體的內(nèi)空間,所述主體構(gòu)件在其上端處具有大體向內(nèi)漸縮的外壁部分,漸縮的所述外壁部分具有延伸通過該外壁部分的、向上延伸的多個孔； b)縱長的管狀構(gòu)件，該管狀構(gòu)件限定出大體縱向的軸線，縱長的所述管狀主體構(gòu)件位于縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件內(nèi)，并附裝在所述主體構(gòu)件上，縱長的所述管狀構(gòu)件在大致柱形的所述主體構(gòu)件的下端下方延伸，并且縱長的所述管狀構(gòu)件的直徑小于大致柱形的所述主體構(gòu)件的內(nèi)徑以在其之間限定出環(huán)形空間，縱長的所述管狀構(gòu)件具有關(guān)閉的前端，并適于在后端處接收增壓沖洗液體，縱長的所述管狀構(gòu)件還具有大體向上延伸的多個孔，這些孔在所述關(guān)閉的前端附近，并延伸通過縱長的所述管狀構(gòu)件的壁，所述多個孔取向成相對于縱向的所述軸線大體成銳角，所述多個孔用于將所述沖洗液體朝著在大致柱形的所述主體構(gòu)件與在內(nèi)的縱長的所述管狀構(gòu)件之間的所述環(huán)形空間從縱長的所述管狀構(gòu)件徑向向外并向后地引導(dǎo)，由此將物體和碎屑從所述井筒引導(dǎo)進(jìn)入所述環(huán)形空間中； c)多區(qū)段的門，該門設(shè)置在縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件內(nèi)，并在其前端附近附裝至大致柱形的所述主體構(gòu)件的內(nèi)壁上，所述門的每個所述區(qū)段受到彈簧偏壓以朝著大體徑向的位置向下樞轉(zhuǎn)，并阻擋大致柱形的所述主體構(gòu)件的前端，在所述沖洗液體離開縱長的所述管狀構(gòu)件中的所述多個孔并朝著大致柱形的所述主體構(gòu)件中的所述門引導(dǎo)時，在所述沖洗液體的向上運(yùn)動產(chǎn)生出的作用力下，所述門的每個所述區(qū)段能夠進(jìn)行向上樞轉(zhuǎn)運(yùn)動；以及 d)在柱形的所述主體構(gòu)件的上端處在漸縮的所述壁部分中位于所述多個孔附近的過濾器件，該過濾器件用于過濾被向上引導(dǎo)的液體，以便在液體通過柱形的所述主體構(gòu)件的漸縮的所述上壁部分中的所述多個孔離開柱形的所述主體構(gòu)件之前將碎屑和其他物體與之分開。
2.如權(quán)利要求1所述的井筒清掃工具，其中在縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件內(nèi)定位有多個磁鐵，用于吸附可磁性吸附的碎物。
3.如權(quán)利要求2所述的井筒清掃工具，其中所述多個磁鐵附裝至縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件的內(nèi)表面。
4.如權(quán)利要求3所述的井筒清掃工具，其中大致柱形的所述主體構(gòu)件具有標(biāo)準(zhǔn)鉆桿短區(qū)段，該區(qū)段具有附裝至其后端以便附裝至鉆桿鉆柱的箱形連接部。
5.如權(quán)利要求4所述的井筒清掃工具，其中用來在漸縮的所述壁部分中的所述多個孔附近過濾向上轉(zhuǎn)向的液體和碎物的所述過濾器件為篩網(wǎng)。
6.如權(quán)利要求5所述的井筒清掃工具，其中縱向的所述管狀主體構(gòu)件的所述前端為外圓角插塞。
7.如權(quán)利要求6所述的井筒清掃工具，其中縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件的前端部分包括位于外周向側(cè)上的精細(xì)型碳化鎢刀具。
8.如權(quán)利要求7所述的井筒清掃工具，其中縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件的前端部分包括位于末端上的粗糙型碳化鶴刀具。
9.如權(quán)利要求8所述的井筒清掃工具，其中所述多區(qū)段的門的每個所述區(qū)段朝著大體徑向的關(guān)閉位置偏壓在縱長的所述管狀構(gòu)件的外表面上，其中所述門的每個區(qū)段取向成相對于大體縱向的所述軸線大致成銳角。
10.如權(quán)利要求9所述的井筒清掃工具，其中，借助緊固件構(gòu)件，所述多區(qū)段的門作為一體式構(gòu)件可拆卸地附裝至縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件。
11.如權(quán)利要求10所述的井筒清掃工具，其中所述緊固件構(gòu)件為螺釘。
12.如權(quán)利要求11所述的井筒清掃工具，其中所述門的每個區(qū)段由彈簧朝所述關(guān)閉位置偏壓。
13.如權(quán)利要求12所述的井筒清掃工具，其中每個所述彈簧為螺旋彈簧。
14.如權(quán)利要求13所述的井筒清掃工具，其中縱長的所述管狀構(gòu)件螺紋附裝至縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件的內(nèi)后部分上。
15.如權(quán)利要求1所述的井筒清掃工具，其中在縱長的所述管狀構(gòu)件中的被向上引導(dǎo)的所述多個孔包括噴嘴，所述噴嘴被構(gòu)造并定尺寸成增加從其出來的沖洗液體的速度，所述噴嘴取向成相對于縱向的所述軸線成大約30度的角。
16.一種用于從高度傾斜或水平的井筒的裝套管井段中回收物體或碎屑的井筒清掃工具，該工具包括: a)縱長的、大致柱形的主體構(gòu)件，該主體構(gòu)件限定出用于接收要從鉆井井筒回收的物體的內(nèi)空間,所述主體構(gòu)件在其上端處具有大體向內(nèi)漸縮的外壁部分,漸縮的所述外壁部分具有延伸通過該外壁部分的、向上延伸的多個敞開端口 ； b)縱長的管狀構(gòu)件，該管狀構(gòu)件限定出大體縱向的軸線，縱長的所述管狀主體構(gòu)件位于縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件內(nèi)，并螺紋附裝至所述主體構(gòu)件，縱長的所述管狀構(gòu)件在大致柱形的所述主體構(gòu)件的下端下方延伸，并且縱長的所述管狀構(gòu)件的直徑小于大致柱形的所述主體構(gòu)件的內(nèi)徑以在其之間限定出環(huán)形空間，縱長的所述管狀構(gòu)件在最下端處具有插塞以防止經(jīng)其流過，縱長的所述管狀構(gòu)件適于在后端或者上端接收液壓動力或增壓循環(huán)沖洗流體，縱長的所述管狀構(gòu)件還具有大體向上延伸的多個噴嘴，這些噴嘴位于關(guān)閉的所述下端附近，并延伸通過縱長的所述管狀構(gòu)件的壁，所述多個噴嘴取向成相對于縱向的所述軸線大體成銳角，所述多個噴嘴用于將所述沖洗液體朝著在大致柱形的所述主體構(gòu)件與在內(nèi)的縱長的所述管狀構(gòu)件之間的所述環(huán)形空間從縱長的所述管狀構(gòu)件以相對更高的速度徑向向外并向后地引導(dǎo)，由此將物體和碎屑從所述井筒引導(dǎo)進(jìn)入所述環(huán)形空間中； c)多區(qū)段的門，該門設(shè)置在縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件內(nèi)，并在其前端附近附裝至大致柱形的所述主體構(gòu)件的內(nèi)壁上，所述門的每個所述區(qū)段受到彈簧裝置偏壓以朝著大體徑向的位置向下樞轉(zhuǎn)，并阻擋大致柱形的所述主體構(gòu)件的前端，在所述沖洗液體離開縱長的所述管狀構(gòu)件中的所述多個噴嘴并朝著大致柱形的所述主體構(gòu)件中的所述門引導(dǎo)時，在所述沖洗液體的向上運(yùn)動產(chǎn)生出的作用力下，所述門的每個所述區(qū)段能夠進(jìn)行向上樞轉(zhuǎn)運(yùn)動； d)在柱形的所述主體構(gòu)件的上端處在漸縮的所述壁部分中位于所述敞開端口附近的過濾器件，該過濾器件用于過濾被向上引導(dǎo)的液體，以便在液體通過柱形的所述主體構(gòu)件的漸縮的所述上壁部分中的所述多個孔離開柱形的所述主體構(gòu)件之前將碎屑和其他物體與之分開；以及 e)多個磁鐵，這些磁鐵附裝至縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件的內(nèi)表面，以便吸附可磁性吸附的碎物。
17.如權(quán)利要求16所述的井筒清掃工具，其中大致柱形的所述主體構(gòu)件具有標(biāo)準(zhǔn)鉆桿短區(qū)段，該區(qū)段具有附裝至其后端以便附裝至鉆桿鉆柱的箱形連接部。
18.如權(quán)利要求17所述的井筒清掃工具，其中用來在漸縮的所述壁部分中的所述多個孔附近過濾向上轉(zhuǎn)向的液體和碎物的所述過濾器件為篩網(wǎng)。
19.如權(quán)利要求18所述的井筒清掃工具，其中縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件的前端部分包括位于側(cè)面上的精細(xì)型碳化鶴刀具。
20.如權(quán)利要求19所述的井筒清掃工具，其中縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件的前端部分包括位于末端上的粗糙型碳化鶴刀具。
21.一種利用用于從鉆機(jī)的井筒操作部分回收物體和碎屑的井筒清掃工具從井筒的裝套管井段的高角度區(qū)段中清除碎物或碎屑的方法，所述清掃工具包括:縱長的、大致柱形的主體構(gòu)件，該主體構(gòu)件限定出用于接收要從鉆井井筒回收的物體的內(nèi)空間，所述主體構(gòu)件在其上端處具有大體向內(nèi)漸縮的外壁部分，漸縮的所述外壁部分具有延伸通過該外壁部分的、向上延伸的多個孔；縱長的管狀構(gòu)件，該管狀構(gòu)件限定出大體縱向的軸線，縱長的所述管狀主體構(gòu)件位于縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件內(nèi)，并附裝在所述主體構(gòu)件上，縱長的所述管狀構(gòu)件在大致柱形的所述主體構(gòu)件的下端下方延伸，并且縱長的所述管狀構(gòu)件的直徑小于大致柱形的所述主體構(gòu)件的內(nèi)徑以在其之間限定出環(huán)形空間，縱長的所述管狀構(gòu)件具有關(guān)閉的前端，并適于在后端處接收增壓沖洗液體，縱長的所述管狀構(gòu)件還具有大體向上延伸的多個孔，這些孔在所述關(guān)閉的前端附近，并延伸通過縱長的所述管狀構(gòu)件的壁，所述多個孔取向成相對于縱向的所述軸線大體成銳角，所述多個孔用于將所述沖洗液體朝著在大致柱形的所述主體構(gòu)件與在內(nèi)的縱長的所述管狀構(gòu)件之間的所述環(huán)形空間從縱長的所述管狀構(gòu)件徑向向外并向后地引導(dǎo)，由此將物體和碎屑從所述井筒引導(dǎo)進(jìn)入所述環(huán)形空間中；多區(qū)段的門，該門設(shè)置在縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件內(nèi)，并在其前端附近附裝至大致柱形的所述主體構(gòu)件的內(nèi)壁上，所述門的每個所述區(qū)段受到彈簧偏壓以朝著大體徑向的位置向下樞轉(zhuǎn)，并阻擋大致柱`形的所述主體構(gòu)件的前端，在所述沖洗液體離開縱長的所述管狀構(gòu)件中的所述多個孔并朝著大致柱形的所述主體構(gòu)件中的所述門引導(dǎo)時，在所述沖洗液體的向上運(yùn)動產(chǎn)生出的作用力下，所述門的每個所述區(qū)段能夠進(jìn)行向上樞轉(zhuǎn)運(yùn)動；以及在柱形的所述主體構(gòu)件的上端處在漸縮的所述壁部分中位于所述多個孔附近的過濾器件，該過濾器件用于過濾被向上引導(dǎo)的液體，以便在液體通過柱形的所述主體構(gòu)件的漸縮的所述上壁部分中的所述多個孔離開柱形的所述主體構(gòu)件之前將碎屑和其他物體與之分開，所述方法包括以下步驟: a)啟動泵，使得流體流進(jìn)縱長的所述管狀構(gòu)件中； b)在鉆機(jī)鉆臺處的重量指示器的下降指示下感知碎物； c)向下沖洗裝套管井段； d)對裝套管的井段劃眼； e)對裝套管的井段倒劃眼；或者 f)在泵操作期間將所述工具拉回； g)將碎物沖洗到設(shè)置用于接收物體的縱長的大致柱形的所述主體構(gòu)件的所述內(nèi)空間中；并且h)重復(fù)步驟b)至g)直到高角度區(qū)段沒有障礙物。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中在縱長的所述管狀構(gòu)件中的所述多個孔包括噴嘴。
【文檔編號】E21B31/00GK103492665SQ201180054274
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日:2010年11月12日
【發(fā)明者】S·周 申請人:沙特阿拉伯石油公司