本發(fā)明涉及一種洗井裝置，尤其是指一種隨鉆分段洗井裝置及具有隨鉆分段洗井裝置的鉆井裝置。

背景技術(shù)：

隨著非常規(guī)油氣藏、斷塊油氣藏、稠油油藏等難動(dòng)用區(qū)塊的開發(fā)，水平井、大位移井、多分支井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。由于其能最大限度地增大儲(chǔ)層泄油面積，提高油氣采收率，被廣泛的應(yīng)用于海洋油氣田開發(fā)、老油田穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)和低滲透油氣田開發(fā)。尤其是利用大位移井來(lái)勘探海上、濱海、島嶼和地面條件惡劣地區(qū)的油氣田，以此減少建造平臺(tái)、人工島以及鉆油氣井的數(shù)目，為海洋油氣田的開發(fā)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。雖然各國(guó)在大位移水平井上取得了比較好的成果，但是這項(xiàng)技術(shù)還一直處在發(fā)展和完善中。其中一個(gè)較為突出的問題就是巖屑床的清理，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)研究均表明井斜大于40度后的傾斜井段，鉆井液攜帶巖屑效率低，巖屑易堆積形成巖屑床。巖屑床的形成會(huì)造成很多鉆井問題，諸如：1.增加環(huán)空泥漿中的固相含量，減小環(huán)空間隙，形成橢圓井眼，而且隨著施工時(shí)間增長(zhǎng)，形成的橢圓井眼就越嚴(yán)重，從而造成憋泵；2.易形成鍵槽和臺(tái)階，造成井下事故；3.鉆井中懸重和鉆壓失真；4.巖屑床的存在會(huì)使鉆具下部的扶正器、大尺寸鉆鋌產(chǎn)生相當(dāng)大的扭矩或造成泥包扶正器，導(dǎo)致憋鉆。此外，停泵后井眼中巖屑下沉形成臺(tái)階或砂橋，造成砂卡或粘卡，嚴(yán)重影響鉆井安全。因此，井眼凈化是鉆大斜度井的關(guān)鍵技術(shù)。

前人在巖屑床的清理方面也提出一些方法，如：1.加大鉆井液的排量提高環(huán)空的上返速度；2.改善鉆井液的性能，提高鉆井液的攜屑能力；3.短起下倒劃眼。通過以上方法的使用取得了一些成果，但與此同時(shí)也存在一些不足之處，如：通過加大排量提高環(huán)空的上返速度來(lái)清理巖屑，可能對(duì)儲(chǔ)層帶來(lái)一定的傷害，同時(shí)由于上返速度太高，上部松軟地層易出現(xiàn)垮塌掉塊，同時(shí)對(duì)鉆井設(shè)備和鉆具也提出了更高的要求；通過改善鉆井液的性能提高鉆井液的攜屑能力，但在目前條件下鉆井液還難以調(diào)整到不使巖屑下沉的程度，同時(shí)還必須配合其他清理巖屑的方法。另外，設(shè)計(jì)及應(yīng)用特種鉆井液需要投入大量的費(fèi)用，造成鉆井費(fèi)用過高的問題；對(duì)于短起下倒劃眼清理巖屑床，需要上提鉆柱，要耗費(fèi)鉆時(shí)，增加成本，不能鉆成優(yōu)質(zhì)的井。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能安裝在鉆井裝置的每?jī)蓚€(gè)相鄰的鉆桿之間，從而對(duì)油井進(jìn)行分段高效清洗的隨鉆分段洗井裝置以及具有該隨鉆分段洗井裝置的鉆井裝置。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種隨鉆分段洗井裝置，其中，所述隨鉆分段洗井裝置包括外筒、滑動(dòng)內(nèi)筒、彈簧、第一限位內(nèi)筒和至少兩個(gè)弧形爪，所述第一限位內(nèi)筒能拆裝地安裝在所述外筒的內(nèi)部，所述滑動(dòng)內(nèi)筒滑動(dòng)設(shè)置在所述外筒的內(nèi)部，且所述滑動(dòng)內(nèi)筒的外壁與所述外筒的內(nèi)壁貼合接觸，所述滑動(dòng)內(nèi)筒、所述彈簧與所述第一限位內(nèi)筒沿所述外筒的軸向順次連接，沿著所述外筒的周向，所述外筒的側(cè)壁上均勻開設(shè)有多個(gè)洗井通道，所述滑動(dòng)內(nèi)筒能在所述外筒的內(nèi)部往復(fù)滑動(dòng)并開啟或封閉所述洗井通道；

各所述弧形爪沿所述滑動(dòng)內(nèi)筒的周向均勻分布于所述滑動(dòng)內(nèi)筒的側(cè)壁上，各所述弧形爪均為朝向遠(yuǎn)離所述滑動(dòng)內(nèi)筒的軸線的方向凹設(shè)的弧形條狀，且各所述弧形爪均沿所述滑動(dòng)內(nèi)筒的軸向延伸設(shè)置，各所述弧形爪均能以與滑動(dòng)內(nèi)筒的連接點(diǎn)為圓心進(jìn)行擺動(dòng)，所述弧形爪的靠近所述彈簧的一端設(shè)有限位鉤，所述限位鉤沿所述滑動(dòng)內(nèi)筒的徑向延伸并貫穿所述滑動(dòng)內(nèi)筒的側(cè)壁抵靠在所述外筒的內(nèi)壁上，所述外筒的內(nèi)壁上與所述彈簧相對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)凹設(shè)有與各所述限位鉤相配合的限位槽，所述限位鉤與所述限位槽能相互鉤扣及相互分離并帶動(dòng)所述弧形爪的兩端交替的凸出于所述滑動(dòng)內(nèi)筒的內(nèi)壁或縮入所述滑動(dòng)內(nèi)筒的側(cè)壁內(nèi)部。

如上所述的隨鉆分段洗井裝置，其中，所述第一限位內(nèi)筒的內(nèi)徑小于所述滑動(dòng)內(nèi)筒的內(nèi)徑。

如上所述的隨鉆分段洗井裝置，其中，所述隨鉆分段洗井裝置還包括球體，所述球體的直徑與所述滑動(dòng)內(nèi)筒的內(nèi)徑相等，所述球體能在所述滑動(dòng)內(nèi)筒的內(nèi)部以及所述彈簧的內(nèi)部滾動(dòng)并封堵所述第一限位內(nèi)筒的靠近所述彈簧的一端。

如上所述的隨鉆分段洗井裝置，其中，每個(gè)所述弧形爪的中間與所述滑動(dòng)內(nèi)筒的側(cè)壁連接。

如上所述的隨鉆分段洗井裝置，其中，所述隨鉆分段洗井裝置還包括第二限位內(nèi)筒，所述第二限位內(nèi)筒能拆裝地設(shè)在所述外筒的內(nèi)部，且所述第二限位內(nèi)筒、所述滑動(dòng)內(nèi)筒、所述彈簧和所述第一限位內(nèi)筒沿所述外筒的軸向順次設(shè)置，所述滑動(dòng)內(nèi)筒的遠(yuǎn)離所述彈簧的一端抵靠在所述第二限位內(nèi)筒的一端端面上，所述第二限位內(nèi)筒的內(nèi)徑與所述滑動(dòng)內(nèi)筒的內(nèi)徑相等。

如上所述的隨鉆分段洗井裝置，其中，沿著由所述第二限位內(nèi)筒至所述第一限位內(nèi)筒的方向，所述洗井通道朝向靠近所述外筒的軸線的方向傾斜貫穿所述外筒的側(cè)壁。

如上所述的隨鉆分段洗井裝置，其中，所述第一限位內(nèi)筒與所述外筒之間以及所述第二限位內(nèi)筒與所述外筒之間均為螺紋連接。

如上所述的隨鉆分段洗井裝置，其中，所述外筒的靠近所述第二限位內(nèi)筒的一端形成有內(nèi)螺紋接頭，所述外筒的靠近所述第一限位內(nèi)筒的一端形成有外螺紋接頭。

如上所述的隨鉆分段洗井裝置，其中，所述第二限位內(nèi)筒、所述滑動(dòng)內(nèi)筒、所述彈簧和所述第一限位內(nèi)筒的軸線重合。

本發(fā)明還提供了一種具有隨鉆分段洗井裝置的鉆井裝置，其中，所述具有隨鉆分段洗井裝置的鉆井裝置包括多根順次連接的鉆桿和多個(gè)如上所述的隨鉆分段洗井裝置，每個(gè)所述隨鉆分段洗井裝置連接于兩個(gè)相鄰的所述鉆桿之間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：

本發(fā)明提供的隨鉆分段洗井裝置能安裝在每?jī)筛噜彽你@桿之間，使得鉆井裝置在鉆進(jìn)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)水平井、大位移井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井的分段清洗，有效提高清洗效果，避免巖屑床的生成，為安全高效鉆井提供保障。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中：

圖1是本發(fā)明提供的隨鉆分段洗井裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的隨鉆分段洗井裝置的使用狀態(tài)圖一；

圖3是本發(fā)明提供的隨鉆分段洗井裝置的使用狀態(tài)圖二；

圖4是本發(fā)明提供的隨鉆分段洗井裝置的使用狀態(tài)圖三；

圖5是本發(fā)明提供的隨鉆分段洗井裝置的使用狀態(tài)圖四；

圖6是本發(fā)明提供的隨鉆分段洗井裝置的使用狀態(tài)圖五；

圖7是本發(fā)明提供的隨鉆分段洗井裝置的使用狀態(tài)圖六；

圖8是本發(fā)明提供的隨鉆分段洗井裝置的使用狀態(tài)圖七；

圖9是本發(fā)明提供的具有隨鉆分段洗井裝置的鉆井裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本發(fā)明提供的具有隨鉆分段洗井裝置的鉆井裝置的使用狀態(tài)圖一；

圖11是本發(fā)明提供的具有隨鉆分段洗井裝置的鉆井裝置的使用狀態(tài)圖二。

附圖標(biāo)號(hào)說明：

1 外筒

11 洗井通道

12 限位槽

13 內(nèi)螺紋接頭

14 外螺紋接頭

2 第二限位內(nèi)筒

3 滑動(dòng)內(nèi)筒

4 彈簧

5 第一限位內(nèi)筒

6 弧形爪

61 限位鉤

7 球體

100 鉆桿

200 環(huán)空

300 鉆頭

400 一級(jí)洗井裝置

500 二級(jí)洗井裝置

600 三級(jí)洗井裝置

700 四級(jí)洗井裝置

具體實(shí)施方式

為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案、目的和效果有更清楚的理解，現(xiàn)結(jié)合附圖說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

其中，關(guān)于下文中出現(xiàn)的表示方向的詞語(yǔ)“左”和“右”，請(qǐng)參見圖1，圖1中的左側(cè)為“左”，右側(cè)為“右”，此方向僅用于更清楚的說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明在實(shí)際制造及使用中不受到上述方向的限制。

如圖1～圖8所示，本發(fā)明提供了一種隨鉆分段洗井裝置(也可以是“一種大位移井隨鉆分段洗井裝置”)，隨鉆分段洗井裝置包括外筒1、滑動(dòng)內(nèi)筒3、彈簧4、第一限位內(nèi)筒5和至少兩個(gè)弧形爪6，第一限位內(nèi)筒5能拆裝地安裝在外筒1的內(nèi)部，第一限位內(nèi)筒5的外壁與外筒1的內(nèi)壁相互接觸并連接，二者之間無(wú)間隙，第一限位內(nèi)筒5與外筒1保持相對(duì)靜止；滑動(dòng)內(nèi)筒3滑動(dòng)設(shè)置在外筒1的內(nèi)部，且滑動(dòng)內(nèi)筒3的外壁與外筒1的內(nèi)壁貼合接觸，滑動(dòng)內(nèi)筒3、彈簧4與第一限位內(nèi)筒5沿外筒1的軸向順次連接，由圖1～圖8中可以看出，滑動(dòng)內(nèi)筒3、彈簧4與第一限位內(nèi)筒5由左至右順次設(shè)置在外筒1的內(nèi)部，沿著外筒1的周向，外筒1的側(cè)壁上均勻開設(shè)有多個(gè)洗井通道11，滑動(dòng)內(nèi)筒3能在外筒1的內(nèi)部往復(fù)滑動(dòng)并開啟或封閉洗井通道11，其中，洗井通道11開設(shè)在外筒1的側(cè)壁上對(duì)應(yīng)滑動(dòng)內(nèi)筒3的區(qū)域內(nèi)，在彈簧4處于原長(zhǎng)的狀態(tài)下，滑動(dòng)內(nèi)筒3封閉各洗井通道11；當(dāng)滑動(dòng)內(nèi)筒3壓縮彈簧4朝向第一限位內(nèi)筒5運(yùn)動(dòng)一定距離后，滑動(dòng)內(nèi)筒3不再封閉洗井通道11，此時(shí)彈簧4呈壓縮狀態(tài)，洗井通道11開啟，連通外筒1的內(nèi)部與外筒1的外部開始洗井作業(yè)；當(dāng)洗井完畢后，彈簧4在其自身彈性回復(fù)力的作用下推動(dòng)向右運(yùn)動(dòng)回到初始位置重新封閉洗井通道11；

各弧形爪6沿滑動(dòng)內(nèi)筒3的周向均勻分布于滑動(dòng)內(nèi)筒3的側(cè)壁上，各弧形爪6均為朝向遠(yuǎn)離滑動(dòng)內(nèi)筒3的軸線的方向凹設(shè)的弧形條狀，且各弧形爪6均沿滑動(dòng)內(nèi)筒3的軸向延伸設(shè)置，各弧形爪6均以其中間與滑動(dòng)內(nèi)筒3連接，各弧形爪6均能以與滑動(dòng)內(nèi)筒3的連接點(diǎn)為圓心進(jìn)行擺動(dòng)，為保證弧形爪6能進(jìn)行擺動(dòng)，弧形爪6的中心處與滑動(dòng)內(nèi)筒3的側(cè)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且轉(zhuǎn)動(dòng)軸與滑動(dòng)內(nèi)筒3的軸線垂直，滑動(dòng)內(nèi)筒3的側(cè)壁上凹設(shè)有用于容納弧形爪6的凹槽，弧形爪6安裝于凹槽內(nèi)，且通過擺動(dòng)能使弧形爪6的兩端中的任意一端伸出至凸出于滑動(dòng)內(nèi)筒3的內(nèi)壁上，弧形爪6的靠近彈簧4的一端設(shè)有限位鉤61，限位鉤61沿滑動(dòng)內(nèi)筒3的徑向延伸并貫穿滑動(dòng)內(nèi)筒3的側(cè)壁抵靠在外筒1的內(nèi)壁上，限位鉤61的長(zhǎng)度應(yīng)保證在限位鉤61的端部頂?shù)钟谕馔?的內(nèi)壁上時(shí)，弧形爪6的與限位鉤61相連的一端凸出于滑動(dòng)內(nèi)筒3的內(nèi)壁上，即在限位鉤61抵靠在外筒1的內(nèi)壁上時(shí)，弧形爪6的靠近彈簧4的一端凸出于滑動(dòng)內(nèi)筒3的內(nèi)壁上，外筒1的內(nèi)壁上與彈簧4相對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)凹設(shè)有與各限位鉤61相配合的限位槽12，限位鉤61與限位槽12能相互鉤扣及相互分離并帶動(dòng)弧形爪6的兩端交替的凸出于滑動(dòng)內(nèi)筒3的內(nèi)壁或縮入滑動(dòng)內(nèi)筒3的側(cè)壁內(nèi)部。

當(dāng)滑動(dòng)內(nèi)筒3壓縮彈簧4朝向第一限位內(nèi)筒5運(yùn)動(dòng)一段距離，限位鉤61與限位槽12相對(duì)應(yīng)時(shí)，弧形爪6進(jìn)行擺動(dòng)，使限位鉤61伸入限位槽12中與限位槽12相互扣合，此時(shí)，弧形爪6的靠近彈簧4的一端縮入滑動(dòng)內(nèi)筒3的側(cè)壁上的凹槽中，且弧形爪6的遠(yuǎn)離彈簧4的一端凸出于滑動(dòng)內(nèi)筒3的側(cè)壁上，其中，需要說明的是，限位槽12的位置應(yīng)當(dāng)保證，在限位鉤61與限位槽12相互鉤扣的狀態(tài)下，各洗井通道11不再受滑動(dòng)內(nèi)筒的封閉，而是處于開啟狀態(tài)；此時(shí)在彈簧4自身彈性回復(fù)力的作用下，彈簧4給滑動(dòng)內(nèi)筒3施加一個(gè)朝向遠(yuǎn)離第一限位內(nèi)筒5的方向運(yùn)動(dòng)的力，但由于限位鉤61和限位槽12的相互扣合，使得滑動(dòng)內(nèi)筒無(wú)法朝向遠(yuǎn)離第一限位內(nèi)筒5的方向運(yùn)動(dòng)，洗井作業(yè)正常進(jìn)行；當(dāng)洗井完成后，向弧形爪6的遠(yuǎn)離第一限位內(nèi)筒5的一端施加徑向力，使弧形爪6擺動(dòng)且其遠(yuǎn)離第一限位內(nèi)筒5的一端縮回滑動(dòng)內(nèi)筒3的側(cè)壁上的凹槽中，此時(shí)弧形爪6的靠近第一限位內(nèi)筒5的一端凸出于滑動(dòng)內(nèi)筒3的內(nèi)壁且限位鉤61與限位槽12相互脫離，在彈簧4自身的彈性回復(fù)力的作用下，推動(dòng)滑動(dòng)內(nèi)筒3朝向遠(yuǎn)離第一限位內(nèi)筒5的方向滑動(dòng)并封堵各洗井通道11，完成一次洗井。

進(jìn)一步地，如圖1～圖8所示，本發(fā)明提供了一種隨鉆分段洗井裝置，其中，弧形爪6的擺動(dòng)、滑動(dòng)內(nèi)筒3的往復(fù)滑動(dòng)以及限位鉤61和限位槽12的相互配合，使通過投球來(lái)實(shí)現(xiàn)的，具體為：

隨鉆分段洗井裝置還包括球體7，球體7的直徑與滑動(dòng)內(nèi)筒3的內(nèi)徑相等，球體7能在滑動(dòng)內(nèi)筒3的內(nèi)部以及彈簧4的內(nèi)部滾動(dòng)并封堵第一限位內(nèi)筒5的靠近彈簧4的一端。投球后，球體7進(jìn)入外筒1的內(nèi)部并進(jìn)入至滑動(dòng)內(nèi)筒3的內(nèi)部，由于弧形爪6的靠近第一限位內(nèi)筒5的一端凸出于滑動(dòng)內(nèi)筒3的內(nèi)壁上，且由于限位鉤61與外筒1的內(nèi)壁的頂?shù)肿饔?，球體7與弧形爪6的靠近第一限位內(nèi)筒5的一端相互接觸，且球體7順勢(shì)推動(dòng)弧形爪6并帶動(dòng)滑動(dòng)內(nèi)筒3朝向靠近第一限位內(nèi)筒5的方向滑動(dòng)并壓縮彈簧4，在此過程中球體7與弧形爪6之間保持相對(duì)靜止，直至限位鉤61與限位槽12相對(duì)應(yīng)，限位槽12為限位鉤61提供了空間，限位鉤61不再受到外筒1內(nèi)壁的抵擋，由于球體7的直徑與滑動(dòng)內(nèi)筒3的直徑基本相等，球體7在繼續(xù)朝向第一限位內(nèi)筒5運(yùn)動(dòng)的同時(shí)將限位鉤61壓入限位槽12內(nèi)，使弧形爪6的靠近彈簧4的一端縮入滑動(dòng)內(nèi)筒3的側(cè)壁內(nèi)部，并將滑動(dòng)內(nèi)筒3定位，球體7穿過滑動(dòng)內(nèi)筒3以及彈簧4繼續(xù)向靠近第一限位內(nèi)筒5的方向移動(dòng)。

第一限位內(nèi)筒5的內(nèi)徑小于滑動(dòng)內(nèi)筒3的內(nèi)徑，通過將第一限位內(nèi)筒5的內(nèi)徑設(shè)置為小于滑動(dòng)內(nèi)筒3的內(nèi)徑，能在有效對(duì)球體7進(jìn)行阻擋，使球體7封堵在第一限位內(nèi)筒5的靠近彈簧4的端部，同時(shí)還能防止球體7穿過第一限位內(nèi)筒5掉落至外筒1外部。

進(jìn)一步地，如圖1～圖8所示，本發(fā)明提供了一種隨鉆分段洗井裝置，其中，每個(gè)弧形爪6的中間與滑動(dòng)內(nèi)筒3的側(cè)壁連接。將弧形爪6通過其中間部位與滑動(dòng)內(nèi)筒3的側(cè)壁連接，能有效保證弧形爪6在擺動(dòng)過程中其兩端均有足夠的長(zhǎng)度能伸出至凸出于滑動(dòng)內(nèi)筒3的內(nèi)壁上。

進(jìn)一步地，如圖1～圖8所示，本發(fā)明提供了一種隨鉆分段洗井裝置，其中，隨鉆分段洗井裝置還包括第二限位內(nèi)筒2，第二限位內(nèi)筒2能拆裝地設(shè)在外筒1的內(nèi)部，且第二限位內(nèi)筒2、滑動(dòng)內(nèi)筒3、彈簧4和第一限位內(nèi)筒5沿外筒1的軸向順次設(shè)置，即如圖1中所示，外筒1內(nèi)部由左至右的方向依次是第二限位內(nèi)筒2、滑動(dòng)內(nèi)筒3、彈簧4和第一限位內(nèi)筒5，第二限位內(nèi)筒2的外壁與外筒1的內(nèi)壁相互接觸并連接，二者之間無(wú)間隙，第二限位內(nèi)筒2與外筒1保持相對(duì)靜止；滑動(dòng)內(nèi)筒3的遠(yuǎn)離彈簧4的一端抵靠在第二限位內(nèi)筒2的一端端面上，其中第二限位內(nèi)筒2與滑動(dòng)內(nèi)筒3相互接觸時(shí)，彈簧4可以是原長(zhǎng)狀態(tài)，或者彈簧4也可以是被微量壓縮的狀態(tài)，只要保證彈簧4與第二限位內(nèi)筒2貼合接觸即可，從而防止球體7在穿過第二限位內(nèi)筒2進(jìn)入滑動(dòng)內(nèi)筒3時(shí)由于彈簧4和第二限位內(nèi)筒2之間具有間隙而阻礙球體7朝向第一限位內(nèi)筒5滾動(dòng)的情況發(fā)生；第二限位內(nèi)筒2的內(nèi)徑與滑動(dòng)內(nèi)筒3的內(nèi)徑相等，通過將第二限位內(nèi)筒2的內(nèi)徑設(shè)置為與滑動(dòng)內(nèi)筒3的內(nèi)徑相等，同樣是為了保證球體7能順利的從第二限位內(nèi)筒2進(jìn)入滑動(dòng)內(nèi)筒3，避免二者之間由于內(nèi)徑不同而產(chǎn)生臺(tái)階從而阻礙球體7朝向第一限位內(nèi)筒5滾動(dòng)的情況發(fā)生。

作為優(yōu)選，如圖1～圖11所示，本發(fā)明提供了一種隨鉆分段洗井裝置，其中，沿著由第二限位內(nèi)筒2至第一限位內(nèi)筒5的方向，洗井通道11朝向靠近外筒1的軸線的方向傾斜貫穿外筒1的側(cè)壁。如此設(shè)置，在球體7將第一限位內(nèi)筒5封堵后，進(jìn)入外筒1中的洗井液朝向靠近井口的方向噴出至外筒1與油井之間的環(huán)空200中，與外筒1與油井之間的洗井液的流向基本一致，有利于將環(huán)空200中的巖屑向井口方向推動(dòng)，從而便于巖屑從井口被洗井液帶出，提高洗井效率，保證洗井效果。

進(jìn)一步地，如圖1～圖8所示，本發(fā)明提供了一種隨鉆分段洗井裝置，其中，第一限位內(nèi)筒5與外筒1之間以及第二限位內(nèi)筒2與外筒1之間均為螺紋連接。第一限位內(nèi)筒5的外壁和第二限位內(nèi)筒2的外壁上均形成有外螺紋，外筒1的內(nèi)壁上分別形成有一段與第一限位內(nèi)筒5的外壁上的外螺紋相互螺合的內(nèi)螺紋以及一段與第二限位內(nèi)筒2的外壁上的外螺紋相互螺合的內(nèi)螺紋，螺紋連接不僅能有效保證第一限位內(nèi)筒5、第二限位內(nèi)筒2與外筒1之間的連接，同時(shí)能有效使第一限位內(nèi)筒5、第二限位內(nèi)筒2與外筒1保持靜止，并將滑動(dòng)內(nèi)筒3和彈簧4保持在內(nèi)筒的內(nèi)部。

更進(jìn)一步地，如圖1～圖8所示，本發(fā)明提供了一種隨鉆分段洗井裝置，其中，外筒1的靠近第二限位內(nèi)筒2的一端形成有內(nèi)螺紋接頭13，外筒1的靠近第一限位內(nèi)筒5的一端形成有外螺紋接頭14。內(nèi)螺紋接頭13與外螺紋接頭14用于連接兩根鉆桿100，從而將本發(fā)明安裝在鉆井裝置的兩根相鄰的鉆桿100之間。

更進(jìn)一步地，如圖1～圖8所示，本發(fā)明提供了一種隨鉆分段洗井裝置，其中，第二限位內(nèi)筒2、滑動(dòng)內(nèi)筒3、彈簧4和第一限位內(nèi)筒5的軸線重合，以使本發(fā)明以軸線為中心呈中心對(duì)稱，重心平穩(wěn)，減少球體7沿本發(fā)明的軸線滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)。

如圖9～圖11所示，本發(fā)明還提供了一種具有隨鉆分段洗井裝置的鉆井裝置，其中，具有隨鉆分段洗井裝置的鉆井裝置包括多根順次連接的鉆桿100和多個(gè)如上所述的隨鉆分段洗井裝置，每個(gè)隨鉆分段洗井裝置連接于兩根相鄰的鉆桿100之間，以圖9～圖11所示為例，具有隨鉆分段洗井裝置的鉆井裝置包括四個(gè)隨鉆分段洗井裝置，每個(gè)隨鉆分段洗井裝置分別安裝在每?jī)筛噜彽你@桿100之間，且每個(gè)隨鉆分段洗井裝置中滑動(dòng)內(nèi)筒3以及球體7的直徑與其他隨鉆分段洗井裝置的滑動(dòng)內(nèi)筒3和球體7的尺寸均不相同，現(xiàn)以圖1～圖11所示為例，說明本發(fā)明的使用過程如下：

正常鉆井過程中，將圖1中所示的隨鉆分段洗井裝置通過兩端的內(nèi)螺紋接頭13和外螺紋接頭14固定在兩相鄰鉆桿100(參見圖9)之間，不影響正常的鉆進(jìn)；

如圖2所示，當(dāng)需要洗井時(shí)，此時(shí)停止鉆進(jìn)，向鉆桿100投入球體7，球體7滾動(dòng)到達(dá)隨鉆分段洗井裝置；

在圖3中，球體7的直徑和第二限位內(nèi)筒2以及滑動(dòng)內(nèi)筒3的內(nèi)徑相同，在壓力的作用下球體7會(huì)繼續(xù)向前移動(dòng)最終與弧形爪6的靠近彈簧4的一端相碰，由于限位鉤61的作用，弧形爪6的前端擋住了球體7的移動(dòng)，此時(shí)鉆桿100內(nèi)壓力會(huì)升高；

由于弧形爪6能擺動(dòng)的設(shè)在滑動(dòng)內(nèi)筒3的側(cè)壁上，那么在壓力的作用下，圖4中的球體7會(huì)推動(dòng)弧形爪6和滑動(dòng)內(nèi)筒3壓縮彈簧4向靠近第一限位內(nèi)筒5的方向移動(dòng)；

當(dāng)弧形爪6移動(dòng)至圖5中所示的限位槽12的位置時(shí)，弧形爪6會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)進(jìn)行擺動(dòng)，使限位鉤61插入限位槽12中，從而使弧形爪6固定在外筒1的內(nèi)壁上；此時(shí)球體7通過弧形爪6繼續(xù)朝向第一限位內(nèi)筒5移動(dòng)直到碰到第一限位內(nèi)筒5，由于第一限位內(nèi)筒5的內(nèi)徑小于球體7的直徑，那么球體7就會(huì)坐在第一限位內(nèi)筒5上，堵住了圖9所示的鉆桿100的流動(dòng)通道，此時(shí)鉆井液通過圖5中所示的洗井通道11進(jìn)入圖9中所示的環(huán)空200，從而來(lái)清洗環(huán)空200中的巖屑；其中，在洗井的過程中也可以旋轉(zhuǎn)圖9中的鉆桿100從而帶動(dòng)隨鉆分段洗井裝置的旋轉(zhuǎn)，讓通過洗井通道11的流體形成螺旋流提高洗井的效率；

當(dāng)清洗完畢時(shí)，此時(shí)反循環(huán)，如圖10所示，通過環(huán)空200注入鉆井液，通過鉆頭300進(jìn)入鉆桿100內(nèi)部，最終到達(dá)隨鉆分段洗井裝置；

如圖6所示，在反循環(huán)鉆井液的作用下原先堵在第一限位內(nèi)筒5上的球體7會(huì)朝向靠近第二限位內(nèi)筒2的方向移動(dòng)，此時(shí)由于弧形爪6的靠近彈簧4的一端縮入滑動(dòng)內(nèi)筒3的內(nèi)部，弧形爪6的遠(yuǎn)離彈簧4的一端會(huì)凸出于滑動(dòng)內(nèi)筒3的內(nèi)壁上，球體7朝向第二限位內(nèi)筒2運(yùn)動(dòng)的過程中會(huì)碰到弧形爪6的遠(yuǎn)離彈簧4的一端，且弧形爪6的遠(yuǎn)離彈簧4的一端會(huì)擋住球體7的移動(dòng)，從而封堵了反循環(huán)的流動(dòng)通道；

如圖7所示，鉆桿100內(nèi)的壓力會(huì)急劇增加，在壓力的作用下球體7會(huì)頂著弧形爪6發(fā)生旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)，使弧形爪6的遠(yuǎn)離彈簧4的一端縮入滑動(dòng)內(nèi)筒3的內(nèi)壁中，從而使球體7通過弧形爪6繼續(xù)朝向第二限位內(nèi)筒2移動(dòng)，與此同時(shí)，限位鉤61隨著弧形爪6的擺動(dòng)從限位槽12中拔出，弧形爪6的靠近彈簧4的一端與凸出于滑動(dòng)內(nèi)筒3的內(nèi)壁上，且限位內(nèi)筒與外筒1之間的定位解除；

如圖8所示，在彈簧4自身彈性回復(fù)力的作用下，弧形爪6和滑動(dòng)內(nèi)筒3向第二限位內(nèi)筒2移動(dòng)并封閉洗井通道11。

通過上述過程實(shí)現(xiàn)了單個(gè)隨鉆分段洗井裝置的開啟和關(guān)閉，由于此項(xiàng)技術(shù)針對(duì)的是大位移井，因此需要加裝多個(gè)隨鉆分段洗井裝置，從而實(shí)現(xiàn)分段清洗的作用。

如圖9所示，在正常鉆井過程中，在鉆桿100之間安裝有四個(gè)隨鉆分段洗井裝置，分別為一級(jí)洗井裝置400、二級(jí)洗井裝置500、三級(jí)洗井裝置600和四級(jí)洗井裝置700。每個(gè)隨鉆分段洗井裝置之間的區(qū)別是：隨著級(jí)數(shù)的增加，球體7、第二限位內(nèi)筒2、滑動(dòng)內(nèi)筒3、弧形爪6以及第一限位內(nèi)筒5的尺寸逐漸增大，從而實(shí)現(xiàn)不同直徑球體7對(duì)不同級(jí)的洗井裝置的開啟和關(guān)閉。

如圖10所示，當(dāng)需要分段洗井時(shí)，從鉆桿100首先投入適合開啟一級(jí)洗井裝置400的球體7，最終到達(dá)一級(jí)洗井裝置400并開啟一級(jí)洗井裝置400進(jìn)行洗井作業(yè)，從而使一級(jí)洗井裝置400作用范圍內(nèi)的巖屑得到有效清理。當(dāng)超過一級(jí)洗井裝置400的作用范圍時(shí)，此時(shí)向鉆桿100中投入匹配二級(jí)洗井裝置500的球體7，從而開啟二級(jí)洗井裝置500，一級(jí)洗井裝置400停止洗井。以此類推，分別開啟三級(jí)洗井裝置600和四級(jí)洗井裝置700，從而實(shí)現(xiàn)分段清洗的作用。在圖10中主要以4個(gè)隨鉆分段洗井裝置來(lái)講述分段洗井的過程，而實(shí)際中加裝隨鉆分段洗井裝置的個(gè)數(shù)以及不同隨鉆分段洗井裝置之間的距離要根據(jù)井深、巖屑的堆積程度和堆積位置來(lái)決定。

當(dāng)洗井結(jié)束時(shí)，需要關(guān)閉各個(gè)隨鉆分段洗井裝置同時(shí)回收全部球體7，此時(shí)反循環(huán)，如圖11所示，在環(huán)空200中注入鉆井液，鉆井液通過鉆頭300進(jìn)入鉆桿100內(nèi)部，在流體壓力的作用下依次推動(dòng)一級(jí)洗井裝置400、二級(jí)洗井裝置500、三級(jí)洗井裝置600和四級(jí)洗井裝置700中的球體7移動(dòng)，從而依次關(guān)閉一級(jí)洗井裝置400、二級(jí)洗井裝置500、三級(jí)洗井裝置600和四級(jí)洗井裝置700，各球體7通過鉆桿100到達(dá)地面進(jìn)行回收。最后在鉆桿100中注入鉆井液繼續(xù)鉆進(jìn)，如圖9所示。

采用隨鉆分段洗井裝置只需要在地面投入不同大小的小球就能實(shí)現(xiàn)任意井段或者全井段巖屑床的清洗。相比傳統(tǒng)清洗巖屑的方法，該方法操作簡(jiǎn)單，清洗效果良好，降低了鉆井事故的頻率，有效的減短了鉆井所需得時(shí)間，降低了鉆井需要的成本，具有廣泛的應(yīng)用前景。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：

1、本發(fā)明提供的隨鉆分段洗井裝置能安裝在每?jī)筛噜彽你@桿之間，使得鉆井裝置在鉆進(jìn)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)水平井、大位移井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井的分段清洗，有效提高清洗效果，避免巖屑床的生成，為安全高效鉆井提供保障。

2、操作簡(jiǎn)單，只需要在地面投入不同大小的球體以及控制鉆井液的流動(dòng)方向就能實(shí)現(xiàn)清洗作業(yè)，減少鉆井平臺(tái)工作人員的工作量，降低了鉆井成本。

3、洗井作業(yè)時(shí)無(wú)需增大鉆井液的排量、改善鉆井液的性能以及短起下倒劃眼，有效的減少了對(duì)儲(chǔ)層的傷害以及地層垮塌掉塊的風(fēng)險(xiǎn)，減短了鉆井所需得時(shí)間，降低了鉆井成本。

4、可以在任何時(shí)間段對(duì)任何井段進(jìn)行清洗，有效預(yù)防巖屑床的大量沉積，降低了鉆井過程的阻力，對(duì)大位移井延伸能力，提速提效具有重要意義。

以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。