本發(fā)明涉及一種石油完井工具及方法，特別涉及一種裸眼井用井壁泥餅刮除工具及方法。

背景技術(shù)：

泥餅是鉆井液在過濾過程中沉積在井壁或地層面上的固相沉積物，這種沉積物在鉆井過程中有利于平衡井底壓力，具有一定的潤滑性，能夠起到安全、快速鉆進的作用。但是，當套管或裸眼完井時，形成的泥餅不僅阻塞了地層油氣孔隙通道，也在井眼內(nèi)部形成一道屏障，從而降低了水泥石與地層的膠結(jié)強度，不利于固井質(zhì)量的提高。

清除油水井的鉆井液泥餅是關(guān)系頂替效率、固井質(zhì)量的重要工作。目前，常用辦法是利用前置液（或沖洗液）沖洗泥餅實現(xiàn)。沖洗液是在注水泥漿之前預先泵入一定量的流體，用以沖洗附著在井壁和套管壁上的泥餅。但是，沖洗液的作用有限，在自然流動的過程中只能沖洗表面的虛泥餅，無法對整個泥餅結(jié)構(gòu)造成破壞；相比較而言，輔助采用機械方法可以有效破壞泥餅結(jié)構(gòu)，泥餅清除效果會更加明顯。

對于直井，刮除鋼絲直接作用于井壁，無需添加扶正器；對于大位移井、水平井來說，套管在自身重量的作用下，緊貼井壁下沿，通過剛性扶正器、滾珠扶正器有效的保證套管居中度，避免刮除鋼絲受套管重量壓縮而失去作用。

一種刮管器的改進方法及刮管器（專利號：201510985361.0）、一種復合刮管器（專利號：201310298346.X）、一種用于石油套管內(nèi)壁的刮泥器（201620144797.7）都是一種涉及套管的刮管器，用于石油完井、測試領域。具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、應用范圍廣等特點，但不具備裸眼條件下刮除泥餅的功能。而水平井泥餅清洗器（專利號：201020252435.2）與其他防砂工具配套使用,可以完成對裸眼水平井、射孔水平井、斜井、直井對地層進行擠壓或循環(huán)充填防砂、替漿及酸化等的作業(yè)施工，廣泛在石油開采井防砂作業(yè)的配套井下工藝中應用，不具備裸眼條件下刮除泥餅的能力。

滿足于裸眼用井用井壁泥餅刮除工具需要達到完井作業(yè)過程中刮除井壁泥餅的作用，在安全性和可行性方面技術(shù)要求也更高。其難點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

①該工具必須適應管外復雜井眼條件，滿足該條件下的有效刮除泥餅的要求；

②由于需要應用大位移井、水平井，必須具備套管扶正功能；

③必須不影響正常循環(huán)固井作業(yè)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種裸眼井用井壁泥餅刮除工具及方法，既能夠?qū)崿F(xiàn)不規(guī)則井眼泥餅的有效清除，又能夠保證泥漿、沖洗液、水泥漿等入井液正常循環(huán)，從而提高泥餅沖洗效率、提高固井二界面膠結(jié)強度。

本發(fā)明提到的一種裸眼井用井壁泥餅刮除工具，包括上接頭（1）、剛性扶正體短節(jié)（2）、泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）、滾珠扶正體短節(jié)（7）、下接頭（8），所述上接頭（1）和下接頭（8）與管相連，剛性扶正體短節(jié)（2）、泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）、滾珠扶正體短節(jié)（7）分別為獨立結(jié)構(gòu)，內(nèi)部通徑與套管內(nèi)徑一致，且通過絲扣活動連接，所述剛性扶正體短節(jié)（2）的下部連接泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5），所述泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）的下端連接滾珠扶正體短節(jié)（7）；所述泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）與井眼過盈配合，泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）外側(cè)的鋼絲成直線排布，循環(huán)流體可以通過各排鋼絲之間的通道流動。

優(yōu)選的，上述的剛性扶正體短節(jié)（2）的外側(cè)設有多個螺旋扶正條（3），螺旋扶正條（3）的外徑低于泥餅刮擦綱絲短節(jié)（5）的鋼絲的外徑；螺旋扶正條（3）之間為過液通道（4）。

優(yōu)選的，上述的螺旋扶正條（3）呈30°排列。

優(yōu)選的，上述的滾珠扶正體短節(jié)（7）的中部外側(cè)設有滾珠（6），滾珠（6）處的外徑低于泥餅刮擦綱絲短節(jié)（5）的鋼絲的外徑。

優(yōu)選的，上述的滾珠扶正體短節(jié)（7）的中部外側(cè)設有多個滾珠座，滾珠座上布設有多個滾珠（6）。

優(yōu)選的，上述的泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）的縱向設有三組鋼絲，每組鋼絲由4-8根鋼絲排列形成。

本發(fā)明提到的第二種裸眼井用井壁泥餅刮除工具，包括上接頭（1）、剛性扶正體短節(jié)（2）、泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）、滾珠扶正體短節(jié)（7）、下接頭（8），所述上接頭（1）和下接頭（8）與管相連，剛性扶正體短節(jié)（2）、泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）、滾珠扶正體短節(jié)（7）分別為獨立結(jié)構(gòu)，內(nèi)部通徑與套管內(nèi)徑一致，且通過絲扣活動連接，滾珠扶正體短節(jié)（7）的下部連接泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5），所述泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）的下端連接剛性扶正體短節(jié)（2）；所述泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）與井眼過盈配合，泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）外側(cè)的鋼絲成直線排布，循環(huán)流體可以通過各排鋼絲之間的通道流動。

本發(fā)明提到的第三種裸眼井用井壁泥餅刮除工具，包括上接頭（1）、剛性扶正體短節(jié)（2）、泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）、滾珠扶正體短節(jié)（7）、下接頭（8），所述上接頭（1）和下接頭（8）與管相連，剛性扶正體短節(jié)（2）、泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）、滾珠扶正體短節(jié)（7）分別為獨立結(jié)構(gòu)，內(nèi)部通徑與套管內(nèi)徑一致，且通過絲扣活動連接，泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）的下部連接剛性扶正體短節(jié)（2），所述剛性扶正體短節(jié)（2）的下端連接滾珠扶正體短節(jié)（7）；所述泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）與井眼過盈配合，泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）外側(cè)的鋼絲成直線排布，循環(huán)流體可以通過各排鋼絲之間的通道流動。

本發(fā)明提到的裸眼井用井壁泥餅刮除工具的使用方法，包括以下步驟：

施工過程中，上接頭（1）、下接頭（8）與完井的套管正常連接，剛性扶正體短節(jié)（2）、泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）、滾珠扶正體短節(jié)（7）根據(jù)井況及技術(shù)要求組合成完井管柱；

隨著完井管柱的下入，當完井管柱下入井下且到位后，按照固井流程循環(huán)、注水泥、頂替、碰壓；其中，剛性扶正體短節(jié)（2）和滾珠扶正體短節(jié)（7）起到引導作用，泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）與井壁接觸，通過凸出的鋼絲對井壁進行機械刮擦，改變原有泥餅的附著狀態(tài)，便于后期泥漿、沖洗液、水泥漿入井液沖洗井壁、最終，清除泥餅。

本發(fā)明的有益效果是：①鋼絲與井壁過盈配合，可以有效破壞泥餅結(jié)構(gòu)；②工具上下有剛性扶正器、滾珠扶正器配合，保證了工具處的套管居中度；③工具的流道結(jié)構(gòu)保證了流體的循環(huán)流動?？傊?，本發(fā)明既能夠?qū)崿F(xiàn)不規(guī)則井眼泥餅的有效清除，又能夠保證泥漿、沖洗液、水泥漿等入井液正常循環(huán)，從而提高泥餅沖洗效率、提高固井二界面膠結(jié)強度。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2是剛性扶正體短節(jié)的局部放大圖；

附圖3是泥餅刮擦鋼絲短節(jié)的局部放大圖；

附圖4是滾珠扶正體短節(jié)的局部放大圖；

上圖中：上接頭1、剛性扶正體短節(jié)2、螺旋扶正條3、過液通道4、泥餅刮擦鋼絲短節(jié)5、滾珠6、滾珠扶正體短節(jié)7、下接頭8。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例1，本發(fā)明提到的一種裸眼井用井壁泥餅刮除工具，包括上接頭1、剛性扶正體短節(jié)2、泥餅刮擦鋼絲短節(jié)5、滾珠扶正體短節(jié)7、下接頭8，所述上接頭1和下接頭8與管相連，剛性扶正體短節(jié)2、泥餅刮擦鋼絲短節(jié)5、滾珠扶正體短節(jié)7分別為獨立結(jié)構(gòu)，內(nèi)部通徑與套管內(nèi)徑一致，且通過絲扣活動連接，接觸面設有密封膠圈；所述剛性扶正體短節(jié)2的下部連接泥餅刮擦鋼絲短節(jié)5，所述泥餅刮擦鋼絲短節(jié)5的下端連接滾珠扶正體短節(jié)7；所述泥餅刮擦鋼絲短節(jié)5與井眼過盈配合，泥餅刮擦鋼絲短節(jié)5外側(cè)的鋼絲成直線排布，循環(huán)流體可以通過各排鋼絲之間的通道流動。

其中，剛性扶正體短節(jié)2的外側(cè)設有多個螺旋扶正條3，螺旋扶正條3的外徑低于泥餅刮擦綱絲短節(jié)5的鋼絲的外徑；螺旋扶正條3之間為過液通道4；優(yōu)選的，上述的螺旋扶正條3呈30°排列。

另外，上述的滾珠扶正體短節(jié)7的中部外側(cè)設有滾珠6，滾珠6處的外徑低于泥餅刮擦綱絲短節(jié)5的鋼絲的外徑；上述的滾珠扶正體短節(jié)7的中部外側(cè)設有多個滾珠座，滾珠座上布設有多個滾珠6。

優(yōu)選的，上述的泥餅刮擦鋼絲短節(jié)5的縱向設有三組鋼絲，每組鋼絲由4-8根鋼絲排列形成。

本發(fā)明提到的裸眼井用井壁泥餅刮除工具的使用方法，包括以下步驟：

施工過程中，上接頭1、下接頭8與完井的套管正常連接，剛性扶正體短節(jié)2、泥餅刮擦鋼絲短節(jié)5、滾珠扶正體短節(jié)7根據(jù)井況及技術(shù)要求組合成完井管柱；

隨著完井管柱的下入，當完井管柱下入井下且到位后，按照固井流程循環(huán)、注水泥、頂替、碰壓；其中，剛性扶正體短節(jié)2和滾珠扶正體短節(jié)7起到引導作用，泥餅刮擦鋼絲短節(jié)5與井壁接觸，通過凸出的鋼絲對井壁進行機械刮擦，改變原有泥餅的附著狀態(tài)，便于后期泥漿、沖洗液、水泥漿入井液沖洗井壁、最終，清除泥餅。

實施例2，本發(fā)明提到的第二種裸眼井用井壁泥餅刮除工具，包括上接頭1、剛性扶正體短節(jié)2、泥餅刮擦鋼絲短節(jié)5、滾珠扶正體短節(jié)7、下接頭8，所述上接頭1和下接頭8與管相連，剛性扶正體短節(jié)2、泥餅刮擦鋼絲短節(jié)5、滾珠扶正體短節(jié)7分別為獨立結(jié)構(gòu)，內(nèi)部通徑與套管內(nèi)徑一致，且通過絲扣活動連接，滾珠扶正體短節(jié)7的下部連接泥餅刮擦鋼絲短節(jié)5，所述泥餅刮擦鋼絲短節(jié)5的下端連接剛性扶正體短節(jié)2；所述泥餅刮擦鋼絲短節(jié)5與井眼過盈配合，泥餅刮擦鋼絲短節(jié)5外側(cè)的鋼絲成直線排布，循環(huán)流體可以通過各排鋼絲之間的通道流動。

具體施工和使用方法參照實施例1，需要說明的是，上述的剛性扶正體短節(jié)2和滾珠扶正體短節(jié)7可以有效保證工具附近套管的居中度，且剛性扶正體短節(jié)2和滾珠扶正體短節(jié)7以及泥餅刮擦鋼絲短節(jié)5自由組合。

本發(fā)明適用于裸眼井壁下套管作業(yè)，實現(xiàn)不規(guī)則井眼泥餅的有效清除，保證泥餅沖洗效率，從而提高固井二界面膠結(jié)強度。

實施例3，本發(fā)明提到的第三種裸眼井用井壁泥餅刮除工具，包括上接頭1、剛性扶正體短節(jié)2、泥餅刮擦鋼絲短節(jié)5、滾珠扶正體短節(jié)7、下接頭8，所述上接頭1和下接頭8與管相連，剛性扶正體短節(jié)2、泥餅刮擦鋼絲短節(jié)5、滾珠扶正體短節(jié)7分別為獨立結(jié)構(gòu)，內(nèi)部通徑與套管內(nèi)徑一致，且通過絲扣活動連接，泥餅刮擦鋼絲短節(jié)5的下部連接剛性扶正體短節(jié)2，所述剛性扶正體短節(jié)2的下端連接滾珠扶正體短節(jié)7；所述泥餅刮擦鋼絲短節(jié)5與井眼過盈配合，泥餅刮擦鋼絲短節(jié)（5）外側(cè)的鋼絲成直線排布，循環(huán)流體可以通過各排鋼絲之間的通道流動。

以上所述，僅是本發(fā)明的部分較佳實施例，任何熟悉本領域的技術(shù)人員均可能利用上述闡述的技術(shù)方案加以修改或?qū)⑵湫薷臑榈韧募夹g(shù)方案。因此，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所進行的任何簡單修改或等同置換，盡屬于本發(fā)明要求保護的范圍。