[發明專利]一種全電動復合材料連續管鉆井裝置及方法

無效

• 申請號: 201110127210.3
• 申請日: 2011-05-17
• 公開（公告）號: CN102787804A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 安慶寶;尹文波;曲剛;董懷榮;蔡文軍;郭振;曾飛舟
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B21/00;E21B4/04;E21B4/18;E21B47/00;E21B47/12;E21B44/00
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 羅文遠

1.一種全電動復合材料連續管鉆井裝置，包括鉆頭(3)和驅動鉆頭(3)轉動的電動馬達(18)，其特征在于：還包括內嵌電纜的復合材料連續管(2)、連續管滾筒(8)、地面電源(5)、連續管接頭(10)、測量井下參數的測量機構(15)、改變鉆頭指向的導向工具(16)；復合材料連續管(2)內為泥漿流道；復合材料連續管(2)卷繞在連續管滾筒(8)上，復合材料連續管(2)的下端連接連續管接頭(10)；連續管接頭(10)、測量機構(15)、導向工具(16)與電動馬達(18)依次串接；地面電源(5)通過復合材料連續管(2)內嵌的電纜與測量機構(15)、導向工具(16)及電動馬達(18)連接。

2.根據權利要求1所述的全電動復合材料連續管鉆井裝置，其特征在于：所述測量機構(15)內通過導線串接有泥漿壓力傳感器、方位角傳感器、井斜傳感器、三軸加速度計、鉆壓傳感器、扭矩傳感器、鉆井液密度傳感器、井底溫度傳感器、井徑傳感器、地層電阻率測量儀、中子孔隙度測量儀和自然伽馬參數測量儀。

3.根據權利要求2所述的全電動復合材料連續管鉆井裝置，其特征在于：在所述連續管接頭(10)與測量機構(15)之間還連接有驅動鉆頭(3)沿井眼移動的電控推進器(14)。

4.根據權利要求3所述的全電動復合材料連續管鉆井裝置，其特征在于：在所述連續管接頭(10)與電控推進器(14)之間還連接有電控斷脫器(13)。

5.根據權利要求4所述的全電動復合材料連續管鉆井裝置，其特征在于：在所述地面電源(5)和復合材料連續管(2)之間還連接有地面電力變壓器(7)；在所述復合材料連續管(2)與測量機構(15)之間還連接有井下電力變壓器(11)。

6.根據權利要求4或5所述的全電動復合材料連續管鉆井裝置，其特征在于：還包括地面監控器(4)、地面通訊處理器(6)和井下通訊處理器(12)；在地面，地面監控器(4)與地面通訊處理器(6)通過導線相連接；在井下，井下通訊處理器(12)與測量機構(15)、導向工具(16)、電控推進器(14)、電控斷脫器(13)及電動馬達(18)通過導線相連接；地面通訊處理器(6)通過復合材料連續管(2)內嵌的電纜與井下通訊處理器(12)連接。

7.根據權利要求6所述的全電動復合材料連續管鉆井裝置，其特征在于：在所述導向工具(16)與電動馬達(18)之間還設有控制泥漿單向通過的單向閥(17)。

8.根據權利要求6所述的全電動復合材料連續管鉆井裝置，其特征在于：還包括泥漿泵(9)，泥漿泵(9)的排出口與所述復合材料連續管(2)的上端連接。

9.根據權利要求6所述的全電動復合材料連續管鉆井裝置，其特征在于：在地面井口處還設有夾持復合材料連續管(2)的注入頭(1)。

10.一種全電動復合材料連續管鉆井方法，其特征在于：

第一步，利用復合材料連續管(2)下入鉆頭(3)；

第二步，利用電動馬達(18)驅動鉆頭(3)轉動，利用電控推進器(14)向鉆頭(3)施加鉆壓；

第三步，在井下，利用測量機構(15)采集數據，測量數據實時上傳至地面；接收地面下傳的控制指令，利用電動馬達(18)改變鉆頭(3)轉速，利用導向工具(16)改變鉆頭(3)前進方向，利用電控推進器(14)改變鉆壓，利用電控斷脫器(13)分離復合材料連續管(2)和鉆頭(3)；

第四步，在地面，接收上傳的測量數據，并向電動馬達(18)、導向工具(16)、電控推進器(14)和電控斷脫器(13)下傳控制指令；

利用復合材料連續管(2)內嵌的電纜為井下輸送地面電力。

11.根據權利要求10所述的全電動復合材料連續管鉆井方法，其特征在于：井下和地面之間通過復合材料連續管(2)內嵌的電纜進行雙向實時通訊；井下和地面之間電力和通訊信號的傳輸同時進行。

12.根據權利要求10或11所述的全電動復合材料連續管鉆井方法，其特征在于：地面電力經變壓后向井下輸送；電力輸送到井下后再進行變壓。