[發明專利]一種天然氣水平井鉆井機構

有效

• 申請號: 201310460717.X
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103485719A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 石崇東;張建卿;李錄科;王萬慶;王浩;諶建祁;何輝;王政
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶鉆井總公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張培勛

技術領域

本發明涉及石油、天然氣勘探開發領域，特別涉及蘇里格區塊的天然氣水平井鉆井工藝。

技術背景

水平井開發已成為蘇里格氣田大規模開發的主要方式。隨著水平井數量、水平段長度的不斷增加，施工過程中存在直井段井斜易超標，直井段攜砂困難，下部地層可鉆性差；斜井段PDC鉆頭復合增斜率較低，斜井段易托壓；水平段調整井眼軌跡控制頻繁，滑動鉆進過程中摩阻扭矩較大等難題。

發明內容

為了解決上述現有鉆井技術中直井段井斜易超標，直井段攜砂困難，下部地層可鉆性差，及抗壓強度波動范圍較大；斜井段PDC鉆頭復合增斜率較低，斜井段易托壓，鉆壓施加在螺桿扶正器上，鉆頭上無法施加有效鉆壓；水平段調整井眼軌跡控制頻繁，滑動鉆進過程中摩阻扭矩較大等難題，本發明旨在提供一種天然氣水平井鉆井工藝，在鉆井過程中針對不同井段所采用的鉆井技術進行優化，同時對全井段鉆具組合根據不同井段的不同需求進行改進，每個井段采用不同的鉆具組合，使得鉆井過程更加穩定、安全、高效。?

本發明通過如下技術方案實現：

一種天然氣水平井鉆井機構，井內各井段自下而上依次采用如下鉆具組合：

（1）直井段采用的鉆具組合為：Φ228.6mm631PDC鉆頭、0.75度7LZΦ185mm630×410螺桿、Φ224mm411×410剛性扶正器、Φ178mm?411×410MWD無線隨鉆定向接頭、Φ178mm411×410無磁鉆鋌、2根Φ178mm?411×410鉆鋌、411×460轉換接頭、15根Φ165mm461×460鉆鋌、461×410轉換接頭、45根Φ127mm411×410加重鉆桿和Φ127mm411×410鉆桿，上述鉆具自下而上依次連接，數根相同鉆具之間自下而上依次首尾相接；上述連接均為螺紋連接。?

（2）斜井段采用的鉆具組合為：Ф215.9mm431PDC鉆頭、1.5度Ф172mm430×460螺桿、Ф165mm461×460回壓凡爾、Ф165mm?461×460MWD無線隨鉆定向接頭、Ф165mm461×460無磁鉆鋌、461×410轉換接頭、45根Ф127mm411×410加重鉆桿和Ф127mm411×410鉆桿，上述鉆具自下而上依次連接，數根相同鉆具之間自下而上依次首尾相接；上述連接均為螺紋連接。

（3）水平段采用的鉆具組合為：Ф152.4mm331PDC鉆頭、1?.25度Ф127mm330×310單彎螺桿、?Ф120mm311×310回壓凡爾、Ф148mm311×310剛性扶正器、?Ф120mm311×310MWD無線隨鉆定向接頭、Ф120mm311×310無磁鉆鋌、311×HLST39B轉換接頭、15根Ф101.6mm?HLST39P×HLST39B加重鉆桿、60根Ф101.6mm?HLST39P×HLST39B鉆桿、30根Ф101.6mm?HLST39P×HLST39B加重鉆桿、Ф101.6mm?HLST39P×HLST39B鉆桿，上述鉆具自下而上依次連接，數根相同鉆具之間自下而上依次首尾相接；上述連接均為螺紋連接。

進一步的，井外設有兩個泥漿泵，泥漿泵通過地面高壓管線經由閥門控制與直井段的鉆桿端連接，每個泥漿泵的泵沖為65沖，泥漿泵內安裝的缸套內徑為170mm，直井段兩個泵的總排量為48L/S以上。

本發明在直井段采用0.75度7LZΦ185mm630×410螺桿，能有效控制井斜，提高單只鉆頭的進尺及機械鉆速；斜井段采用Ф215.9mm431PDC鉆頭和1.5度Ф172mm430×460螺桿定向，進行復合鉆進和滑動鉆進，提高斜井段施工效率；水平段采用Ф152.4mm331PDC鉆頭和1.25度Ф127mm330×310單彎螺桿，一方面通過滑動鉆進調整井斜，糾正井斜突變現象，同時，降低滑動比例，減少軌跡調整次數，降低滑動鉆進過程中摩阻扭矩，提高機械鉆速。本發明能夠增強直井段的攜沙能力，提高機械鉆速和單只鉆頭進尺，提高水平段PDC鉆頭復合增斜率，有效提高各井段施工效率，縮短鉆井周期。

附圖說明

圖1為本發明直井段鉆具組合連接狀態結構示意圖；

圖2為本發明斜井段鉆具組合連接狀態結構示意圖；

圖3為本發明水平段鉆具組合連接狀態結構示意圖。