[實用新型]一種防斜組合鉆具

有效

• 申請號: 201320435578.0
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN203347688U
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 趙明濤;鄧守慶
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;大慶石油管理局
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B7/10;E21B17/10
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 馬長嬌

技術領域

本實用新型涉及油田鉆井領域在鉆井過程中所用的一種鉆具，具體的說是一種防斜組合鉆具。

背景技術

目前，隨著鉆探領域的不斷深入，鉆井區塊逐步擴大，底層情況更加復雜，地層傾角大，復雜井段的糾斜、防斜施工作業安全風險增加，國外曾有新型自動垂直鉆井工具，但這些工具費用昂貴，直井鉆井成本依然較高。而國內現有直井眼防斜打快技術中滿眼鉆具組合防斜打直技術、降壓鉆井技術、復合鉆井技術在實現單一功能方面有一定效果，但由于技術限制，無法同時實現直井眼的防斜和打快，影響上述勘探區塊的開發鉆進效率低。

發明內容

為了解決背景技術中所述的不足，本實用新型提供一種防斜組合鉆具。該防斜組合鉆具實現了滿眼鉆具組合防斜打直技術、降壓鉆井技術和復合鉆井技術的融合應用，有效解決復雜井段糾斜、防斜施工作業安全風險高而造成的鉆進效率低的問題。

本實用新型的技術方案是：一種防斜組合鉆具，包括鉆鋌、上穩定器、動力鉆具、短節、下穩定器以及鉆頭，上述的鉆鋌下端依次連接有上穩定器、動力鉆具、短節及穩定器，穩定器下連接有鉆頭，而上述的短節內安裝有MWD無線隨鉆測量儀。

所述的上穩定器及下穩定器為滿眼套裝式，外套可旋轉且帶有螺旋扶正翼。

所述的動力鉆具外套裝滿眼穩定器；所述的短節外壁帶有螺旋葉片。

本實用新型的有益效果是：在上述方案中，設置在短節內的MWD無線隨鉆測量儀是把測量井眼姿態與油藏特性的一系列傳感器放置于短接內，可測到傳感器安裝位置處的井斜、方位、工具面及底層電阻率、自然伽馬等參數，然后通過泥漿脈沖或電磁波把測量信息傳到地面的監控系統，這種系統的功能相當于給鉆頭裝上?“眼睛”,實時測量定向參數，可以精確、連續地控制井眼軌跡；利用鉆頭、外體可旋轉的上滿眼穩定器和下滿眼穩定器、動力鉆具上的近鉆頭滿眼穩定器形成滿眼鉆具組合，在鉆具高速旋轉的過程中，外體可旋轉的上滿眼穩定器和下滿眼穩定器的外體與鉆具相對旋轉，螺旋扶正翼與井壁保持相對靜止，從而形成一個穩定的支點，進一步提高了鉆具組合防斜、打直的能力，達到直井眼防斜的目的；利用動力鉆具和地面驅動裝置帶動帶有螺旋葉片的短節高速旋轉；在動力鉆具和地面驅動裝置的高速旋轉驅動下使得井壁與鉆具之間的流體向上快速舉升，同時由于動力鉆具的近鉆頭滿眼穩定器、外體可旋轉的下滿眼穩定器與井壁三者之間形成一個近似密閉空間，進而形成局部抽吸效果，實現近鉆頭局部降壓和井底巖屑的抽吸清洗；利用動力鉆具實現復合鉆進；鉆頭為各種滿足工程需要的高速牙輪鉆頭，可適應復合鉆進的高轉速。同時動力鉆具動力頭部分連接外體可旋轉的滿眼穩定器，該滿眼穩定器的外體部分不隨動力頭高速旋轉，從而減小了動力鉆具扭矩的損耗，獲得更高的機械鉆速，達到直井眼打快的目的。該復合鉆井組合鉆具在保持了滿眼鉆具組合防斜打直能力的同時，進一步提高了鉆頭的旋轉速度；在近鉆頭處形成了局部環空抽吸降壓效果，提高了井底巖屑的清理效率，減少了井底巖層的壓實效應；實現了直井眼的防斜打快。且鉆具組合中采用了外體可旋轉的滿眼穩定器，進一步減小了鉆具扭矩。所以說該防斜組合鉆具實現直井眼防斜和打快的有機結合，具有鉆井速度快、防斜能力強、成本低的特點，從而大大降低了鉆井成本。

附圖說明

??圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖中?1-鉆鋌，2-上穩定器，3-動力鉆具，4-短節，5-下穩定器，6-鉆頭。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：

由圖1所示，該復合鉆井組合鉆具包括鉆鋌1、外體可旋轉的上滿眼穩定器2、動力鉆具3、短節4、外體可旋轉的下滿眼穩定器5以及鉆頭6，鉆鋌1下連接外體可旋轉的上滿眼穩定器2，上滿眼穩定器2下連接有帶有近鉆頭滿眼穩定器的動力鉆具3，動力鉆具3下連接有帶有螺旋葉片的短節4，短節4下連接有外體可旋轉的下滿眼穩定器5，下滿眼穩定器5下連接有鉆頭6；而上述短節4內安裝有MWD無線隨鉆測量儀，設置在短節內的MWD無線隨鉆測量儀可以把測量井眼姿態與油藏特性的一系列傳感器放置于短接內帶到井下，測量到傳感器安裝位置處的井斜、方位、工具面及底層電阻率、自然伽馬等參數，然后通過泥漿脈沖或電磁波把測量信息傳到地面的監控系統，地面監控系統隨時監控鉆進狀態。這種系統的功能相當于給鉆頭裝上?“眼睛”,實時測量定向參數，可以精確、連續地控制井眼軌跡；多地質參數能準確的描述地層巖性、地層孔隙度和汗水飽和度，在定向井、水平井及大位移井的鉆井施工過程中，采用LWD儀器進行地質導向，可以準確地控制井眼軌跡，使之穿行于儲層中有利于產油的最佳位置，有效回避油/氣和油/水界面。利用鉆頭6、上滿眼穩定器2和下滿眼穩定器5、動力鉆具3上的近鉆頭滿眼穩定器形成滿眼鉆具組合；上述外體可旋轉的上滿眼穩定器2、下滿眼穩定器5和動力鉆具3上的近鉆頭滿眼穩定器，均為螺旋狀穩定器，其上有3-5條螺旋扶正翼，且外徑要保持一致，均小于井眼直徑1mm-3mm。同時上述外體可旋轉的上滿眼穩定器2和下滿眼穩定器5，螺旋扶正翼在穩定器外體上，在鉆具高速旋轉的過程中，上滿眼穩定器2和下滿眼穩定器5上的外體與鉆具相對旋轉，螺旋扶正翼與井壁保持相對靜止，從而形成一個穩定的支點，提高了鉆具組合防斜打直的能力，達到直井眼防斜的目的。利用動力鉆具3和地面驅動裝置帶動帶有螺旋葉片的短節4高速旋轉；帶有螺旋葉片的短節4整體最大外徑小于外體可旋轉的上滿眼穩定器的最大外徑，且螺旋葉片的設計與動力鉆具旋轉方向相匹配，在動力鉆具和地面驅動裝置的高速旋轉驅動下使得井壁與鉆具之間的流體向上快速舉升，同時由于動力鉆具3的近鉆頭滿眼穩定器和外體可旋轉的下滿眼穩定器5與井壁三者之間形成一個近似密閉空間，進而形成局部抽吸效果，實現近鉆頭局部降壓和井底巖屑的抽吸清洗。鉆頭6為各種滿足工程需要的高速牙輪鉆頭或PDC鉆頭，可適應復合鉆進的高轉速。同時動力鉆具3動力頭部分連接外體可旋轉的滿眼穩定器，該滿眼穩定器的外體部分不隨動力頭高速旋轉，從而減小了動力鉆具扭矩的損耗，獲得更高的機械鉆速，達到直井眼打快的目的。