[發(fā)明專利]一種鉆具組合

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610917630.4
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN107965278B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡群愛;孫連忠;張金成;張進雙;劉匡曉;范紅康;涂玉林;王磊;張輝;柯珂
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號: E21B17/10
• 分類號: E21B17/10
• 代理公司: 北京聿華聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11611
• 代理人: 朱繪

本發(fā)明提出了一種鉆具組合，其包括鉆頭、設(shè)置在鉆頭上方的第一穩(wěn)定器、設(shè)置在第一穩(wěn)定器的上方的恒壓恒扭器、設(shè)置在恒壓恒扭器的上方的多個鉆鋌，其中，恒壓恒扭器包括相連接的減震器和穩(wěn)扭器，該鉆具組合具有運行穩(wěn)定的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油工程鉆井技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種鉆具組合。

背景技術(shù)

現(xiàn)有石油工程鉆井施工中，常規(guī)底部鉆具組合由“鉆頭+鉆鋌+穩(wěn)定器+鉆鋌”或“鉆頭+螺桿+鉆鋌+穩(wěn)定器+鉆鋌”組成。在鉆遇軟硬交錯地層、含礫地層、火成巖等堅硬地層時，鉆頭工作狀態(tài)不穩(wěn)定，會發(fā)生軸向振動(如跳鉆)、周向振動(如粘滑)和橫向振動(如渦動)。鉆頭振動不但會降低鉆頭破巖效率，還會造成鉆頭牙齒或切削齒的先期損壞、鉆具疲勞破壞，因而造成鉆頭機械鉆速慢、鉆頭進尺少、鉆頭壽命短和井下落物等一系列影響鉆井周期和鉆井費用的問題。

尤其是，目前全球范圍內(nèi)70％以上的鉆頭進尺是由PDC鉆頭完成的，但在易引發(fā)井下振動的地層中使用常規(guī)底部鉆具組合時PDC鉆頭容易先期損壞，造成PDC鉆頭使用效果較差。鉆頭的穩(wěn)定性和攻擊性在一定程度上是難以兼顧的，為了提高鉆頭穩(wěn)定性，經(jīng)常采用增加鉆頭刀翼數(shù)量、減小切削齒尺寸、增加布齒密度等降低鉆頭攻擊性的措施，這在提高PDC鉆頭使用壽命的同時卻降低了鉆頭機械鉆速。

為了改變這一現(xiàn)狀，很多輔助破巖工具應(yīng)運而生，也起到了較好的應(yīng)用效果，但在鉆頭發(fā)生多種振動時，還是難以保證鉆頭穩(wěn)定性，因而在同一區(qū)塊相同地層應(yīng)用同一型號的鉆頭和輔助破巖工具有時卻會出現(xiàn)應(yīng)用效果相差很大甚至沒有起到作用等問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述技術(shù)問題的部分或者全部，本發(fā)明提出了一種鉆具組合。該鉆具組合具有能發(fā)揮鉆具組合中各構(gòu)件降低不同類型的井下振動效果的協(xié)同作用，提高鉆頭穩(wěn)定性和保護鉆頭攻擊性，達到提高鉆井速度和破巖效率的目的。

根據(jù)本發(fā)明，提出了一種鉆具組合，包括：

鉆頭，

設(shè)置在鉆頭上方的第一穩(wěn)定器，

設(shè)置在第一穩(wěn)定器的上方的恒壓恒扭器，恒壓恒扭器包括相連接的減震器和穩(wěn)扭器，

設(shè)置在恒壓恒扭器上方的多個鉆鋌。

在一個實施例中，減震器處于穩(wěn)扭器的下方并與第一穩(wěn)定器連接。

在一個實施例中，在最下方的鉆鋌之上設(shè)置有第二穩(wěn)定器。

在一個實施例中，第一穩(wěn)定器和第二穩(wěn)定器中的至少一個包括：

柱狀本體，在柱狀本體上構(gòu)造有徑向向外凸出的扶正區(qū)，

在扶正區(qū)內(nèi)間隔開地構(gòu)造有徑向向外凸出的多個扶正棱，在任一個扶正棱的頂面上間隔開地設(shè)有多個弧面扶正塊。

在一個實施例中，多個扶正棱相互平行并且平行于柱狀本體的軸向而延伸，或多個扶正棱相互平行并且螺旋式延伸。

在一個實施例中，任一個扶正棱的頂面包括凸出的弧面區(qū)和處于弧面區(qū)兩側(cè)的倒角區(qū)，多個弧面扶正塊設(shè)在弧面區(qū)內(nèi)。

在一個實施例中，在一個扶正棱上，多個弧面扶正塊沿弧面區(qū)的延伸方向間隔開地設(shè)置。

在一個實施例中，弧面扶正塊的表面為球形或橢球形。

在一個實施例中，橢球形的弧面扶正塊的長軸垂直于相應(yīng)扶正棱的延伸方向。

在一個實施例中，在任一個扶正棱上，從其頂面向其內(nèi)部開設(shè)有多個安裝孔，

在任一個安裝孔內(nèi)安裝有一個柱形的扶正體，扶正體的頂面為弧面并且凸出到頂面之外而形成弧面扶正塊。