[發明專利]一種增強連續油管鉆井水平延伸能力的管柱結構

有效

• 申請號: 201710579148.9
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107605410B
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 鄧旭;劉乃震;余雷;喻晨;朱忠偉;王馨萍;胡靖;鄧曉立;李躍;宋遠飛;匡緖兵;羅軍;孫少亮;尹方雷;柳進;余海波;賀永杰;陳志勇;郭修成
• 申請（專利權）人: 中國石油集團長城鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;E21B17/02;E21B17/10;E21B47/12
• 代理公司: 盤錦遼河專利代理有限責任公司 21106
• 代理人: 王艷飛

本發明涉及油氣開發鉆井技術領域，特別涉及一種增強連續油管鉆井水平延伸能力的管柱結構。該裝置的隨鉆測量組件上端連接鉆壓自動控制短節，鉆壓自動控制短節與隨鉆測量組件通訊并能夠自動控制鉆壓；鉆壓自動控制短節上端連接井下旋轉動力裝置，井下旋轉動力裝置能夠產生轉動扭矩驅動下部管柱旋轉鉆進，需要定向時井下旋轉動力裝置能夠接收隨鉆測量組件的控制指令并停止扭矩輸出。本發明實現了使連續油管鉆井的高剛度管柱部分具有復合鉆進能力和自牽引驅動能力，精確控制鉆頭獲得穩定的鉆壓，減少連續油管螺旋彎曲效應和水平段巖屑沉積，減阻降摩，大幅度增強連續油管鉆井的水平延伸能力。

技術領域：

本發明涉及油氣開發鉆井技術領域，特別涉及一種增強連續油管鉆井水平延伸能力的管柱結構。

背景技術：

近年來連續油管鉆井技術已用于側鉆井、側鉆水平井和欠平衡條件下鉆井，由于可連續起下不需要接單根作業，因此具有較高的鉆井效率和井控安全性，減輕了勞動強度，降低了鉆井成本。連續油管鉆井與常規鉆井技術相比具有以下三方面特殊性：一、常規鉆井除定向段外，穩斜鉆進均采用復合鉆進或轉盤鉆進以便獲得較高的機械鉆速。而對于連續油管鉆井而言，由于連續油管無法直接傳遞轉動扭矩，目前整個鉆進過程中均為滑動鉆進，鉆井效率低。二、大位移或長水平段鉆進時常規鉆井采用倒裝鉆具的重量或頂驅產生軸向驅動鉆壓，而連續油管具有較大的柔性，易產生螺旋彎曲，無法從地面或采用倒裝鉆具產生鉆壓，水平鉆進時鉆壓傳遞困難且不穩定。三、常規鉆井長水平段復合鉆進時由于管柱旋轉巖屑反排相對容易，不易沉積。而連續油管滑動鉆進長水平段時巖屑易堆積，形成巖屑床。以上三方面因素制約了連續油管鉆井的水平延伸能力。

發明內容：

本發明要解決的技術問題是提供一種增強連續油管鉆井水平延伸能力的管柱結構，該裝置實現了使連續油管鉆井的高剛度管柱部分具有復合鉆進能力和自牽引驅動能力，精確控制鉆頭獲得穩定的鉆壓，減少連續油管螺旋彎曲效應和水平段巖屑沉積，減阻降摩，大幅度增強連續油管鉆井的水平延伸能力。克服了現有連續油管鉆井易產生螺旋彎曲，巖屑易堆積，水平延伸能力差的不足。

本發明所采取的技術方案是：一種增強連續油管鉆井水平延伸能力的管柱結構，包括鉆頭、動力鉆具、隨鉆測量組件和連續油管，鉆頭上端連接動力鉆具，動力鉆具上端連接隨鉆測量組件；隨鉆測量組件上端連接鉆壓自動控制短節，鉆壓自動控制短節與隨鉆測量組件通訊并能夠自動控制鉆壓；鉆壓自動控制短節上端連接井下旋轉動力裝置，井下旋轉動力裝置能夠產生轉動扭矩驅動下部管柱旋轉鉆進，需要定向時井下旋轉動力裝置能夠接收隨鉆測量組件的控制指令并停止扭矩輸出；井下旋轉動力裝置上端連接管柱推進器，管柱推進器能夠以井壁或套管壁為支點推動前部剛性管柱并牽引連續油管使連續油管處于受拉狀態，管柱推進器能夠與隨鉆測量組件及鉆壓自動控制短節通訊并能夠自動調節推進的力和移動位移大小；管柱推進器上端連接應急安全短節，應急安全短節能夠實現上部管柱與下部管柱的脫離和再連接，應急安全短節上端連接連續油管；此管柱結構上連接有若干個自旋轉多功能短節，自旋轉多功能短節由滾動扶正機構和旋轉外套構成，旋轉外套能夠依靠管柱內液力或者電力驅動旋轉。

管柱推進器由多點復合步進式支撐臂或滾動接觸機構組成。

本發明的有益效果是：本發明實現了使連續油管鉆井的高剛度管柱部分具有復合鉆進能力和自牽引驅動能力，精確控制鉆頭獲得穩定的鉆壓，減少連續油管螺旋彎曲效應和水平段巖屑沉積，減阻降摩，大幅度增強連續油管鉆井的水平延伸能力。

附圖說明：

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步詳細的說明。

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式：