[實用新型]短半徑可控軌跡鉆井工具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022795040.3
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN213597871U
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐梓辰;萬曉躍;其他發(fā)明人請求不公開姓名
• 申請（專利權(quán)）人: 萬曉躍
• 主分類號: E21B7/06
• 分類號: E21B7/06
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 劉金鳳;韓嫚嫚

本實用新型提供了一種短半徑可控軌跡鉆井工具，其包括鉆頭和可控柔性鉆壓扭矩傳遞管柱，可控柔性鉆壓扭矩傳遞管柱包括偏置杠桿和多個承載短節(jié)，偏置杠桿的下端與鉆頭固定連接，相鄰兩承載短節(jié)之間通過鉆壓扭矩偏轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)相鉸接，位于最下方的承載短節(jié)為承載本體，承載本體上設(shè)有偏轉(zhuǎn)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，偏置杠桿的下部通過可控鉆壓扭矩偏轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)與承載本體的下部相鉸接，且偏置杠桿與承載本體之間形成有活動間隙，偏轉(zhuǎn)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)于活動間隙內(nèi)并位于可控鉆壓扭矩偏轉(zhuǎn)傳遞機(jī)構(gòu)的上方，偏轉(zhuǎn)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)能驅(qū)動偏置杠桿擺動和/或轉(zhuǎn)動。本實用新型可實現(xiàn)短?極短半徑井井眼造斜或通過短?極短半徑井段實現(xiàn)其延伸井段的導(dǎo)向鉆井。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及鉆井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種短半徑可控軌跡鉆井工具。

背景技術(shù)

開采成本的控制一直以來都是石油天然氣鉆探所追求的目標(biāo)，隨著非常規(guī)油氣田的開發(fā)等對鉆井裝備的要求越來越高，自動化、智能化的高效鉆井技術(shù)已成為降低成本，提高效率主流，此外，鉆探技術(shù)在地質(zhì)工程領(lǐng)域、礦產(chǎn)開發(fā)領(lǐng)域也有大量的應(yīng)用。

目前，旋轉(zhuǎn)鉆井設(shè)備的下部鉆具組合一般是通過不同穩(wěn)定器的安放位置或者其他的鉆具組合關(guān)系變化來控制鉆具的造斜性能，可實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)鉆井的定向井鉆具組合的極限造斜率極低，可在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下提供鉆井的井下工具有旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)，一般的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向造斜能力在6°/30m左右，目前國際最先進(jìn)的斯倫貝謝公司的最短半徑定向?qū)騼H能達(dá)到15°/30m，在小井眼中最也不超過18°/30m。在超短半徑鉆井領(lǐng)域中，造斜曲率半徑要求一般在10m～60m之間，在極短半徑鉆井領(lǐng)域中，極短半徑鉆井造斜曲率半徑要求在小于10米的米級范圍。這樣可以很好的精準(zhǔn)定位儲層，避免在泥巖、鹽巖等地質(zhì)狀況復(fù)雜的隔層實施鉆井作業(yè)。此外，通過上述超短半徑井段或極短半徑井段完成其延伸井段的鉆井，由于鉆柱仍然需要實現(xiàn)高度的彎曲，因此也屬于上述超短半徑井段或極短半徑井段鉆井的范疇。

現(xiàn)有最先進(jìn)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)先天性的無法被彎折，幾乎不可能適應(yīng)短半徑鉆井實際需求，其造斜能力以及通過彎曲井眼的能力均無在旋轉(zhuǎn)鉆井條件下實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎半徑在10m～60m之間的短半徑定向鉆井的先例,其他有關(guān)產(chǎn)品也均存在無法在旋轉(zhuǎn)鉆井條件下實現(xiàn)井眼軌跡控制的功能，導(dǎo)致嚴(yán)重的拖鉆壓問題。

很多油氣藏、或者需要流化開采的固體礦藏的開發(fā)需要大量用到鉆井技術(shù)，甚至于水平井鉆探技術(shù)。由于現(xiàn)有的定向鉆井技術(shù)無法實現(xiàn)短半徑轉(zhuǎn)向，難于開發(fā)超薄儲層，或在蓋層中難于造斜但進(jìn)入儲層后又需要大曲率轉(zhuǎn)向的定向井，或盡可能大限度的實現(xiàn)分支鉆井，或在淺部地層實現(xiàn)大角度轉(zhuǎn)彎，或通過在已有井眼中側(cè)鉆分支井以實現(xiàn)井旁儲量的動用；現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用帶有彎接頭的螺桿鉆具鉆分支井的方式實現(xiàn)井旁儲量的動用，已有資料表明，現(xiàn)有的螺桿鉆具定向鉆井技術(shù)以及其他定向鉆井技術(shù)無法超過15°/30m的造斜率。

綜上所述，井眼曲率太大，現(xiàn)有的可控軌跡的定向井技術(shù)無法實現(xiàn)；井眼曲率太小，導(dǎo)致造斜段太長，處于轉(zhuǎn)彎狀態(tài)的井段會產(chǎn)生大量的無效進(jìn)尺，經(jīng)濟(jì)效益差且增加了施工井段的作業(yè)難度，其他的可控軌跡鉆井工具的導(dǎo)向性能、通過性能也無法超過18°/30m的極限，存在與上述詳細(xì)說明的螺桿鉆具同等的問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種能夠具有導(dǎo)向性能且實現(xiàn)短-超短半徑定向鉆井或通過短-超短半徑井眼完成其延伸井段的定向鉆井，并實現(xiàn)短造斜率的短半徑可控軌跡鉆井工具。

為達(dá)到上述目的，本實用新型提供了一種短半徑可控軌跡鉆井工具，其包括：

鉆頭；