[發明專利]用于直井快速鉆進的防斜鉆具組合及其鉆進方法

在審

• 申請號: 202110879284.6
• 申請日: 2021-08-02
• 公開（公告）號: CN113653444A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 陳小元;劉永旺;周曉俊;王委
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化華東石油工程有限公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B7/10;E21B10/60;E21B10/42;E21B7/18;E21B17/042
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 任利國

本發明涉及一種用于直井快速鉆進的防斜鉆具組合及其鉆進方法，鉆具組合包括依次連接的鉆頭、井底鉆井工具、第一鉆鋌、第一柔性短節、第一扶正器，第二鉆鋌、第二柔性短節、第二扶正器和上部鉆柱組合。在存在井斜井眼內鉆進時，上部鉆柱組合躺于下井壁，第二扶正器為第一支點，第二柔性短節的中間下弓，使第二鉆鋌的上端貼近下井壁，第二鉆鋌的下端帶動作為第二支點的第一扶正器的下端上翹，抬升第一柔性短節，使得第一柔性短節上弓，第一鉆鋌的上端靠近上井壁，從而使得鉆頭指向下井壁方向，發揮其降斜作用。在直井眼內鉆進時，第一柔性短節、第二柔性短節發生彎曲，使防斜鉆具組合整體處于渦動狀態。本發明既能實現打直，又能適合直井快速鉆進。

技術領域

本發明涉及一種石油、天然氣鉆井作業中的鉆具組合，特別涉及一種用于直井快速鉆進的防斜鉆具組合；本發明還涉及一種用于直井快速鉆進的防斜鉆具組合的鉆進方法，屬于鉆井設備及鉆井工藝技術領域。

背景技術

直井是現在最常見的井型，直井如何打快、打直是鉆井領域一直試圖解決的問題，也是難題。目前提出的打直方法包括常規鉆具以及自動垂直鉆井工具兩大類。常規鉆具主要包括塔式鉆具、鐘擺鉆具、滿眼鉆具、偏軸鉆具、偏重雙心螺旋穩定器防斜鉆具等，這類鉆具的降斜能力不能滿足大井深、復雜井及高陡構造與大傾角地層的要求，甚至還要以犧牲鉆壓作為條件，難以實現防斜的同時打快。自動垂直鉆井工具主要有Schlumberger公司的Power V系統、BakerHughes Inteq公司的VertiTak系統、德國智能公司的ZEB系統等，這些系統應用效果較好，但在使用過程中的費用過高，且當地層高溫高壓時，其性能受到影響，推廣應用也受到限制。

發明內容

本發明的首要目的在于，克服現有技術中存在的問題，提供一種結構簡單、成本低的用于直井快速鉆進的防斜鉆具組合，利用該鉆具組合可以實現給鉆頭施加強大的鐘擺力以及促使鉆頭正切削面轉向降斜方向，既實現打直的需要，又能適合直井快速鉆進的需要。

為解決以上技術問題，本發明的一種用于直井快速鉆進的防斜鉆具組合，包括鉆頭、井底鉆井工具、第一鉆鋌、第一柔性短節、第一扶正器，第二鉆鋌、第二柔性短節、第二扶正器和上部鉆柱組合，所述鉆頭、井底鉆井工具、第一鉆鋌、第一柔性短節、第一扶正器，第二鉆鋌、第二柔性短節、第二扶正器和上部鉆柱組合自下而上依次連接。

作為本發明的優選方案，所述井底鉆井工具的直徑大于或等于第一鉆鋌的直徑。

作為本發明的進一步優選方案，所述第一鉆鋌的長度為15-25米、第一柔性短節的長度為2-6米、所述第二鉆鋌長度為15-25米，所述第二柔性短節長度為2-6米。

作為本發明的進一步優選方案，所述第一扶正器和第二扶正器的外徑均小于所述鉆頭的外徑，并與鉆頭的外徑相適配。

作為本發明的進一步優選方案，所述第一鉆鋌的直徑大于第一柔性短節的直徑，所述第二鉆鋌的直徑大于第二柔性短節的直徑。

作為本發明的進一步優選方案，所述鉆頭包括相互旋接的工具筒體和鉆頭本體，所述鉆頭本體的下端設有多個刀翼，所述刀翼之間分別設有脈沖噴嘴，各刀翼的保徑面上均布有保徑塊，各刀翼保徑面的切削側壁分布有保徑切削齒，所述保徑切削齒高出保徑塊0.5-5毫米。