CN110778310A - 一种随钻安装测斜仪 - Google Patents

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李中
郭永宾
管申
王尔钧
郭浩
刘智勤
曹峰
刘贤玉
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CNOOC China Ltd Zhanjiang Branch
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China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC China Ltd Zhanjiang Branch
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Abstract

本发明公开了一种随钻安装测斜仪，包括柔性万向节、柔性钻杆及钻头，所述的柔性钻杆一端与柔性万向节连接，另一端与钻头连接，所述的柔性钻杆与钻头的连接端通过测斜筒设有测斜仪。本发明的测斜仪安装在测斜筒内，在超短半径侧钻井开窗作业、造斜钻进作业、水平钻进作业均可实现随钻测量井斜作用，满足对井眼轨迹的精准掌控。

Description

一种随钻安装测斜仪
技术领域
本发明属于石油天然气开采超短半径侧钻井测斜装置，具体地说，是一种随钻安装测斜仪。
背景技术
在超短半径侧钻多分支井眼钻井技术中，柔性钻具实现了井眼曲率大于10°/m，造斜曲率半径在1～3m的技术突破，由于超短曲率半径曲率过大，常规电缆测斜仪器及随钻测斜工具均无法下入井眼，进而无法实施精准控制轨迹，满足不了保证轨迹在油层中穿行的要求，因此设计了一种适用于柔性钻具的测斜仪安装设计，在超短半径钻井中，对井眼井斜进行测量，便于后期精准控制轨迹。
发明内容
本发明的目的主要是为超短半径侧钻分支井钻井作业提供一种随钻安装测斜仪，满足对井眼井斜精确测量，进而实现对轨迹的准确掌控。
为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：
一种随钻安装测斜仪，包括柔性万向节、柔性钻杆及钻头，所述的柔性钻杆一端与柔性万向节连接，另一端与钻头连接，所述的柔性钻杆与钻头的连接端通过测斜筒设有测斜仪。
所述的柔性钻杆，包括钻杆内壁和钻杆外壁，所述的钻杆内壁设置在钻杆外壁的内部，钻杆内壁的内部设有可以安装测斜筒的内通道，测斜筒通过合金钢支架设置在钻杆内壁的内通道内，所述的钻杆内壁的后端与钻杆外壁焊接连接，前端与钻杆外壁通过防转销钉连接。
所述的测斜筒的后端为全封闭状态，前端设有朝向钻头方向的开口，所述的测斜筒内设有测斜仪，测斜仪通过防退销钉固定在测斜筒内，所述的测斜筒的内径大于测斜仪1mm左右，测斜筒壁厚10mm左右。
所述的合金钢支架设有上、中、下3个，各支架厚度均为10mm，宽度均为30mm，长度为钻杆内壁的内通道的内径与测斜筒外径之差的一半，刚好可以嵌入在测斜筒与钻杆内壁的内通道之间，合金钢支架为竖直排放，尽可能增加流道，每两个合金钢支架之间夹角为120°，各个合金钢支架两端均与测斜筒及柔性钻杆的内通道满焊固定。
所述的测斜筒距离开口20mm处对角设有4个螺丝孔，螺丝孔为通孔，每两个相邻螺丝孔夹角为90°，所述的螺丝孔与防退销钉的螺纹丝扣端相对应扣接，防退销钉直径为10mm，长度为测斜筒外径的1/3，螺纹丝扣的长度大于测斜筒壁厚度的0.5mm。
本发明具有以下优点：
(1)结构简单，加工方便，投资成本低，可重复使用。
(2)应用前景良好，能够与目前行业内所使用的测斜仪配套使用。
(3)可以实现对超短半径侧钻井开窗作业、造斜钻井、水平钻进各作业环节井眼井斜的测量，提高对轨迹的掌控。
(4)钻头9采用接近测斜仪的安装设计可更加精准的掌握轨迹变化，对井身轨迹后评估具有重要意义。
(5)多支点、竖排放的合金钢支架2设计可有效减少对泥浆流道的影响，并保证足够的安全可靠性。
(6)防退销钉3设计可保证测斜仪安装在测斜筒1内不串动，保证测斜仪的安全性。
附图说明
图1为本发明的纵向剖视图；
图2为本发明的测斜筒1与柔性钻杆的俯视图；
图3为本发明的测斜筒1与柔性钻杆的仰视图。
图中：1—测斜筒；2—合金钢支架；3—防退销钉；4—钻杆内壁；5—钻杆外壁；6—防转销钉；7—柔性万向节；8—焊接连接；9—钻头。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
如图1、图2和图3所示，一种随钻安装测斜仪，包括柔性万向节7、柔性钻杆及钻头9，所述的柔性钻杆一端与柔性万向节7连接，另一端与钻头9连接，所述的柔性钻杆与钻头9的连接端通过测斜筒1设有测斜仪。
所述的柔性钻杆，包括钻杆内壁4和钻杆外壁5，所述的钻杆内壁4设置在钻杆外壁5的内部，钻杆内壁4的内部设有可以安装测斜筒1的内通道，测斜筒1通过合金钢支架2设置在钻杆内壁4的内通道内，所述的钻杆内壁4的后端与钻杆外壁5焊接连接8，前端与钻杆外壁5通过防转销钉6连接。
所述的测斜筒1的后端为全封闭状态，前端设有朝向钻头9方向的开口，其封闭端能够避免泥浆进入测斜筒1内部冲蚀测斜仪，所述的测斜筒1内设有测斜仪，测斜仪通过防退销钉3固定在测斜筒1内，所述的测斜筒1的内径大于测斜仪1mm左右，可以实现测斜仪在测斜筒1内不偏斜，测斜筒1壁厚10mm左右，满足测斜仪安装的同时保证与钻杆内壁4的内通道之间尽量大的循环通道。
所述的合金钢支架2设有上、中、下3个，各支架厚度均为10mm，宽度均为30mm，长度为钻杆内壁4的内通道的内径与测斜筒1外径之差的一半，刚好可以嵌入在测斜筒1与钻杆内壁4的内通道之间，合金钢支架2为竖直排放，尽可能增加流道，每两个合金钢支架2之间夹角为120°，各个合金钢支架2两端均与测斜筒1及柔性钻杆的内通道满焊固定。
所述的测斜筒1距离开口20mm处对角设有4个螺丝孔，螺丝孔为通孔，每两个相邻螺丝孔夹角为90°，所述的螺丝孔与防退销钉3的螺纹丝扣端相对应扣接，防退销钉3直径为10mm，长度为测斜筒1外径的1/3，螺纹丝扣的长度大于测斜筒1壁厚度的0.5mm。
所述的测斜仪安装在测斜筒1内，在超短半径侧钻井开窗作业、造斜钻进作业、水平钻进作业均可实现随钻测量井斜作用，满足对井眼轨迹的精准掌控。
本发明采用测斜筒1接近钻头9设计，大幅度提高对井眼井斜的精准掌控，规避柔性钻杆弯曲的影响，实现对超短半径侧钻井的实钻井斜测量，可改变目前技术范围内对井下轨迹一无所知的现状，对超短半径侧钻技术具有突破“盲打”时代及深远的科研探索意义。
本发明的使用方法如下，
1)安装：
①将测斜筒1设置在柔性钻杆内；
②设置测斜仪测斜起始时间与测斜时间间隔；
③通过防退销钉3将测斜仪固定在测斜筒1内；
④将柔性钻杆与开窗铣锥或钻头9连接。
2)作业：
①下钻进行超短半径侧钻井开窗作业、造斜钻进作业或水平钻进作业；
②根据地面设置的测斜仪起始测斜时间及测斜时间间隔记录钻进井深；
③钻进至设计深度起钻；
④拆钻头9及防退销钉3；
⑤取出测斜仪并读取测斜数据。
以上通过示例描述，但本发明并不限于上述公开的特定形式，应当理解到，本领域的技术人员对本发明技术方案的所有变形或者替换，均不脱离本发明技术方案的精神和保护范围。

Claims (5)

1.一种随钻安装测斜仪，包括柔性万向节(7)、柔性钻杆及钻头(9)，所述的柔性钻杆一端与柔性万向节(7)连接，另一端与钻头(9)连接，其特征在于：所述的柔性钻杆与钻头(9)的连接端通过测斜筒(1)设有测斜仪。
2.如权利要求1所述的一种随钻安装测斜仪，其特征在于：所述的柔性钻杆，包括钻杆内壁(4)和钻杆外壁(5)，所述的钻杆内壁(4)设置在钻杆外壁(5)的内部，钻杆内壁(4)的内部设有可以安装测斜筒(1)的内通道，测斜筒(1)通过合金钢支架(2)设置在钻杆内壁(4)的内通道内，所述的钻杆内壁(4)的后端与钻杆外壁(5)焊接连接(8)，前端与钻杆外壁(5)通过防转销钉(6)连接。
3.如权利要求1所述的一种随钻安装测斜仪，其特征在于：所述的测斜筒(1)的后端为全封闭状态，前端设有朝向钻头(9)方向的开口，所述的测斜筒(1)内设有测斜仪，测斜仪通过防退销钉(3)固定在测斜筒(1)内，所述的测斜筒(1)的内径大于测斜仪1mm左右，测斜筒(1)壁厚10mm左右。
4.如权利要求2所述的一种随钻安装测斜仪，其特征在于：所述的合金钢支架(2)设有上、中、下3个，各支架厚度均为10mm，宽度均为30mm，长度为钻杆内壁(4)的内通道的内径与测斜筒(1)外径之差的一半，刚好可以嵌入在测斜筒(1)与钻杆内壁(4)的内通道之间，合金钢支架(2)为竖直排放，尽可能增加流道，每两个合金钢支架(2)之间夹角为120°，各个合金钢支架(2)两端均与测斜筒(1)及柔性钻杆的内通道满焊固定。
5.如权利要求3所述的一种随钻安装测斜仪，其特征在于：所述的测斜筒(1)距离开口20mm处对角设有4个螺丝孔，螺丝孔为通孔，每两个相邻螺丝孔夹角为90°，所述的螺丝孔与防退销钉(3)的螺纹丝扣端相对应扣接，防退销钉(3)直径为10mm，长度为测斜筒(1)外径的1/3，螺纹丝扣的长度大于测斜筒(1)壁厚度的0.5mm。
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