CN210343256U - 一种石油钻井用多功能钻具组合 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种石油钻井用多功能钻具组合，包括从上到下依次可拆卸连接的钻杆、加重钻杆、随钻堵漏阀、随钻测斜系统、可控变径扶正器、螺杆钻具、扭力冲击器、PDC钻头；钻杆延伸井眼的长度，并提供钻井液循环通道；加重钻杆延伸井眼、给钻头施加钻压，并提供钻井液循环通道；随钻堵漏阀在遇到漏层时无需起下钻，通过地面投球方式控制开关进行堵漏；随钻测斜系统测量井眼的井斜角和方位角；可控变径扶正器可通过控制钻井液排量遥控外径实现214mm、210mm、206mm三级转化；所述螺杆钻具与随钻测斜系统配合实现定向钻进；扭力冲击器对PDC钻头进行保护。本实用新型在定向井、水平井中既能实现定向功能，大大的提高钻井效率。
Description
技术领域
本实用新型属于石油天然气钻探技术领域，尤其涉及一种石油钻井用多功能钻具组合。
背景技术
随着各油田开发的不断深入，定向井、水平井成为了最主要的布井方式，同时钻探井深度也越来越大，钻遇地层的研磨性更强，可钻性越来越差，出现井漏等复杂情况越来越多。目前，定向井、水平井的钻井现场一般采用螺杆和MWD/LWD来控制井眼轨迹，采用优化钻井参数的方式来提高钻井速度，这虽然能起到一定效果，但还有很大的提高空间；井下发生漏失问题时，因螺杆和随钻测量系统的流道较小，很容易被颗粒稍大的堵漏材料堵塞，只能起钻把钻具组合更换为光钻杆进行堵漏，费时又费力，效率低下；钻井中一般采用扶正器，不同外径扶正器能够实现稳斜、微增、微降井斜，但是要改变钻具组合特性通常需要起钻更换不同外径尺寸扶正器，这就无形中增加了钻井周期，同时扶正器外径较大时将会大大增加井下卡钻等风险。
因此，针对这些问题，研究一种在定向井、水平井中既能实现定向功能，需要调整井斜时可根据需要随时调整钻具组合，又能消除钻头粘滑效应，大大的提高钻井效率的石油钻井用多功能钻具组合，具有重要的现实意义。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在定向井、水平井中既能实现定向功能，需要调整井斜时可根据需要随时调整钻具组合，又能消除钻头粘滑效应，大大的提高钻井效率的石油钻井用多功能钻具组合。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种石油钻井用多功能钻具组合，包括从上到下依次可拆卸连接的钻杆、加重钻杆、随钻堵漏阀、随钻测斜系统、可控变径扶正器、螺杆钻具、扭力冲击器、PDC钻头；
所述钻杆延伸井眼的长度，并提供钻井液循环通道；
所述加重钻杆延伸井眼、给钻头施加钻压，并提供钻井液循环通道；
所述随钻堵漏阀在遇到漏层时无需起下钻，通过地面投球方式控制开关进行堵漏；
所述随钻测斜系统测量井眼的井斜角和方位角；
所述可控变径扶正器可通过控制钻井液排量遥控外径实现214mm、210mm、206mm三级转化；
所述螺杆钻具可以将钻井液的流体能量转换成高转速的机械能，与随钻测斜系统配合实现定向钻进；
所述扭力冲击器将钻井液的流体能量转换成高频、周向机械冲击力，并对PDC钻头进行保护。
进一步的，所述随钻测斜系统4包括两根无磁钻铤和测斜短接仪器，两根无磁钻铤通过螺纹丝扣串联，且无磁钻铤内部为中空结构，测斜短节仪器悬挂在无磁钻铤内部。
进一步的，所述加重钻杆长度为170-280m，且所述加重钻杆与所述钻杆通过螺纹丝扣进行连接。
进一步的，所述加重钻杆、随钻堵漏阀、随钻测斜系统、可控变径扶正器、螺杆钻具、扭力冲击器、PDC钻头依次通过螺纹丝扣进行连接。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型的钻具组合能够一趟钻实现造斜、稳斜、微增斜、微降斜、堵漏，减少了因更换钻具组合而导致额外增加的非生产时间；同时，可实现在定向井中消除钻头的粘滑效应，提高机械钻速，综合提高钻井效率，降低钻井作业成本,在起钻时缩小扶正器外径，降低卡钻风险。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图1为本实用新型实施例提供的石油钻井用多功能钻具组合的结构示意图；
具体实施方式
首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本实用新型的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本实用新型形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面就结合图1来具体说明本实用新型。
实施例1
图1为本实用新型实施例提供的石油钻井用多功能钻具组合的结构示意图；如图1所示，本实施例提供的一种石油钻井用多功能钻具组合，其特征在于：包括从上到下依次可拆卸连接的钻杆1、加重钻杆2、随钻堵漏阀3、随钻测斜系统4、可控变径扶正器5、螺杆钻具6、扭力冲击器7、PDC钻头8；
所述钻杆1用来延伸井眼的长度，并提供钻井液循环通道，钻杆1的长度等于井眼的深度减去所述加重钻杆2、随钻堵漏阀3、随钻测斜系统4、可控变径扶正器5、螺杆钻具6、扭力冲击器7及PDC钻头8的长度；
所述加重钻杆2延伸井眼、给钻头施加钻压，并提供钻井液循环通道；
所述随钻堵漏阀3在遇到漏层时无需起下钻，通过地面投球方式控制开关进行堵漏；
所述随钻测斜系统4测量井眼的井斜角和方位角；
所述可控变径扶正器5可通过控制钻井液排量遥控外径实现214mm、210mm、206mm三级转化；
所述螺杆钻具6可以将钻井液的流体能量转换成高转速的机械能，与随钻测斜系统配合实现定向钻进；
所述扭力冲击器7将钻井液的流体能量转换成高频、周向机械冲击力，并对PDC钻头8进行保护。
更进一步来讲，还可以在本实用新型中考虑，所述加重钻杆2长度为170-280m，且所述加重钻杆2与所述钻杆1通过螺纹丝扣进行连接。
需要说明的是，所述加重钻杆2、随钻堵漏阀3、随钻测斜系统4、可控变径扶正器5、螺杆钻具6、扭力冲击器7、PDC钻头8依次通过螺纹丝扣进行连接。
需要说明的是，钻杆1、加重钻杆2、随钻堵漏阀3、随钻测斜系统4、可控变径扶正器5、螺杆钻具6、扭力冲击器7、PDC钻头8均可采用现有产品，具体的，钻杆1、加重钻杆2均可采用本领域惯用的产品，只要能实现其各自的功能即可；随钻堵漏阀3可采用BH-PBL类产品，由循环短节、捕球器和控制球组成，随钻堵漏阀3与加重钻杆2通过螺纹丝扣进行连接，当遇到漏层，无需起下钻，通过地面投球方式控制开关进行堵漏；随钻测斜系统4包括两根无磁钻铤和测斜短接仪器，两根无磁钻铤通过螺纹丝扣串联，且无磁钻铤内部为中空结构，测斜短节仪器可以为MWD或者LWD，并悬挂在无磁钻铤内部，随钻测斜系统4通过无磁钻铤分布与随钻堵漏阀3、可控变径扶正器5通过螺纹丝扣进行连接；可控变径扶正器5可采用KFQ型机械类产品，主要由外筒、行程转化器、轴芯、复位弹簧、活塞等构成，与随钻测斜系统4通过螺纹丝扣进行连接，可通过控制钻井液排量遥控外径实现214mm、210mm、206mm三级转化；螺杆钻具6采用LZ172类产品；扭力冲击器7采用182-RPT类产品；PDC钻头8采用本领域常用钻头即可。
作为举例，在本实施例中，按照上述连接方式，可控变径扶正器外径206mm时下入井底，开始钻进，开始打钻，钻井井场上泥浆泵启动时，扭力冲击器即开始工作，消除钻头在井底粘滑效应，提高钻井破岩效率；需要大幅度调整井斜时，控制钻井液排量28L/s以下，使可控变径扶正器的最大外径达到206mm，启动钻盘或者顶驱，控制钻压30-50kN，利用螺杆进行滑动定向钻进；需要稳斜钻进时，控制钻井液排量至28-32L/s，使可控变径扶正器外径最大达到210mm，螺杆钻具6下端的扶正器与可控变径扶正器形成双稳斜钻具组合，启动钻盘或者顶驱，控制钻压60-80kN实现稳斜钻进；需要微增井斜时，控制钻井液排量28L/s以下，使可控变径扶正器的最大外径达到206mm，螺杆钻具6下端的扶正器与可控变径扶正器形成增斜钻具组合，启动钻盘或者顶驱，控制钻压80-100kN实现微增斜钻进；需要微降井斜时，控制钻井液排量至32L/s以上，使可控变径扶正器外径最大达到214mm，以可控变径扶正器为支点，形成钟摆降斜钻具组合，启动钻盘或者顶驱，控制钻压40-60kN实现微降斜钻进；当遇到漏层需要进行堵漏作业时，通过井口向钻杆内投球，该球到达随钻堵漏阀内后，打开随钻堵漏阀侧面开关，同时堵住钻井液向下流动的通道，形成循环通道，进行堵漏作业，当堵漏作业完成，需要进行钻进作业时，通过井口向钻杆内再投一个准备好的球，该球到达随钻堵漏阀后关闭阀体侧面开关，同时打开钻井液向下流动的通道，可进行钻进作业；如此反复，可进行6-8次的堵漏作业。
以上实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (4)
1.一种石油钻井用多功能钻具组合，其特征在于：包括从上到下依次可拆卸连接的钻杆、加重钻杆、随钻堵漏阀、随钻测斜系统、可控变径扶正器、螺杆钻具、扭力冲击器、PDC钻头；
所述钻杆延伸井眼的长度，并提供钻井液循环通道；
所述加重钻杆延伸井眼、给钻头施加钻压，并提供钻井液循环通道；
所述随钻堵漏阀在遇到漏层时无需起下钻，通过地面投球方式控制开关进行堵漏；
所述随钻测斜系统测量井眼的井斜角和方位角；
所述可控变径扶正器可通过控制钻井液排量遥控外径实现214mm、210mm、206mm三级转化；
所述螺杆钻具可以将钻井液的流体能量转换成高转速的机械能，与随钻测斜系统配合实现定向钻进；
所述扭力冲击器将钻井液的流体能量转换成高频、周向机械冲击力，并对PDC钻头进行保护。
2.根据权利要求1所述的一种石油钻井用多功能钻具组合，其特征在于：所述随钻测斜系统4包括两根无磁钻铤和测斜短接仪器，两根无磁钻铤通过螺纹丝扣串联，且无磁钻铤内部为中空结构，测斜短节仪器悬挂在无磁钻铤内部。
3.根据权利要求1所述的一种石油钻井用多功能钻具组合，其特征在于：所述加重钻杆长度为170-280m，且所述加重钻杆与所述钻杆通过螺纹丝扣进行连接。
4.根据权利要求1所述的一种石油钻井用多功能钻具组合，其特征在于：所述加重钻杆、随钻堵漏阀、随钻测斜系统、可控变径扶正器、螺杆钻具、扭力冲击器、PDC钻头依次通过螺纹丝扣进行连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN115370302A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-11-22 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种随钻无源磁导向系统及方法 |
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