[实用新型]适用于水平井斜井段钻井作业的钻具

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种适用于水平井斜井段钻井作业的钻具，属于钻井工程技术领域。

背景技术

现有技术中，对于气井水平井施工，经过几年的发展，水平井钻井技术日趋成熟，钻井设备也越来越多样化，例如，中国专利号“200620124597.1”公开了一种应用于石油钻井工程作业的直井防斜打快、定向井稳斜的钻具组合，公开日为2007年9月12日，由下稳定器、弯接头、短钻铤和上稳定器四部分组成。具有特定的结构和组合方式，弯接头的接入提高了钻头公转，使钻头均匀切削井壁，工具整体体现了三稳定器钻具组合的特征，在直井易斜井段进行防斜快钻，定向井稳斜段替代常规三稳定器钻具组合应用组合式防斜打快工具。

但对于地层复杂可钻性差的水平井，采用现有的钻具设备整体施工效率不高仍然是水平井提速的瓶颈，主要表现为斜井段起下钻次数多，定向以及入窗以使用牙轮钻头为主。采用现有的钻具设备斜井段平均起下钻5.6趟，使用钻头5个，斜井段平均钻井周期16天，起下钻次数较多，需要增加钻头的使用量，因此仍然存在施工速度慢、效率低和施工成本高的问题，施工风险较大。

另外，现有技术中也有首先二开使用241.3mmPDC钻头钻进，钻至造斜点换215.9mm牙轮钻头造斜，后期以PDC稳斜钻进和牙轮钻头入窗为主，牙轮钻头存在寿命短，单只进尺不超过200m，钻头事故易发生，斜井段起下钻次数多，风险大，钻井周期长，费用高。

发明内容

    本实用新型的目的在于克服现有水平井斜井段钻井作业存在的上述问题，提供一种适用于水平井斜井段钻井作业的钻具，本实用新型可减少起下钻次数，提高斜井段施工效率，达到整体提速的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种适用于水平井斜井段钻井作业的钻具，其特征在于：包括加重钻杆、无磁钻铤、接头、单弯螺杆和钻头，所述钻头为PDC钻头，钻头与单弯螺杆连接，单弯螺杆通过接头与无磁钻铤连接，无磁钻铤与加重钻杆连接。

所述接头为随钻接头，但并不局限于随钻接头。

所述钻头选用适用于气井水平井的PDC钻头与大弯度螺杆，其弯度为1.5°或1.35°。

采用本实用新型的优点在于：

一、本实用新型包括加重钻杆、无磁钻铤、单弯螺杆和钻头，所述钻头为PDC钻头，钻头与单弯螺杆连接，单弯螺杆通过接头与无磁钻铤连接，无磁钻铤与加重钻杆连接，采用此结构可减少起下钻次数，提高斜井段施工效率，达到整体提速的目的。

二、采用本实用新型的结构，具有滑动钻进工具面稳定，单只进尺高的优点，大弯度可提高一次性定向成功率，使用时间长，工作稳定。

三、对于水平井钻井作业斜井段施工过程采用本实用新型进行定向钻井，根据靶前距大小对剖面轨迹进行优化设计，钻进过程中根据实测井斜对剖面进行再设计，提高施工效率达到减少起下钻次数和钻头使用量，达到节约钻井成本、缩短钻井周期的目的。

四、本实用新型以斜井段利用大弯度螺杆带PDC钻头定向以二趟钻或者三趟钻完成斜井段施工为目的，整井减少起下钻次数1-2次，钻井周期缩短1-2天，达到提高施工效率节约成本的目的。

附图说明

下面将结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明：

图1是适用于水平井斜井段钻井作业的钻具结构示意图。

图中，1、加重钻杆；2、无磁钻铤；3、接头；4、单弯螺杆；5、钻头。

具体实施方式

一种适用于水平井斜井段钻井作业的钻具，其特征在于：包括加重钻杆1、无磁钻铤2、接头3、单弯螺杆4和钻头5，所述钻头5为PDC钻头即聚晶金刚石复合片钻头，钻头5与单弯螺杆4连接，单弯螺杆4通过接头3与无磁钻铤2连接，无磁钻铤2与加重钻杆1连接。上述连接方式均为螺纹连接，为减少定向距可将螺杆扣改为NC46扣型。

本实用新型的优选实施方式为，所述接头3为随钻接头，但并不局限于随钻接头。

选用适用于气井水平井的PDC钻头与大弯度螺杆（1.5°或1.35°）。

本实用新型在施工中，采用PDC钻头配合大弯度螺杆的钻具组合。

本实用新型的工作过程如下：

1、采用常规复合钻具钻进至造斜点，起钻倒换成该钻具组合。

2、初始定向时，利用MWD无线随钻仪器，合理选取反扭角进行定向作业。

3、定向过程中，根据工具面、钻时情况对反扭角以及钻压进行及时调整。

4、合理使用螺杆钻具，钻压、转盘转速不超过额定标准。

5、如出现钻时变慢，泵压升高等异常现象及时起钻坚持，防止井下事故。