[实用新型]一种柔性四合一钻具组合

说明书

技术领域

本实用新型属于钻井施工技术领域，具体涉及一种柔性四合一钻具组合，适用于陇东油井定向井快速钻井。

背景技术

陇东区块从2006年开始试验 “四合一”钻具组合进行常规定向井的轨迹控制，2008年开始全面使用，该套钻具组合从下至上具体结构为：215.9mmPDC钻头、螺杆扶正器（螺杆外径172mm、弯度1.25，扶正块外径210mm）、短钻铤(3-5米)、常规扶正器（208-210mm）、定向接头、无磁钻铤一根、常规钻铤八根、钻杆。

组合中短钻铤长度的选择通过位移大小调整，位移越大，短钻铤长度选择越短，一般超过500米的大位移使用3米以下短钻铤，并掌握不同地层中对井斜的影响规律，中小位移井使用4-5米短钻铤。

使用该钻具组合进行轨迹控制的要点是：提高造斜点，控制最大井斜；重点控制井斜，及时微调。该套钻具组合的最大特点是利用地层规律，现场施工中的定向井的轨迹控制实际剖面全部为直-增-降剖面。

从2015年开始，甲方项目组对剖面质量的要求趋于严格，严禁定向井轨迹控制中打直-增-降剖面，并要求严格控制下部地层的降斜率，在此情况下，原来四合一钻具组合无法适用下部地层轨迹控制，延长地层滑动调整增加、滑动拖压情况频繁发生，起下钻趟数增加，导致定向井钻井速度出现下降。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有四合一钻具组合存在的问题，优化定向井轨迹控制，提高下部井段的施工速度。

为了实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种柔性四合一钻具组合，包括从下至上依次连接的钻头、螺杆扶正器、柔性短节、球形扶正器、定向接头、无磁钻铤、钻杆，所述钻杆为多根，所述螺杆扶正器的外径大于球形扶正器的外径。

还包括回压阀，所述回压阀设于柔性短节和球形扶正器之间，或设于球形扶正器和定向接头之间。

所述螺杆扶正器的扶正块与球形扶正器的扶正块距离为10-11 m。

所述柔性短节的长度为2.5-3m，壁厚为27mm-30mm。

所述螺杆扶正器的螺杆外径为172mm，螺杆弯度为1.25°。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的这种柔性四合一钻具组合，将常规扶正器（螺旋扶正器）更换为球形扶正器，减少与井壁的接触面积，摩擦阻力明显减小，滑动拖压情况减少；螺杆扶正器和球形扶正器双扶增斜组合，可完成滑动造斜和复合增斜两种轨迹控制效果。

将短钻铤更换为柔性短节，相比短钻铤，柔性大，施加钻加压后，柔性短节更易发生弯曲，变形度大，使螺杆上翘滑动增降斜效果增强，下部地层复合钻进过程中，钻压使柔性短节发生弯曲变形，且弯曲靠近下井壁，使螺杆上翘，有效控制下部地层降斜率。

下面将结合附图做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、钻头；2、螺杆扶正器；3、柔性短节；4、球形扶正器；5、定向接头；6、无磁钻铤；7、钻杆；8、回压阀。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供了一种柔性四合一钻具组合，包括从下至上依次连接的钻头1、螺杆扶正器2、柔性短节3、球形扶正器4、定向接头5、无磁钻铤6、钻杆7，所述钻杆7为多根，所述螺杆扶正器2的外径大于球形扶正器4的外径。

本实施例提供的这种柔性四合一钻具组合，包括两只扶正器，其中下部为螺杆扶正器2，扶正块外径为210mm，可以进行滑动定向施工，上部为球形扶正器4，外径为208mm，两扶正器上小下大，外径差2mm，在复合钻进期间，为双扶增斜组合，一套钻具组合可完成滑动造斜和复合增斜两种轨迹控制效果。

在现场使用时，该柔性四合一钻具组合在增斜段使用，采用滑动钻进，螺杆扶正器2的螺杆压差提高1-1.5MPa为标准，反扭角取值可以在施工中随时验证并调整。滑动钻进方式一次10-20米，连续滑动的井段不能超过20米以上。除增斜段外，其它井段的轨迹调整，每次调整5米左右。施工中的钻压越高，柔性短节3变形度越大，增斜率越高。

现有的四合一钻具组合从下至上结构为钻头1、螺杆扶正器2、短钻铤、常规扶正器、定向接头5、无磁钻铤6一根、常规钻铤八根、钻杆7，本实施例提供的柔性四合一钻具组合与其相比，有以下优点：