[发明专利]一种套管钻井组合钻头

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于石油、天然气钻井作业中的套管钻井组合钻头。

背景技术

套管钻井是指在钻进过程中直接采用套管取代传统的钻杆向井下传递机械能量和水力能量，井下钻具组合接在套管柱下面，边钻进边下套管，完钻后作钻柱用的套管留在井内作完井用的一种先进钻井方式。新型套管钻井组合钻头钻井技术将钻进和下套管合并成一个作业过程，钻头和井下工具的起下在套管内进行，不再需要常规的起下钻作业。套管钻井技术的目的是降低钻井成本，提高钻井效率以及用随钻下套管方式把井眼问题控制到最低程度。套管钻井技术通常分两种形式，一种是单行程套管钻井，即钻头不可换结构，钻头直接与套管柱相连，钻井的深度与钻头的寿命有关；第二种是多行程套管钻井即钻头可换结构，钻头即领眼钻头与可换钻具组合连接在一起，通过可换钻具组合上的特殊结构再与套管柱相连，钻头在套管内实现升降，即不起钻更换钻头。钻井的深度不仅与领眼钻头的寿命有关，而且还与扩眼工具的寿命有关；现行的可换钻具组合是由领眼钻头和扩眼工具组成，钻进时由领眼钻头先钻出领眼，紧跟其后的扩眼工具把领眼直径扩大到与套管有一定间隙的井眼。由于现在扩眼工具的寿命有限，在套管钻井过程中经常因扩眼工具的寿命而提出可换钻具组合，与领眼钻头不能同步，延长了钻井时间，增加了钻井成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种套管钻井组合钻头。在特殊井身结构时采用该种套管钻井组合钻头，可以减少套管钻井中可换钻具组合中的扩眼工具的工作量，提高扩眼工具的寿命。随着钻井新工艺、新技术的发展，套管钻井技术的逐渐成熟与应用的扩大，现行的套管钻井井下钻具组合已经不能满足当今钻井作业的需要。本发明的目的就是提供一种套管钻井组合钻头。

为解决上述技术问题，本发明的套管钻井组合钻头包括套管柱、套管鞋、钻头塞和可换钻具组合，套管鞋通过螺纹与传递扭矩的套管柱连接，钻头塞通过螺纹与套管柱中间的可换钻具组合连接，套管鞋和钻头塞通过其定位台阶定位组成一个完整的全面钻进钻头。套管鞋呈中空圆柱形，上部设计有螺纹，通过螺纹与套管柱连接，下部设计有鞋头，鞋头上焊接有切削齿和保径齿，内腔设计有定位台阶。钻头塞呈阶梯状长圆柱形，上部设计有能承受较大扭矩的锥螺纹，上部可换工具组合连接，中间设计有厚壁的长颈，能承受大钳的咬合力和扭矩，方便拧紧螺纹，下部设计有切削头，切削头上装有切削齿并设计有刀翼和排屑槽。

本发明的优点是：可以减少套管钻井中可换钻具组合中的扩眼工具的工作量，提高扩眼工具的寿命，缩短建井周期，降低钻井成本。

附图说明

图1是一种套管钻井组合钻头的剖面示意图。

图中：1套管柱，2可换工具组合，3套管鞋，4钻头塞，5保径齿，6切削齿

具体实施方式

下面根据图1、对本发明作进一步描述。

由图1所示，一种套管钻井组合钻头，包括套管柱1、套管鞋3、钻头塞4和可换工具组合2。套管鞋3通过螺纹与传递扭矩的套管柱1连接，钻头塞4通过螺纹与套管柱中间的可换钻具组合2连接，套管鞋3和钻头塞4通过其定位台阶定位组成一个完整的全面钻进钻头。

在套管钻井过程中组合钻头作为高效破岩工具，环形套管鞋3和钻头塞4同步同速钻进，套管柱1的跟进同时完成下套管工作。当钻头塞4失效需要更换新的钻头塞4或需要下入其它测量工具时，无须像常规钻井一样起出钻柱，而是利用钢缆绞车系统将可换钻具组合2和钻头塞4提出井口，将好的可换钻具组合2和钻头塞4再用钢缆绞车系统重新送入，即可重新进行钻进。

本发明可以减少套管钻井中可换钻具组合中的扩眼工具的工作量，减少了起下钻、井喷和卡钻等井下事故，提高了钻井安全性，降低了钻井成本。