[发明专利]钻杆和对应的钻杆柱

说明书

技术领域

本发明涉及油田或气田的勘查和开采领域，在其中使用由管形组件，如标准钻杆和如有需要厚壁钻杆，和其它管形元件，特别是在井底钻具组合(l’ensemble de fond de trou)处的钻铤，所组成的旋转抽油杆柱，这些组件根据钻探需要头尾连接地进行组装。本发明更为特别地涉及用于旋转或非旋转式钻探设备的一型件，如布置在一抽油杆柱(train de tiges de forage)的主体中的一钻杆或一厚壁钻杆。

背景技术

这类钻杆柱可特别地允许实施斜井钻探，即在钻探时可以改变相对于垂线或方位角取向的倾度的钻探。现今，斜井钻探可达到大约2km到6km的深度和大约2km到14km的水平移动。

在这类斜井钻探的情形中，包括实际上水平的段，源于抽油杆柱在井中的旋转的摩擦力矩在钻探过程中会达到非常高的值。摩擦力矩会危害所使用的设备或钻探对象。此外，考虑到在钻孔中产生的碎屑的沉积，特别地在相对于钻孔的垂线倾斜很大的部分中，由钻探所产生的岩屑的回升经常非常困难。管形组件的机械应力因此增大。

为了更好地理解在井底发生的事件，在钻头附近井底钻具组合可以配有测量仪表。不过，对在抽油杆柱中，即在井底钻具组合和地表之间所发生的情况的了解仍旧很不完整，这使得对钻杆柱的结构和钻探工艺的优化仍是有问题的。

发明内容

本发明旨在改善这种情形。

设置一钻杆来安装在一钻杆柱的抽油杆柱中，来进行钻孔，一般伴随有钻井液围绕所述钻杆和在从钻井底向地表的方向的流动。钻杆柱包括抽油杆柱和井底钻具组合。钻杆包括：第一端部，该第一端部包括阴螺纹和具有第一惯性；第二端部，该第二端部包括阳螺纹和具有第二惯性；第一中间区域，该第一中间区域位于第一端部附近和具有第三惯性；第二中间区域，该第二中间区域位于第二端部附近和具有第四惯性；和基本管形的中心区域，该中心区域的外径小于至少第一或第二端部的最大外径和具有第五惯性。第三和第四惯性每个都小于第一和第二惯性以及第五惯性小于第三和第四惯性。钻杆包括：套管，该套管在钻杆的外表面的一部分上固定在钻杆上；至少一物理量传感器，该物理量传感器布置在套管中；和至少一数据传输/存储机件，该数据传输/存储机件与传感器的输出口连接，套管与第一和第二端部隔开一距离，套管与中心区域成整体件与第一和第二中间区域隔开一距离并且具有小于第一和第二惯性的惯性。

钻杆柱可以包括一抽油杆柱、一井底钻具组合和一钻头，井底钻具组合与钻头连接，抽油杆柱布置在井底钻具组合和在地表驱动抽油杆柱的驱动机件之间，抽油杆柱包括多个如上所述的钻杆。所述钻杆安装在根据钻杆柱的机械性能的计算模型的指示值选择的位置。

附图说明

通过阅读对作为非限定性示例给出和通过附图示意的数个实施方式的详细说明，将更好地理解本发明，附图中：

-图1是一仪表化钻杆的轴向剖视图；

-图1A到1C是图1的钻杆在一端部段、一中间区域和一中心段中的横向剖视图；

-图2是图1的钻杆沿一径向平面的剖视图；

-图3是图1的钻杆的另一实施方式沿一径向平面的剖视图；

-图4是一仪表化钻杆的轴向剖视图；

-图5是一仪表化钻杆的轴向剖视图；

-图6是一仪表化钻杆的轴向剖视图；

-图7是图1或图4到图6类型的一钻杆的详细轴向剖视图；

-图8是带有多套管的钻杆的局部立视图；

-图9是沿图8的IX-IX的剖视图；

-图10是沿图8的X-X的剖视图；

-图11和图12是包括在两个不同深度布置的仪表化钻杆的钻杆柱的示意图；

-图13是测定仪表化钻杆在抽油杆柱中的最优位置的测定方法的简图；

-图14是评估在抽油杆柱中的机械载荷的评估模型的校准方法的简图；

-图15给出根据钻杆的行列从离散测量评估的参数的两参数曲线；

-图16是抽油杆柱的机械性能的评估模型的校准方法的简图；

-图17给出根据深度从离散测量评估的参数的两参数曲线；

-图18是图1的钻杆的另一实施方式沿一径向平面的剖视图；

-图19到图22是图18的钻杆在一端部段、一中间区域和一端部段中的横向剖视图；

-图23是图18的细部图；

-图24是图20的细部图；

-图25是图18的一详细变型；

-图26是图18的一变型；