[实用新型]一种钻井导向装置

说明书

技术领域

本实用新型属于页岩气、石油、天然气及煤层气勘探开发导向钻井的井下钻进工具。 

背景技术

页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中，页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气，它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上以游离相态（大约50%）存在于裂缝、孔隙及其它储集空间，以吸附状态（大约50%）存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面，极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中为天然气生成之后，在源岩层内的就近聚集表现为典型的原地成藏模式，与油页岩、油砂、地沥青等差别较大。与常规储层气藏不同，页岩既是天然气生成的源岩，也是聚集和保存天然气的储层和盖层。因此，有机质含量高的黑色页岩、高碳泥岩等常是最好的页岩气发育条件。 

中国主要盆地和地区页岩气资源量约为15万亿－30万亿立方米，与美国28．3万亿立方米大致相当，经济价值巨大。另一方面，生产周期长也是页岩气的显著特点。页岩气田开采寿命一般可达30～50年，甚至更长。美国联邦地质调查局最新数据显示，美国沃思堡盆地Barnett页岩气田开采寿命可达80～100年。开采寿命长，就意味着可开发利用的价值大，这也决定了它的发展潜力。 

中国许多盆地发育有多套煤系及暗色泥、页岩地层，互层分布大套的致密砂岩存在根缘气、页岩气发育有利条件，不同规模的天然气发现，但目前尚未在大面积区域内实现天然气勘探的进一步突破。资料显示，中国南方海相页岩地层可能是页岩气的主要富集地区。除此之外，松辽、鄂尔多斯、吐哈、准噶尔等陆相沉积盆地的页岩地层也有页岩气富集的基础和条件。 重庆綦江、万盛、南川、武隆、彭水、酉阳、秀山和巫溪等区县是页岩气资源最有利的成矿区带，已经被确定为首批实地勘查工作目标区。 

页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点——大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，使得页岩气井能够长期地稳定产气。但页岩气储集层渗透率低，开采难度较大。随着世界能源消费的不断攀升，包括页岩气在内的非常规能源越来越受到重视。美国和加拿大等国已实现页岩气商业性开发。 

中国页岩气藏的储层与美国相比有所差异，如四川盆地的页岩气层埋深要比美国的大，美国的页岩气层深度在800～2600米，而四川盆地的页岩气层埋深在2000～3500米。 

页岩气开采技术，主要包括水平井技术和多层压裂技术、清水压裂技术、重复压裂技术及最新的同步压裂技术，这些技术正不断提高着页岩气井的产量。正是这些先进技术的成功应用，促进了美国页岩气开发的快速发展。这些先进技术正在引进，但是成本奇高，许多技术不能在中国页岩气地质条件下适用。 

根据我国页岩气层埋藏深的特点，开采页岩气首先要钻水平井，水平井施工中的最关键的一项工作就是对井眼进行导向，即控制井眼按设计的井斜、方位钻进。现有油井导向方式是采用弯外壳井下马达导向钻井工具以滑动方式钻进，但是这种方式井道轨迹复杂，增加了设备的成本。旋转导向闭环钻井技术是当今国际上各国争相开发的一项钻井新技术，可以在一趟钻井中不必起钻调换钻柱组合及导向工具，就能依靠调控指令随钻控制井眼轨迹，并能按需要实现造斜、增斜、稳斜或降斜并使井眼轨迹平滑准确入靶，但是这些技术的成本非常高。专利号为ZL  200720021462.7的中国实用新型专利，公开了滑动推靠式导向钻井工具，该实用新型，利用钻井液循环在钻柱内外形成的压差，推动直径不同的活塞靠向井壁，在钻头旋转破岩钻进的同时，对其施加一个连续的侧向合力，实现对井眼轨迹的调控，但是，对于刚刚钻进的井壁，如果不坚硬的话，其导向的活塞头就要伸出很长压实井壁才能精确导向，这就需要较大的液压缸，有些松软的地质层，根本无法导向。 

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种结构简单、使用短活塞头实现精确导向的钻井导向装置，将其与稳定控制平台及随钻测量、随钻测井、随钻地层评价测井等仪器配合应用，即可实现井下精确导向钻井。 

本实用新型是以下述方式实现的: 一种钻井导向装置，包括导向杆，所述导向杆外套导向套，导向杆与导向套之间固定径向液压缸，径向液压缸连通油路。 

所述径向液压缸固定在导向杆上，径向液压缸连通导向杆的油路。