[实用新型]一种防斜组合钻具

说明书

技术领域

本实用新型涉及油田钻井领域在钻井过程中所用的一种钻具，具体的说是一种防斜组合钻具。

背景技术

目前，随着钻探领域的不断深入，钻井区块逐步扩大，底层情况更加复杂，地层倾角大，复杂井段的纠斜、防斜施工作业安全风险增加，国外曾有新型自动垂直钻井工具，但这些工具费用昂贵，直井钻井成本依然较高。而国内现有直井眼防斜打快技术中满眼钻具组合防斜打直技术、降压钻井技术、复合钻井技术在实现单一功能方面有一定效果，但由于技术限制，无法同时实现直井眼的防斜和打快，影响上述勘探区块的开发钻进效率低。

发明内容

为了解决背景技术中所述的不足，本实用新型提供一种防斜组合钻具。该防斜组合钻具实现了满眼钻具组合防斜打直技术、降压钻井技术和复合钻井技术的融合应用，有效解决复杂井段纠斜、防斜施工作业安全风险高而造成的钻进效率低的问题。

本实用新型的技术方案是：一种防斜组合钻具，包括钻铤、上稳定器、动力钻具、短节、下稳定器以及钻头，上述的钻铤下端依次连接有上稳定器、动力钻具、短节及稳定器，稳定器下连接有钻头，而上述的短节内安装有MWD无线随钻测量仪。

所述的上稳定器及下稳定器为满眼套装式，外套可旋转且带有螺旋扶正翼。

所述的动力钻具外套装满眼稳定器；所述的短节外壁带有螺旋叶片。

本实用新型的有益效果是：在上述方案中，设置在短节内的MWD无线随钻测量仪是把测量井眼姿态与油藏特性的一系列传感器放置于短接内，可测到传感器安装位置处的井斜、方位、工具面及底层电阻率、自然伽马等参数，然后通过泥浆脉冲或电磁波把测量信息传到地面的监控系统，这种系统的功能相当于给钻头装上 “眼睛”,实时测量定向参数，可以精确、连续地控制井眼轨迹；利用钻头、外体可旋转的上满眼稳定器和下满眼稳定器、动力钻具上的近钻头满眼稳定器形成满眼钻具组合，在钻具高速旋转的过程中，外体可旋转的上满眼稳定器和下满眼稳定器的外体与钻具相对旋转，螺旋扶正翼与井壁保持相对静止，从而形成一个稳定的支点，进一步提高了钻具组合防斜、打直的能力，达到直井眼防斜的目的；利用动力钻具和地面驱动装置带动带有螺旋叶片的短节高速旋转；在动力钻具和地面驱动装置的高速旋转驱动下使得井壁与钻具之间的流体向上快速举升，同时由于动力钻具的近钻头满眼稳定器、外体可旋转的下满眼稳定器与井壁三者之间形成一个近似密闭空间，进而形成局部抽吸效果，实现近钻头局部降压和井底岩屑的抽吸清洗；利用动力钻具实现复合钻进；钻头为各种满足工程需要的高速牙轮钻头，可适应复合钻进的高转速。同时动力钻具动力头部分连接外体可旋转的满眼稳定器，该满眼稳定器的外体部分不随动力头高速旋转，从而减小了动力钻具扭矩的损耗，获得更高的机械钻速，达到直井眼打快的目的。该复合钻井组合钻具在保持了满眼钻具组合防斜打直能力的同时，进一步提高了钻头的旋转速度；在近钻头处形成了局部环空抽吸降压效果，提高了井底岩屑的清理效率，减少了井底岩层的压实效应；实现了直井眼的防斜打快。且钻具组合中采用了外体可旋转的满眼稳定器，进一步减小了钻具扭矩。所以说该防斜组合钻具实现直井眼防斜和打快的有机结合，具有钻井速度快、防斜能力强、成本低的特点，从而大大降低了钻井成本。

附图说明

  图1为本实用新型的结构示意图。

图中 1-钻铤，2-上稳定器，3-动力钻具，4-短节，5-下稳定器，6-钻头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

由图1所示，该复合钻井组合钻具包括钻铤1、外体可旋转的上满眼稳定器2、动力钻具3、短节4、外体可旋转的下满眼稳定器5以及钻头6，钻铤1下连接外体可旋转的上满眼稳定器2，上满眼稳定器2下连接有带有近钻头满眼稳定器的动力钻具3，动力钻具3下连接有带有螺旋叶片的短节4，短节4下连接有外体可旋转的下满眼稳定器5，下满眼稳定器5下连接有钻头6；而上述短节4内安装有MWD无线随钻测量仪，设置在短节内的MWD无线随钻测量仪可以把测量井眼姿态与油藏特性的一系列传感器放置于短接内带到井下，测量到传感器安装位置处的井斜、方位、工具面及底层电阻率、自然伽马等参数，然后通过泥浆脉冲或电磁波把测量信息传到地面的监控系统，地面监控系统随时监控钻进状态。这种系统的功能相当于给钻头装上 “眼睛”,实时测量定向参数，可以精确、连续地控制井眼轨迹；多地质参数能准确的描述地层岩性、地层孔隙度和汗水饱和度，在定向井、水平井及大位移井的钻井施工过程中，采用LWD仪器进行地质导向，可以准确地控制井眼轨迹，使之穿行于储层中有利于产油的最佳位置，有效回避油/气和油/水界面。利用钻头6、上满眼稳定器2和下满眼稳定器5、动力钻具3上的近钻头满眼稳定器形成满眼钻具组合；上述外体可旋转的上满眼稳定器2、下满眼稳定器5和动力钻具3上的近钻头满眼稳定器，均为螺旋状稳定器，其上有3-5条螺旋扶正翼，且外径要保持一致，均小于井眼直径1mm-3mm。同时上述外体可旋转的上满眼稳定器2和下满眼稳定器5，螺旋扶正翼在稳定器外体上，在钻具高速旋转的过程中，上满眼稳定器2和下满眼稳定器5上的外体与钻具相对旋转，螺旋扶正翼与井壁保持相对静止，从而形成一个稳定的支点，提高了钻具组合防斜打直的能力，达到直井眼防斜的目的。利用动力钻具3和地面驱动装置带动带有螺旋叶片的短节4高速旋转；带有螺旋叶片的短节4整体最大外径小于外体可旋转的上满眼稳定器的最大外径，且螺旋叶片的设计与动力钻具旋转方向相匹配，在动力钻具和地面驱动装置的高速旋转驱动下使得井壁与钻具之间的流体向上快速举升，同时由于动力钻具3的近钻头满眼稳定器和外体可旋转的下满眼稳定器5与井壁三者之间形成一个近似密闭空间，进而形成局部抽吸效果，实现近钻头局部降压和井底岩屑的抽吸清洗。钻头6为各种满足工程需要的高速牙轮钻头或PDC钻头，可适应复合钻进的高转速。同时动力钻具3动力头部分连接外体可旋转的满眼稳定器，该满眼稳定器的外体部分不随动力头高速旋转，从而减小了动力钻具扭矩的损耗，获得更高的机械钻速，达到直井眼打快的目的。