[发明专利]一种刚性传送的分支钻完井工具及其钻孔方法

说明书

本发明公开了一种刚性传送的分支钻完井工具及其钻完井方法，用于多薄层油气藏开发，也可用于针对某一薄油层的顺层钻进以增加泄油面积提高采收率。所述径向钻完井系统由转向器和高塑性钻井管柱组成，所述高塑性钻完井管柱包括铰接短节串列、高塑性金属管和/或高压弹性金属外管；所述钻完井工具还包括钻头和/或封隔器和/或滑套和/或喷枪，可在主井眼内完成多油层和/或可完成对某一薄油层的钻完井，以达到增加泄油面积的目的。另外，通过采用一次性钻头和高塑性钻完井管柱，完成对细小井眼的支撑，防止井眼坍塌。

技术领域

本发明涉及侧向钻孔技术领域，具体是一种刚性传送的分支钻完井工具及其钻孔方法。

背景技术

径向钻井技术，在老井改造、提高采收率方面应用广泛，一般由驱动钻柱下放带有射流滑套和/或喷嘴和/或筛管模块的高压软管，射流滑套和/或喷嘴和/或筛管模块和高压软管经过转向器，横向进入地层钻孔。该技术中，微小分支井眼的转弯半径小于1米，滑套和/或喷嘴和/或筛管模块直径一般在0.75-3英寸之间，甚至在套管内可以完成转向。现有技术中，径向钻井滑套和/或喷嘴和/或筛管模块依靠射流实现钻进，存在破岩效果差、井眼曲折、微小分支井眼进尺短等问题，使径向超深孔难以得到实现。文献和实验表明，高压水射流喷射破岩所形成的井壁不规则，且射流破岩的钻进效率低；此外，水射流径向钻井技术以来高压水射流钻井，因此只能采用适合输送高压流体的驱动钻柱串接高压软管实现送钻，只能在直径中实现径向分支井钻井，在大斜度井和水平井中难以得到应用；该技术最大的限制因素还在于，处于微小分支孔眼内的高压软管不能旋转，故微小分支孔眼中的高压软管受到轴向摩擦阻力的影响难以前进。前述原因进一步的限制了该技术的效率和井眼的进尺。

因此，有必要提供一种刚性传送的分支钻完井工具及其钻孔方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种刚性传送的分支钻完井工具，其特征在于，至少包括一段径向钻完井系统，所述径向钻完井系统由转向器和高塑性钻井管柱组成，所述高塑性钻井管柱包括铰接短节串列、高塑性金属管；其中，所述铰接短节串列由多个驱动节通过扭矩传递结构串接而成；

所述高塑性金属管套设于所述铰接短节串列外部；所述高塑性金属管两端均可通过螺纹与所述铰接短节串列连接密封；

所述塑性金属管内部设置有流道，所述流道两端与所述钻头及驱动钻柱或其他井下工具的内部流道连通，共同构成供钻井循环介质流动的通道。

需要说明的是，所述高塑性金属管下端通过螺纹与钻头连接，所述钻头与钻头连接套之间可为销钉连接，所述高塑性金属管上端通过所述铰接短节串列及驱动连接套连接驱动钻柱或其他井下工具，所述驱动钻柱或其他井下工具可为所述铰接短节串列提供钻进所需的钻压。

所述铰接短节串列与所述高塑性金属管间设置有间隙，所述间隙使得所述铰接短节串列可与高塑性金属管共同弯曲。

进一步的，还包括转向器、锚定器，所述转向器可使所述高塑性钻井管柱在主井眼内完成极短半径转向；

进一步的，所述高塑性金属管与所述钻头下端通过螺纹固定连接，所述钻头与所述当驱动钻柱向下送钻时，所述铰接短节串列能够压迫所述驱动高塑性金属管使其在所述转向器及地层中前行。

进一步的，所述高塑性金属管与所述铰接短节串列上端通过剪切销钉连接，当所述铰接短节串列压迫所述驱动高塑性金属管前行时，所述剪切销钉不受剪切力作用。

进一步的，所述钻头与钻头连接套之间的剪切销钉在钻进过程中也不受剪切力作用，钻进过程中的钻压通过所述钻头与钻头连接套之间的台肩传递。

进一步的，所述防退结构可为弹片、膨胀环等任意一种可防止所述高塑性金属管退出地层结构，下行或前进过程中，所述防退结构不应产生额外阻力。