[发明专利]一种自动送钻柔性钻井工具

说明书

本发明属于钻探与钻孔技术领域，尤其为一种自动送钻柔性钻井工具，包括钻头、若干送钻短节和关节短节串列，其中在送钻短节中设有环形腔和隔环，从而在环形腔中隔离出低压腔，并且在送钻短节上设有连通低压腔和环空的第一通孔。在钻井过程中，送钻短节外部为低压液体，而送钻短节内的推杆部内侧为高压液体，因此，会迫使隔环受到向低压腔一侧的推力，起到推送钻井工具前进、柔性施加钻压的作用；该自动送钻柔性钻井工具与柔性钻杆进行连接，相邻短节之间均通过关节短节进行连接，大大缩短了工具组合的刚性长度，有助于解决小曲率半径导向钻进过程中，托压严重、送钻困难的实际问题。

技术领域

本发明属于勘探钻井工具技术领域，具体涉及一种自动送钻柔性钻井工具。

背景技术

在油气勘探领域，导向钻井技术能够人为控制井眼轨迹朝着预先设计的目的层钻进，这种技术使得钻头能够绕过障碍物到达油藏，并且能够勘探零散的油藏和稠油油藏，比传统的直井式勘探更有优势，比如，在石油、天然气开采中，通过导向钻井技术钻取分支井，能够显著提高油气藏的开发效率，这里的分支井是连通到主干井的分支井眼，相当于增加了采油或采气的通道，自然会提高开发效率，有明显的经济效益优势。

现有技术中，公开号为CN2135055Y的中国专利文献记载了一种钻井柔性铰接导向动力钻井工具，公开号为CN2548742Y的中国专利文献记载了一种多轴钻孔器中的球头万向节。

但是，目前的钻井工具还具有以下不足：一是现有常规导向钻井工具的刚性段长度较长，钻井过程中，难以钻取转弯幅度较大的小曲率半径井段；二是钻井工具钻进过程中会存在托压现象，也就是由于井下钻井工具与井壁的摩擦过大，钻压全部施加到了钻井工具上，没能施加到钻头上，钻进过程会遇卡或遇阻，导致钻进缓慢。

发明内容

本发明旨在提供一种自动送钻柔性钻井工具，解决现有技术中柔性钻井工具钻井过程中产生托压后难以脱困的技术问题。

为解决以上技术问题，本发明通过以下技术手段实现：

一种自动送钻柔性钻井工具，包括钻头、若干送钻短节和关节短节串列。其中，所述关节短节串列包括多个关节短节，所述关节短节包括关节结构，用于可偏转的相互连接；所述送钻短节包括组合套缸，可在水力作用下产生轴向推力推动钻头前进；当自动送钻柔性钻井工具包含多个送钻短节时，所述送钻短节之间采用关节结构连接；所述送钻短节与关节短节之间均采用关节结构连接；所述钻头设置于所述送钻短节或所述关节短节下端；至少包括一个送钻短节所述送钻短节设置于所述自动送钻柔性钻井工具的下半段；所述送钻短节两侧的关节结构偏转点之间的距离为钻头直径的1-5倍之间，所述关节短节中的关节结构偏转点与相邻关节结构偏转点之间的距离为钻头直径的0.5-4倍之间。

优选的，送钻短节所述送钻短节中设有推力活塞，该推力活塞包括推杆部和隔环；所述隔环上方和下方分别设置有液压腔体；其中至少包括一个腔体与钻井工具内部的流道连通，所述送钻短节上设有连通所述低压腔和环空的第一通孔，所述另外一个腔体通过第一通孔与环空连通。

所述送钻短节中设有空心的推力活塞，该推力活塞包括推杆部和连接接头部；所述推杆部与所述送钻短节内壁之间设有至少一个环形腔，在所述环形腔中设有隔环隔离出低压腔，所述送钻短节上设有连通所述低压腔和环空的第一通孔；

该送钻短节后端设有空心的送钻接头，所述送钻接头中设有用于安装所述连接接头部的连接结构，所述连接接头部可通过螺纹等形式装配在所述连接结构中，当所述推杆部在所述送钻短节中沿轴向移动，所述连接接头部能够对所述送钻接头施加推力。需要说明的是，所述送钻短节本身可以倒置使用，及所述送钻接头在送钻短节的靠近钻头的一侧或者送钻接头在送钻短节远离钻头的一侧。

优选的，所述自动送钻柔性钻井工具包括多个送钻短节。