[发明专利]超短半径水平井万向打孔筛管完井系统及完井方法

说明书

本发明提供超短半径水平井万向打孔筛管完井系统及完井方法，所述完井系统包括修井机、钻井机构、检测机构、下管机构以及地面控制机构，所述修井机、钻井机构、检测机构以及下管机构分别与地面控制机构电连接，所述修井机用于带动钻井机构进行钻井作业，所述检测机构用于获取钻井过程中的钻井数据，所述下管机构用于钻井后送入筛管，所述地面控制机构用于对预设的钻井数据和实时获取的钻井过程中的钻井数据进行处理，并通过修井机及时调整钻井机构的钻井作业，本发明能够提高造斜段的钻进精度，同时提高下管的灵活性，以解决现有的超短半径水平井造斜段完井质量不高且下管方式较为单一的问题。

技术领域

本发明涉及钻井技术领域，尤其涉及超短半径水平井万向打孔筛管完井系统及完井方法。

背景技术

水平井是最大井斜角达到或接近90°(一般不小于86°)，并在目的层中维持一定长度的水平井段的特殊井。有时为了某种特殊的需要，井斜角可以超过90°，“向上翘”。一般来说，水平井适用于薄的油气层或裂缝性油气藏，目的在于增大油气层的裸露面积。

超短半径侧钻水平井造斜段或水平段存在易坍塌地层井，需要具有对井壁支撑作用的完井技术，保持井眼长期的通畅性。但由于超短半径水平井造斜率大、曲率半径小、通常水平段在100-200米，常规套管、筛管不能下入，难以通过超高造斜率的造斜段，因此需研究可顺利通过超高造斜段、不受狗腿度(狗腿度：从井眼内的一点到另一个点，井眼前进方向变化的角度。该角度既反映了井斜角度的变化，又反映了方位角度的变化，通常又叫全角变化率或井眼曲率)影响，在水平段长距离下入的筛管完井技术。

超短半径水平井是指造斜段的造斜率在100-230°/30m(3.3-7.7°/m)之间的水平井，筛管完井技术的难点是如何使筛管顺利通过上述超高造斜率井段，进而进入水平裸眼内，以实现造斜段及水平段的有效支撑，现有的技术中对于造斜段的井段在钻进时容易产生偏差，最终会影响下管的效果，同时现有的下管的方式单一，较长的管难以通过造斜段。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供超短半径水平井万向打孔筛管完井系统及完井方法，能够提高造斜段的钻进精度，同时提高下管的灵活性，以解决现有的超短半径水平井造斜段完井质量不高且下管方式较为单一的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：超短半径水平井万向打孔筛管完井系统，所述水平井包括直井段、造斜段以及水平段，所述完井系统包括修井机、钻井机构、检测机构、下管机构以及地面控制机构，所述修井机、钻井机构、检测机构以及下管机构分别与地面控制机构电连接，所述修井机用于带动钻井机构进行钻井作业，所述检测机构用于获取钻井过程中的钻井数据，所述下管机构用于钻井后送入筛管，所述地面控制机构用于对预设的钻井数据和实时获取的钻井过程中的钻井数据进行处理，并通过修井机及时调整钻井机构的钻井作业。

进一步地，所述钻井机构包括第一钻井组件和第二钻井组件，所述第一钻井组件和第二钻井组件的底部分别设置有导斜器以及动力水龙头，所述导斜器用于打磨套管窗口，所述动力水龙头用于打磨井壁；所述第一钻井组件用于水平井的直井段和造斜段的钻进；所述第二钻井组件用于水平井的水平段的钻进；

所述第一钻井组件包括第一钻杆和第一钻具，所述第一钻杆与修井机的转盘面可拆卸连接，所述第一钻具安装在第一转杆底部；

所述第二钻井组件包括第二钻杆和第二钻具，所述第二钻杆与修井机的转盘面可拆卸连接，所述第二钻具安装在第二转杆底部。

进一步地，所述检测机构包括陀螺仪和随钻测量仪，所述陀螺仪用于检测并确定钻具的第一指向方位，所述随钻测量仪用于检测具钻进路径的第二指向方位。

进一步地，所述下管机构包括牛鼻导头、若干万向筛管、若干反扣接头以及若干反扣丢手，所述万向筛管上开设有若干开孔，且万向筛管外部包裹有绕丝层，所述下管机构的最底部一组的连接顺序为牛鼻导头、万向筛管、反扣接头以及反扣丢手，所述反扣接头和反扣丢手万向连接。