[发明专利]一种旋转偏心式套管内钻孔装置

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种用于石油、天然气勘探开发领域的一种旋转偏心式套管内钻孔装置。

背景技术

由套管内向地层中钻进的方法适用于低渗油气藏的开发，能够有效提高泻油面积和油气采收率。目前，常用的套管内钻孔装置是由地面泵输送具有一定压力的液体，经过软管至井下，软管经过转向器转向后，在地层中利用喷射钻头的高压喷射，进行非旋转的滑动钻进。在钻进过程中，软管在内部液体高压的作用下刚性很强，并且转向器是居中式结构，软管与转向器之间产生的摩阻较大，钻进装置只具备非旋转的滑动钻进功能，所以其通过转向器时存在无法克服摩阻，难以实现长距离滑动钻进的困难。同时，高压喷射滑动钻进需要地面泵提供较高的液压力，因此对地面泵以及管汇的耐压能力要求很高，限制了该技术的应用。

发明内容

本发明是在地层内进行钻进时，有效克服软管与转向机构之间的摩阻，提高在地层中钻进的进尺；同时采用偏心转向机构，使软管获得更大的转弯半径，更容易通过转向器进入地层；并且，降低对地面设备供液压力的要求。本发明的目的是为现场提供一种旋转偏心式套管内钻孔装置.

本发明是这样实现的，它包括上接头、偏心转向机构、柔性轴、磨铣钻头、锚定器、软管、旋转钻进钻头。本发明特征是：油管、上接头、偏心转向机构、锚定器由上至下顺序连接，锚定器能够将其上部的所有部件固定在套管内，并具备可回收功能。连续油管将旋转驱动机构、柔性轴、磨铣钻头由油管内下入偏心转向机构内，旋转驱动机构能够通过柔性轴驱动磨铣钻头转动。

连续油管将旋转驱动机构、软管、旋转钻进钻头由油管内下入偏心转向机构内，旋转驱动机构能够通过柔性轴驱动旋转钻进钻头转动，旋转钻进钻头通过软管与旋转驱动机构形成密闭的液体通道。

该装置锚定器为偏心转向机构提供固定基础，磨铣和钻进工具由旋转驱动机构提供扭矩，钻压由工具的自重提供。作业时首先将带有磨铣钻头的套管磨铣工具磨穿套管，然后下入带有旋转钻进钻头的地层钻进工具在地层内钻进。

本发明所采用的技术方案是：首先，在用油管将部分工具串下入套管内的施工位置，锚定器在工具串最下部，为整个装置在套管内提供固定基础，锚定器上部连接偏心转向机构。然后，使用连续油管将旋转驱动机构、柔性轴、磨铣钻头由油管内下入偏心转向机构内，开始套管磨铣施工。磨铣套管时，地面泵供液驱动旋转驱动机构转动，带动柔性轴、磨铣钻头旋转，直至磨穿套管。钻穿套管后，再用连续油管将旋转驱动机构、软管、旋转钻进钻头由油管内下入旋转转向器内，地面泵供液驱动旋转驱动机构转动，带动软管、旋转钻进钻头在地层内进行旋转钻进，液体经过软管流至旋转钻进钻头，为钻头提供润滑并具有携岩功能。

本发明的优点是：能够有效克服软管与转向机构、软管与地层之间的摩阻，提高在地层中有效钻进的进尺度。并且，该装置无需较高的喷射压力，因此降低了对地面设备供液压力的要求，扩大了该技术的适用范围。

附图说明

图1是本发明磨铣套管的钻具组合结构示意图。

图2是本发明在地层内旋转钻进的钻具组合结构示意图。

图中1.套管，2.油管，3.连续油管，4.旋转驱动机构，5.上接头，6.偏心转向机构，7.柔性轴，8.磨铣钻头，9.锚定器，10.软管，11.旋转钻进钻头

具体实施方式

下面结合说明书附图1.图2对本发明作进一步说明。

在图1中，连续油管3、旋转驱动机构4、上接头5、柔性轴7与磨铣钻头8连接在一起，偏心转向机构6与锚定器9相连。柔性轴7与磨铣钻头8在偏心转向机构6腔内，整个钻具结构通过锚定器9锚定在套管1内壁上。

在图2中，连续油管3、旋转驱动机构4、上接头5软管10与旋转喷射钻头11连接在一起，偏心转向机构6与锚定器9相连。软管10与旋转钻进钻头11在旋转驱动机构6腔内，整个钻具结构通过锚定器9锚定在套管1内壁上。

首先，用油管2将上接头5、偏心转向机构6、锚定器9下入套管内的施工位置，上接头5、偏心转向机构6、锚定器9顺序连接，锚定器9在工具串最下部，为整个装置在套管内提供固定基础。然后，使用连续油管3将旋转驱动机构6、柔性轴7、磨铣钻头8由油管2内下入偏心转向机构6内，开始套管磨铣施工。磨铣套管时，地面泵供液驱动旋转驱动机构4转动，带动柔性轴7、磨铣钻头8旋转，直至磨穿套管。磨穿套管后，使用连续油管3将旋转驱动机构6、柔性轴7、磨铣钻头8起出至地面。

接着再用连续油管2将旋转驱动机构4、软管10、旋转钻进钻头11由油管2内下入偏心转向机构6内，地面泵供液驱动旋转驱动机构4转动，带动软管10、旋转钻进钻头11在地层内进行旋转钻进，液体经过软管10流至旋转钻进钻头11，为钻头提供润滑并具有携岩功能。