[实用新型]超短半径水平井柔性钻具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钻井的特殊设备，特别是涉及一种用于定向钻井的柔性钻具。

背景技术

目前，我国大部分老油田已进入开发的中后期，主力区块压力系数越来越低，采用传统钻井方式开采经济性越来越差，如何利用钻井手段提高剩余油开采效率，改善油田开发效果，降低开发成本和规避油田开发风险已成为一个重要课题。现行的石油开采行业中，其实施的小曲率大半径、中半径、短半径都存在着成本高、钻井周期长、效果不明显等诸多缺点。在小井眼内钻超短半径水平井，是国外20世纪80年代开始研究发展的新技术。主要是两种方法：一是用高压喷射破岩，该工艺因为使用的是高压水射流破岩钻井，需要配备较多的地面专用设备和工具、成本较高、产出比失衡，而且受到岩性、井深和扩超大直径孔的限制，缩小了应用范围，并且这种方法还存在钻出的水平井井眼结构复杂无规律、钻井周期长、使用寿命短、水平距离有限等缺陷；二是采用井下动力钻具，必须是铰接螺杆或涡轮，其缺点是动力钻具易损坏，成本高，造斜率受限，安全性不高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种弯曲半径小，成本低、操作简便的超短半径水平井柔性钻具。

本实用新型超短半径水平井柔性钻具，包括上接头、下接头、弯曲外壳和若干柔性钻杆单元，所述若干柔性钻杆单元首尾相连并位于弯曲外壳内，所述上接头与最上端的柔性钻杆单元固定连接，所述下接头与最下端的柔性钻杆单元固定连接，所述弯曲外壳上沿轴向均匀开设有若干周向缺口，其中所述每个柔性钻杆单元包括球头体、球座、上盖和下盖，所述球头体的上端设置有球头部，球头体的下部通过花键与球座的上部传动连接，所述上盖套装在球头体中部和球座上部的外侧，并通过内表面的螺纹部分与球头体中部和球座上部固定连接，所述下盖上部内表面通过螺纹部分固定连接在球座下部，所述球座下部的内表面与下盖下部内表面分别设置有大致呈半球型的上凹槽和下凹槽，所述上凹槽和下凹槽容纳了相邻柔性钻杆单元中球头部，所述上凹槽的内表面沿周向开设有若干通孔，所述球头部上与通孔相对应的位置处开设有内凹槽，所述每个通孔内安装有钢球，所述钢球的一部分位于内凹槽当中，所述球座中部的外表面安装有支撑轴承。

本实用新型超短半径水平井柔性钻具，其中所述下接头通过一个下接头球头与最下端的柔性钻杆单元相连接，所述下接头球头的上端设有下接头球头部，所述下接头球头位于最下端的柔性钻杆单元的上凹槽和下凹槽当中，所述下接头球头的下部与下接头通过螺纹部分固定连接，所述弯曲外壳的下端固定连接有一段下壳体，所述下壳体位于下接头球头的外侧，下壳体与下接头球头之间安装有圆锥滚子轴承，下壳体与下接头之间安装有推力球轴承；

所述上接头的下端伸入弯曲外壳内，与最上端的柔性钻杆单元的球座通过花键传动连接，并与最上端的柔性钻杆单元的上盖螺纹连接，所述弯曲外壳的上端固定连接有一段上壳体，所述上壳体位于上接头的外侧，上壳体与上接头之间设置有调心球轴承。

本实用新型超短半径水平井柔性钻具，其中所述下盖与球座螺纹连接的部分设置有限位销，所述限位销的内端径向穿过下盖并位于球座内。

本实用新型超短半径水平井柔性钻具，其中所述球头部与上凹槽之间设置有第一密封圈。

本实用新型超短半径水平井柔性钻具，其中所述球头体下端与球座之间设置有第二密封圈。

本实用新型超短半径水平井柔性钻具，其中所述弯曲外壳包括若干段分壳体，所述每段分壳体的两端分别固定连接有左旋短接和右旋短接，所述相邻的左旋短接和右旋短接通过接箍相连接。

本实用新型超短半径水平井柔性钻具采用上述技术方案后，使得最小弯曲半径可以达到2.2m，克服现有的水平井钻井工具柔性差、转弯曲率半径大等缺点，运用该工具可以从原井眼在储层段内大斜率，即超短半径钻出长达20米以上的水平生产流道，有效增加泄油面积，提高采收率，可实现单层面多井眼及多层面多井眼，适合各种井眼条件和油藏类型。

下面结合附图对本实用新型的超短半径水平井柔性钻具作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型超短半径水平井柔性钻具上部分的结构示意图；

图2为本实用新型超短半径水平井柔性钻具下部分的结构示意图；

图3为图2中I处的局部放大图。

具体实施方式