[发明专利]一种适用于小井眼钻井的井下钻具及其使用方法

说明书

本发明保护了适用于小井眼钻井的井下钻具及其使用方法，包括一开钻具组合和二开钻具组合，一开钻具组合的结构和二开钻具组合的结构相同，自上至下均是由方钻杆、钻杆、转换接头、钻铤、螺杆、PDC钻头依次连接组成；一开钻具组合中的方钻杆外径与二开钻具组合中的方钻杆外径相同，一开钻具组合中的钻杆外径与二开钻具组合中的钻杆外径相同。一开钻井时下入一开钻具组合，一开完成后起出一开钻具组合，只需拆除钻铤和钻头，更换为二开所需的小尺寸钻铤和钻头，组成二开钻具组合，继续二开钻井即可，无需更换方钻杆，更不用更换近千米钻杆，因而简化了作业流程，同时也减少了作业风险，缩短了表层完钻至二开准备的作业周期。

技术领域

本发明属于钻探技术领域，具体涉及一种适用于小井眼钻井的井下钻具及其使用方法。

背景技术

关于小井眼的定义，不同国家和不同油田公司都有各自不同的理解，有的根据环空尺寸，有的是依据井径，有的则根据90%或更多井段用小于177.8mm钻头钻进的井眼定义，比较普遍认可的定义是：70%的井深直径小于177.8mm的井为小井眼。小井眼钻井因具有能耗低、钻井液用量小、废弃物排放少等优势，在石油行业受到青睐。

目前，常用的小井眼钻井采用二开制井身结构，例如若需取得6¹/₂的小井眼钻井，则表层井眼尺寸9¹/₂、钻井深度500～1000米，那么，一开钻井作业时，采用5¹/₄方钻杆+5钻杆+转换接头+6¹/₂钻铤+螺杆+9¹/₂PDC钻头的钻具组合进行表层套管施工，表层套管施工完成后，起出一开钻具组合，进行二开钻井作业，采用3¹/₂方钻杆+4钻杆+转换接头+5钻铤+螺杆+6¹/₂PDC钻头的钻具组合进行技术套管施工。

然而，一开表层完钻至二开钻井前，由于一开所用方钻杆尺寸、钻杆尺寸、钻铤尺寸、钻头尺寸与二开所用方钻杆尺寸、钻杆尺寸、钻铤尺寸、钻头尺寸都不相同，因此，需要更换方钻杆、钻杆、钻铤和钻头，可以看出，几乎是将一开钻具组合完全舍弃并重新组装一个新的钻具串，尤其是钻杆的更换，需要绷去一开所有的钻杆，然后接相同长度的二开钻杆，而在表层施工中，每根钻杆的长度通常为9.5米，因此需要更换50～100根钻杆，这在现场施工中，无疑增加了工作量，延长了作业周期且作业流程繁琐，在更换各部件的过程中，存在高风险作业。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种适用于小井眼钻井的井下钻具及其使用方法，其目的一是解决现有的小井眼钻井采用二开制井深结构时，在一开表层至二开钻井前，因需要大量更换钻具，导致作业流程复杂且作业周期长的问题；其目的二是解决在更换钻具特别是绷去钻杆的过程中存在的作业风险大、效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种适用于小井眼钻井的井下钻具，它至少包括用于第一次开钻的一开钻具组合和用于第二次开钻的二开钻具组合，一开钻具组合的结构和二开钻具组合的结构相同，自上至下均是由方钻杆、钻杆、转换接头、钻铤、螺杆、PDC钻头依次连接组成；

其中，一开钻具组合中的方钻杆外径与二开钻具组合中的方钻杆外径相同，一开钻具组合中的钻杆外径与二开钻具组合中的钻杆外径相同。

本发明还保护了一种适用于小井眼钻井的井下钻具的使用方法，包括以下步骤：

S001.第一次开钻

利用一开钻具组合从地面钻出表层井眼，继续钻进到设计深度后，起出一开钻具组合，下入表层套管，固井侯凝；

S002.第二次开钻

更换一开钻具组合下方的钻铤和PDC钻头，组成二开钻具组合，下入二开钻具组合至表层套管内，继续钻进，下入技术套管或油层套管完井。