[发明专利]提高油气井钻井速度的双速双心钻井提速方法

说明书

本发明提供了一种提高油气井钻井速度的双速双心钻井提速方法，所述方法通过双速双心钻井提速设备来实现，该设备包括分流装置、外筒体、井下动力装置、扶正装置、大切削头和小切削头，大切削头具有第一中心线、小切削头具有第二中心线，小切削头设置在大切削头内部且第二中心线与第一中心线平行但不重合；外筒体套装在井下动力装置之外并能在上部钻柱的带动下旋转；井下动力装置能够驱动小切削头自转。所述钻井提速方法包括：通过大切削头对待钻岩面进行钻进，得到中部为柱状岩心的第一井眼；通过小切削头的自转、以及上部钻柱带动的共同作用对柱状岩心进行切削得到第二井眼。本发明能够避免大切削头中心点线速度为零的问题，有利于提高钻井速度。

技术领域

本发明属于油气钻井提速技术领域，具体来讲，涉及一种能提高油气井钻井速度的双速双心钻井提速方法。

背景技术

在油气井钻井工程中，如何提高钻井速度一直是人们研究的重要课题。虽然，目前通过对钻头结构优化设计，例如，开发新的钻头牙齿材料、更高性能的牙齿等，使得钻井速度得到了一定程度的提高，但是，仍然没有解决钻井时钻头中心点线速度为零，以及中心点附近线速度低影响钻井速度的问题。

而且发明人发现，这种影响，在当前大量使用的PDC钻头中尤其明显。从使用后起出的钻头也不难发现，这个问题是影响钻井速度提升的关键问题之一。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于解决钻井时钻头中心点线速度为零的技术问题。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种提高油气井钻井速度的双速双心钻井提速方法。

所述钻井提速设备包括外筒体、井下动力装置、大切削头和小切削头，其中，所述大切削头具有第一中心线、沿所述第一中心线彼此固定连接的容纳连接部和中空的切削部，所述切削部具有第一直径，小切削头具有第二中心线和第二直径，所述容纳连接部具有连接件和沿第一中心线设置的内容积腔，所述内容积腔能够容纳小切削头，所述第二中心线与第一中心线平行但不重合，所述第二直径小于所述第一直径；所述外筒体套装在所述井下动力装置之外并形成环空，并且所述外筒体的左端直接与上部钻柱连接，同时所述外筒体的右端直接与大切削头的容纳连接部的所述连接件连接，以使大切削头能够在上部钻柱的带动下钻进，同时使井下动力装置在上部钻柱的带动下旋转；所述井下动力装置具有动力发生部和旋转输出部，其中，所述动力发生部能够产生动力并使旋转输出部旋转，所述旋转输出部右端进入大切削头的容纳连接部的所述内容积腔中与小切削头连接，并能够驱动小切削头自转；并且所述钻井提速方法包括：通过上部钻柱带动大切削头对待钻岩面进行钻进，得到中部为柱状岩心的第一井眼；然后，通过小切削头的所述自转、以及上部钻柱带动井下动力装置进而带动小切削头的转动的共同作用对所述柱状岩心进行切削，以得到第二井眼。

在根据本发明一方面的一个示例性实施例中，所述大切削头的切削部可具有设置有外切削面的外壁和设置有多个内切削面的内壁，所述多个内切削面中的任意两个相邻的内切削面之间可形成流道槽，所述流道槽可与所述内容积腔连通。

在根据本发明一方面的一个示例性实施例中，所述第一中心线与第二中心线之间的距离可以为第一直径的1/50～1/10。

在根据本发明一方面的一个示例性实施例中，所述小切削头的角速度与大切削头的角速度之比可为4～7：1。

本发明的另一目的在于提供一种能够有效解决钻井时钻头中心点线速度为零且利用分流的钻井液实现喷射辅助钻井的钻井提速方法。

为了实现该目的，本发明的另一方面提供了一种提高油气井钻井速度的双速双心钻井提速方法，所述钻井提速方法通过双速双心钻井提速设备来实现，所述钻井提速设备包括分流装置、外筒体、井下动力装置、扶正装置、大切削头和小切削头，其中，