[发明专利]小曲率超短半径水平钻井工具及钻进方法

说明书

本发明属于采油工程设备技术领域，具体涉及一种小曲率超短半径水平钻井工具及钻进方法，钻井工具包括钛合金钻杆、随钻测量仪、弯接头、单弯螺杆和钻头。其钻进方法为：第一步：入斜向器并锚定，套管开窗、修窗，造斜钻进，根据随钻测量仪所显示的方位和井斜数据，调整钻头方位并下至开窗底部，开始造斜钻进；第二步，将钻井工具下至造斜井眼底部，开始水平钻进，此时采用复合钻进，钻机转盘和螺杆钻具同时提供钻进动力，钻进时地面实时监测井斜、方位、伽马数据；若钻进过程中井眼轨迹出现偏差，则停止钻进，根据测量结果调整钻井工具，然后通过单弯螺杆钻进纠正井眼轨迹后，再进行复合钻进，直至达到设计钻进要求。

技术领域：

本发明属于采油工程设备技术领域，具体涉及一种小曲率超短半径水平钻井工具及钻进方法。

背景技术：

超短半径水平钻井是当今世界石油行业高精尖的石油钻井技术，目前，国内的超短半径水平钻井技术，具有曲率半径小、入层精准等特点，但由于采用挠性的柔性钻具连接，钻具无法实现随钻测量，增斜和降斜都不能做到精准控制，当水平段钻进达到一定长度后，会出现钻压传递困难或出层等情况。若引进国外技术和钻井工具则会增加投入较高，会使超短半径水平钻井的生产成本增加30%以上。故此，结合我国的实际情况，设计一种可造斜、稳斜、水平钻进的且成本低廉的小曲率超短半径水平钻井工具组合是十分必要的

发明内容：

本发明的目的是提供一种可造斜、稳斜、水平钻进的小曲率超短半径水平钻井工具及钻进方法，采用国产的随钻测量技术、双弯螺杆钻具及柔韧度较高的钛合金钻杆，达到了超短半径水平钻井的技术指标，实现了超短半径水平钻井技术的国产化，使超短半径水平钻井生产成本降低30%以上。设计合理，降低了生产成本，经济适用，易于大规模地推广和使用。

本发明采用的技术方案为：一种小曲率超短半径水平钻井工具，所述钻井工具包括钛合金钻杆、随钻测量仪、单弯螺杆和钻头；所述钛合金钻杆与随钻测量仪连接，随钻测量仪与单弯螺杆连接，钻头与单弯螺杆的可调总成连接。

进一步地，所述单弯螺杆通过弯接头与随钻测量仪连接，组成双弯螺杆，弯接头一端为内螺纹，另一端为外螺纹，弯接头的夹角为特定夹角。

进一步地，所述钻头可调总成的调整范围为0度-3度。

进一步地，一种小曲率超短半径水平钻井工具的钻进方法，所述钻进方法为：

第一步：钻井工具组合为造斜钻具组合由钻头、双弯螺杆、随钻测量仪器、钛合金钻杆及常规钻杆组成下；入斜向器并锚定，套管开窗、修窗，造斜钻进，根据随钻测量仪所显示的方位和井斜数据，调整钻头方位并下至开窗底部，开始造斜钻进，此时只使用双弯螺杆提供钻进动力，由于双弯螺杆的双弯设计，在钻压的作用下，钻井工具一直呈现增斜状态，钻进时实时监测井斜、方位的数据变化，随时调整泵压、钻压、转速参数，按照设计要求达到造斜角度，造斜结束；

第二步，钻井工具组合为水平钻具组合由钻头、单弯螺杆、随钻测量仪器、钛合金钻杆、常规钻杆组成。将钻井工具下至造斜井眼底部，开始水平钻进，此时采用复合钻进，钻机转盘和螺杆钻具同时提供钻进动力，钻进时地面实时监测井斜、方位、伽马数据；若钻进过程中井眼轨迹出现偏差，则停止钻进，根据测量结果调整钻井工具，然后通过单弯螺杆钻进纠正井眼轨迹后，再进行复合钻进，直至达到设计钻进要求。

本发明的有益效果：提供了一种可造斜、稳斜、水平钻进的小曲率超短半径水平钻井工具及钻进方法，采用国产的随钻测量技术、双弯螺杆钻具及柔韧度较高的钛合金钻杆，达到了超短半径水平钻井的技术指标，实现了超短半径水平钻井技术的国产化，使超短半径水平钻井生产成本降低30%以上。工具组合分为造斜钻具组合和水平钻具组合，设计合理，降低了生产成本，经济适用，易于大规模地推广和使用。

附图说明：

图1是实施例一的结构示意图；

图2是实施例二的结构示意图；