[实用新型]一种内管回收式膨胀尾管钻井作业装置

说明书

本实用新型公开了一种内管回收式膨胀尾管钻井作业装置，该装置主要包括尾管钻进组件，尾管膨胀组件和尾管悬挂组件三大部分；尾管钻进组件包括随钻扩眼钻头、辅助扩眼钻头、扩眼驱动机构、旋转密封机构、加压机构、传压机构和马达；尾管膨胀组件主要由膨胀启动器、膨胀套管、膨胀锥、锥坐键构成，尾管悬挂组件主要由膨胀悬挂器、膨胀出口、中心管、喇叭口挡块构成。采用本实用新型的作业装置及方法，将尾管钻井技术和尾管膨胀技术有机结合，实现尾管滑动钻进和复合钻进，并在尾管钻进和膨胀作业后，全部内管可回收，使尾管可充当技术套管完井，为后续钻进提供条件，解决克服漏失以及井眼不稳定的问题，从而减少井下事故，提高钻井安全性。

技术领域

本实用新型涉及石油钻井完井技术领域的一种尾管钻进作业和后续尾管膨胀作业装置，尤其是一种内管回收式膨胀尾管钻井作业装置。

背景技术

尾管钻井技术是指用常规钻井工艺钻到一定井深后，用钻杆与尾管钻井系统连接进行钻进，完钻后固井并将钻杆起出，把尾管留在井下的一种钻井技术，是国际前沿的新兴钻井技术。发表于《石油钻探技术》2003年31卷第2期的论文《尾管钻井技术及其应用》介绍了国外尾管钻井技术现状及应用情况；专利200810137580.3公开了一种尾管钻井和完井工艺，但在深井、超深井中复杂层的尾管钻井完井内径小，且所用的尾管悬挂器结构复杂，给尾管钻井和固完井施工带来较大风险。专利201510655103.6公开了一种膨胀式尾管钻井作业装置及其作业方法，该装置和方法将尾管钻井和膨胀套管结合为一趟钻实现，但仅仅能实现膨胀管柱回收，尾管钻进管柱永久性留在井底，给后续钻井造成较大困难。此外，在尾管钻进过程中，膨胀套管管柱也必须跟随一同转动，易造成外管柱磨损破坏，影响膨胀作业。因此仅可用于钻井过程中的最后一开次完井，即充当完井尾管进行完井作业，难以进行后续钻进作业，无法充当技术套管封隔地层，为一次性尾管钻井和完井装置。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种内管回收式膨胀尾管钻井作业装置，本实用新型的另一个目的是提供一种利用内管回收式膨胀尾管钻井作业装置的作业方法。本实用新型提供的膨胀尾管钻井作业装置和作业方法克服了现有技术的不足，可实现尾管钻井和增大完井内径的双重目标提供契机，为复杂地层、枯竭地层的尾管钻井提供技术解决方案，有利于拓展尾管钻井技术领域。

本实用新型的目的是针对上述不足，提供一种内管回收式膨胀尾管钻井作业装置。

其技术方案如下：

一种内管回收式膨胀尾管钻井作业装置，包括尾管钻进组件，尾管膨胀组件和尾管悬挂组件三大部分，其中：

尾管钻进组件位于尾管钻井装置底部，包括随钻扩眼钻头、辅助扩眼钻头、扩眼驱动机构、旋转密封机构、加压机构、传压机构和马达；扩眼驱动机构位于辅助扩眼钻头和旋转密封机构之间，马达通过中心管驱动随钻扩眼钻头旋转，旋转密封机构带动扩眼驱动机构驱动辅助扩眼钻头旋转，并在膨胀套管和中心管之间形成持续的旋转密封配合。

尾管膨胀组件连接在尾管钻进组件和尾管悬挂组件之间，包括膨胀套管、与膨胀套管连接的膨胀启动器、预置在膨胀启动器内的膨胀锥和锥坐键、连接在锥坐键两端的对扣机构和丢手机构、连接丢手机构和尾管钻进组件中马达的中心管，以及固化在膨胀套管外的密封材料。

尾管悬挂组件位于尾管钻井装置上部，包括连接在膨胀套管顶部的膨胀出口、位于膨胀出口和钻杆之间的喇叭口挡块、用于悬挂尾管的膨胀悬挂器、以及贯穿膨胀出口向下与对扣机构连接的中心管。

内管回收式膨胀尾管钻井作业装置，其旋转密封机构包括密封轴承、与中心管相连的花键轴、扩眼驱动机构上的花键槽、密封圈，花键轴和花键槽构成花键配合。

内管回收式膨胀尾管钻井作业装置，其传压机构和加压机构分别位于旋转密封机构上部，通过中心管和加压机构、传压机构可实现钻压同时传递至辅助扩眼钻头和随钻扩眼钻头。