[发明专利]可更换钻头式液动力套管钻井装置及钻井方法

权利要求书

1.一种可更换钻头式液动力套管钻井装置，其特征在于：包括套管坐挂短节系统和可打捞式液动力钻井系统；套管坐挂短节系统包括下方的引导坐挂内芯和上方的上套管座，引导坐挂内芯内壁设有定位凹槽，上套管座内壁沿圆周周向设有多个卡窗；可打捞式液动力钻井系统自下而上包括下坐挂短节、液动力器、上坐挂短节；下坐挂短节的外径大于引导坐挂内芯的内径；下坐挂短节外部设有与定位凹槽对应匹配的定位凸起；上坐挂短节包括可沿轴向活动的内管、开有悬挂窗的外管，悬挂窗内铰接有当内管自然下落时能向外顶开的悬挂臂；对应下坐挂短节的定位凸起匹配卡入引导坐挂内芯的定位凹槽位置，外翻的悬挂臂匹配卡入卡窗内。

2.根据权利要求1所述的可更换钻头式液动力套管钻井装置，其特征在于：上坐挂短节还包括承压臂、承压底托；外管上开有多层与卡窗一一对应的悬挂窗；对应每层悬挂窗，内管外壁设有上、下两层承压臂；承压底托固定在外管底部，承压底托中心设有与内管内径对应的窗孔。

3.根据权利要求2所述的可更换钻头式液动力套管钻井装置，其特征在于：对应内管上部承受拉力时，悬挂臂与对应下层的承压臂紧顶从而位于收拢状，内管底部与承压底托间设有间隙；对应内管不承受拉力而自然下落时，悬挂臂与对应上层的承压臂紧顶位于外翻状，位于外翻状的悬挂臂匹配卡入卡窗内，内管底部与承压底托贴合。

4.根据权利要求3所述的可更换钻头式液动力套管钻井装置，其特征在于：外管内壁底部设有承压环台；对应内管底部与承压底托贴合位置，最下层的承压臂与承压环台贴合。

5.根据权利要求2所述的可更换钻头式液动力套管钻井装置，其特征在于：承压臂的外端面与外挂内壁匹配贴合。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的可更换钻头式液动力套管钻井装置，其特征在于：引导坐挂内芯内壁沿圆周周向设有多个定位凹槽，定位凹槽呈开口向上的v形；下坐挂短节外部沿圆周周向设有与定位凹槽一一对应匹配的定位凸起，定位凸起呈能匹配插入定位凹槽的三角状。

7.根据权利要求1所述的可更换钻头式液动力套管钻井装置，其特征在于：套管坐挂短节系统还包括套管钻头、下套管座、套管调整短节；上套管座、套管调整短节、下套管座、套管钻头自上而下顺次相连，引导坐挂内芯内置在下套管座内部。

8.根据权利要求1所述的可更换钻头式液动力套管钻井装置，其特征在于：可打捞式液动力钻井系统还包括回收头总成、液动力总成、拓展接头、液压变径钻头及钻头；内管顶部与回收头总成固定相连，液动力器下部通过传动装置与下坐挂短节固定相连，下坐挂短节下部通过拓展接头与液压变径钻头相连。

9.一种利用根据权利要求1至8任一项述的可更换钻头式液动力套管钻井装置进行的钻井方法，其特征在于包括下述步骤：

第一步，套管坐挂短节系统随普通套管下入井中，需要钻井时由连续油管通过可打捞式液动力钻井系统管内下入并连接液动力器；

第二步，下坐挂短节的外径大于引导坐挂内芯的内径，使可打捞式液动力钻井系统暂留在此处，在回收头总成自重压力下，下坐挂短节的定位凸起匹配卡入引导坐挂内芯的定位凹槽内，外翻的悬挂臂匹配卡入卡窗内；

第三步，可打捞式液动力钻井系统坐挂在套管坐挂短节系统上，钢丝绳与回收头总成脱开后完成坐挂，就可以进行套管钻井。