[发明专利]反井螺杆钻具定向先导孔扫孔装备及工艺

权利要求书

1.反井螺杆钻具定向先导孔扫孔装备，其特征在于，包括反井普通钻杆(1)、第一反井稳定钻杆(2)、柔性短节(3)、反井普通钻杆(1)、第二反井稳定钻杆(14)和阶梯扫孔钻头(4)，沿定向先导孔(15)的轴向由孔底至孔口方向依次螺纹联结所述阶梯扫孔钻头(4)、一个以上的所述第一反井稳定钻杆(2)、所述反井普通钻杆(1)、所述柔性短节(3)、所述第二反井稳定钻杆(14)和所述普通钻杆(1)；所述阶梯扫孔钻头(4)包括由孔底至孔口方向依次设置的导向钻进部、定位部和扫孔部，所述导向钻进部、所述定位部和所述扫孔部的外径依次增大。

2.根据权利要求1所述的反井螺杆钻具定向先导孔扫孔装备，其特征在于，所述扫孔部包括钻头主体(10)和牙轮分装头(11)，所述牙轮分装头(11)安装在所述钻头主体(10)的侧壁上，所述钻头主体(10)的尾端与所述第一反井稳定钻杆(2)的前端螺纹联结。

3.根据权利要求2所述的反井螺杆钻具定向先导孔扫孔装备，其特征在于，所述定位部为导向柱(6)，所述导向柱(6)的形状为圆锥台状，所述导向柱(6)外径较小的一端朝向孔底设置，所述导向柱(6)外径较大的一端与所述钻头主体(10)的前端固定连接；所述导向柱(6)的侧壁面上沿螺旋线方向设置有螺旋排渣槽(7)和钻齿组，所述螺旋排渣槽(7)和所述钻齿组在所述导向柱(6)的侧壁上沿周向间隔分布；所述螺旋排渣槽(7)呈逆时针旋向，钻具顺时针旋转。

4.根据权利要求3所述的反井螺杆钻具定向先导孔扫孔装备，其特征在于，所述钻齿组包括一列平齿(8)和一列微锥齿(9)，相邻的所述平齿(8)和所述微锥齿(9)错开分布。

5.根据权利要求3所述的反井螺杆钻具定向先导孔扫孔装备，其特征在于，所述导向钻进部为三牙轮钻头(5)，所述三牙轮钻头(5)的尾端与所述导向柱(6)外径较小的一端固定连接。

6.根据权利要求1所述的反井螺杆钻具定向先导孔扫孔装备，其特征在于，所述第一反井稳定钻杆(2)的数量小于三个。

7.反井螺杆钻具定向先导孔扫孔工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：定向先导孔(15)施工：利用具有纠偏功能的小型普通钻机进行定向先导孔(15)钻进，并进行随钻测量和纠偏，直至定向先导孔(15)施工完毕；

步骤B：扫孔施工：拆除小型普通钻机，安装反井钻机，沿定向先导孔(15)的轴向由孔底至孔口方向依次螺纹联结所述阶梯扫孔钻头(4)、一个以上的所述第一反井稳定钻杆(2)、所述反井普通钻杆(1)、所述柔性短节(3)、所述第二反井稳定钻杆(14)和所述普通钻杆(1)组成反井螺杆钻具定向先导孔扫孔装备，并安装在反井钻机上，进行扫孔钻进，所述阶梯扫孔钻头(4)包括由孔底至孔口方向依次设置的导向钻进部、定位部和扫孔部，所述导向钻进部、所述定位部和所述扫孔部的外径依次增大；

步骤C：根据定向先导孔(15)狗腿度，调节第一反井稳定钻杆(2)的数量，第一反井稳定钻杆(2)调节原则：第一反井稳定钻杆(2)首先采用一节，在经过狗腿度之后出现狗腿度之后扭矩比狗腿度之前扭矩增加值大于3％，提出定向先导孔(15)内反井螺杆钻具定向先导孔扫孔装备，拆开第一反井稳定钻杆(2)和柔性短节(3)，在第一节第一反井稳定钻杆(2)上安装第二节第一反井稳定钻杆(2)，然后将第二节第一反井稳定钻杆(2)与柔性短节(3)螺纹联结组装，再次进行钻进，直至狗腿度之后扭矩与狗腿度之前扭矩相比增加值小于3％；

步骤D：定向先导孔(15)扫孔完成后，形成反井导孔，将柔性短节(3)及以下部分拆除，安装反井扩孔钻头，进行反井扩孔。

8.根据权利要求7所述的反井螺杆钻具定向先导孔扫孔工艺，其特征在于，步骤A中，所述定向先导孔(15)的直径小于所述反井导孔的直径，且所述定向先导孔(15)横截面积大于或等于所述反井导孔横截面积的一半。