[发明专利]钻短曲率半径的井孔

摘要

本发明涉及钻短曲率半径井孔的方法，特别是在竖直井底部形成小曲率半径水平辅助井的方法和设备。它包括一连续供给泥浆的导管、一井下驱动马达、一个钻头、一个自定子延伸至钻头的支撑元件、一可转动地支撑钻头的轴承组件和在马达定子与支撑元件之间的一个肘部。

主权项

1、一种形成竖直井的基本水平的辅助井段的方法，其特征在于下述步骤：竖直井井下钻具包括一连续供给泥浆的导管，一个井下驱动马达，该马达包括一个具有纵轴的普通圆柱形定子和装在定子内并绕其轴线转动的转子，一钻孔用钻头，一个自定子延伸至钻头的圆柱形钻头支撑元件，一可旋转地支撑钻头的轴承装置，该装置装在钻头支撑元件上并绕钻头的纵轴转动，和一个用于驱动所述的钻头将转子的旋转运动传递给钻头的驱动元件；在钻头支撑元件和定子之间设有一个单一的肘部，只有该部分允许钻具仅在单一的肘部处相对圆柱形定子基本上绕一条垂直于定子纵轴的横轴从第一对中位置仅沿一个方向从对中位置经一个逐渐增大的角度向第二位置弯曲，在所述第一对中位置上钻头的轴线基本上与圆柱形定子的轴线对齐，而在第二位置上钻头的轴线偏离，圆柱形定子的轴线达到最大角度且于该位置处限定最大角度；将钻具相对于竖直井设置成肘部和钻头位于轴向隔开的位置；在所述的钻具上设置一弹簧以便在所述的一个方向上施加给钻具一个作用力，从而移动单一的肘部使其一侧与扩孔段表面接触，并使钻头与所述一侧相反的侧面接触，这样就使钻头的轴线倾斜于圆柱形定子的轴线，也就使得钻头的轴线倾斜于井的纵轴；驱动所述转子旋转，使钻头沿着上述钻头的轴线钻出所述的辅助井孔，这样既可随着钻头向前移动，钻尖轴线与圆柱形定子轴线之间的角度达到最大角度，从而形成了弯曲形状的辅助井孔位置；钻头的的切割直径要大于圆柱形定子和钻头支撑元件的外径的量使得钻头支撑元件和圆柱形定子能跟着钻头通过弯曲的辅助井孔；借助定子直接对单一的肘部施加压力，以便当钻头轴线和定子轴线之间的角度基本保持在所述最大角度上时，基本保持肘部与扩孔段表面的接触来制钻头转向以基本上为部分圆形的形状形成所述弯曲的辅助井孔。