CN202900044U - 双稳定器预弯曲动力学钟摆钻具 - Google Patents

Abstract

双稳定器预弯曲动力学钟摆钻具，应用于油田钻井。特征：由钻头、预弯曲短节、下钻铤、下稳定器、中钻铤、上稳定器和上钻铤组成。所述钻头连接一个所述预弯曲短节，所述预弯曲短节连接下钻铤，所述下钻铤连接下稳定器，所述下稳定器连接中钻铤，所述中钻铤连接上稳定器，所述上稳定器连接上钻铤，所述上钻铤连接上部钻杆。效果是：在钻头上产生的动态钟摆力是常规钟摆钻具组合的1.5倍以上。其最大优点是能利用带预弯曲结构的底部钻具组合的动力学特性，进行防斜打快作业，本钻具组合适合泥浆钻井和气体钻井，而且成本低、安全性好。

Description

双稳定器预弯曲动力学钟摆钻具

技术领域

本实用新型涉及油田钻探技术领域，提供一种低成本的垂直井段防斜打快钻具组合，特别是一种双稳定器预弯曲动力学钟摆钻具。

背景技术

目前，直井眼的防斜打直一直是困扰钻井界的一个非常重要的难题。在漫长的钻井实践过程中，钻井技术人员一直在探索一种有效的防斜打直技术。这些防斜打直技术包括：钟摆钻具组合防斜打直技术、满眼打直技术、偏重双头螺旋稳定器防斜技术、偏心防斜技术、大钻压防斜技术。以上这些防斜打快技术，从某种意义上讲都属于被动防斜打直技术范畴。自九十年代以来，防斜打直技术又有了新的进展，出现了VDS、SDD、VertiTrak、PowerV、Smart Drilling等新型主动性防斜打直技术，我国也在塔里木油田山前高陡构造、中石化南方海相地层成功应用了VertiTrak、PowerV、Smart Drilling系统，并取得了很好的效果。但由于这些技术的成本较高，就成为这些技术在国内普遍推广应用的主要障碍。一些高陡构造的直井防斜打直钻井过程中，目前较多使用的还是钟摆打直技术。由于钟摆法的缺点是难以释放钻压，从而使得钻井速度无法得到提高，使钻井效益受到了严重限制。为此，大钻压防斜、偏心防斜打直技术等应运而生。尽管这些方法(应属动力学防斜打直技术范畴)的发展思路十分正确，但是，由于理论方面的研究及计算方面的缺陷，使得这些技术在现场的应用中并没有取得很好的效果。可以说低成本的直井防斜问题仍然是一个亟待解决的难题。

最为重要的是，气体钻井目前正得到迅速发展，而气体钻井直井易斜问题正是制约这种技术发展的瓶颈。由于气体钻井的复杂性，一些泥浆钻井所用防斜方法不能适用于气体钻井。本专利不但可以提供较好的防斜方法，而且可以提供较好井筒质量，有益于下套管等后续作业。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种双稳定器预弯曲动力学钟摆钻具，利用这种特定底部钻具组合的动力学特性，在钻头上形成较大的钟摆力，相应提高钻压，实现钻井防斜又打快的目的。

本实用新型采用的技术方案是：双稳定器预弯曲动力学钟摆钻具，其特征在于，包括钻头、预弯曲短节、下钻铤、下稳定器、中钻铤、上稳定器和上钻铤；所述钻头上端螺纹连接一个所述预弯曲短节，所述预弯曲短节上端螺纹连接下钻铤，所述下钻铤上端螺纹连接下稳定器，所述下稳定器上端螺纹连接中钻铤，所述中钻铤上端螺纹连接上稳定器，所述上稳定器上端螺纹连接上钻铤，所述上钻铤的上端螺纹连接钻杆，钻杆一直连接到井口。

所述的预弯曲短节中部有弯折点，弯折点处的弯角为0.5～1.5°，所述的预弯曲短节为整体加工。

利用底部钻具组合的动力学特性来给钻头提供较大的钟摆力，实现防斜打快目的。

所述钻铤和稳定器的外径须与钻头直径匹配，满足工程需要。

所述钻头为各种满足工程需要的牙轮钻头或PDC钻头。

本实用新型的有益效果：本实用新型双稳定器预弯曲动力学钟摆钻具，在钻头上产生的动态钟摆力是常规钟摆钻具组合的1.5倍以上。其最大优点是可以利用带预弯曲结构的底部钻具组合的动力学特性进行防斜打快作业，本钻具组合适合泥浆钻井和气体钻井，而且成本低、安全性好。

同时，弯角的存在，能在一定程度的扩大井眼直径；双稳定器的存在，又有修正井壁的作用，因此，其对控制井斜、提高机械钻速、降低作业成本。

附图说明

图1是双稳定器预弯曲动力学钟摆钻具结构示意图；

图中，1-钻头，2-预弯曲短节，3-下钻铤，4-下稳定器，5-中钻铤，6-上稳定器，7-上钻铤，8-弯折点。

具体实施方式

实施例1：以一个215.9mm井眼气体钻井所用的双稳定器预弯曲动力学钟摆钻具为例，对本实用新型作进一步详细说明。

参阅图1。双稳定器预弯曲动力学钟摆钻具，包括钻头1、预弯曲短节2、下钻铤3、下稳定器4、中钻铤5、上稳定器6和上钻铤7。

所述钻头上端螺纹连接一个所述预弯曲短节2，所述预弯曲短节2上端螺纹连接下钻铤3，所述下钻铤3上端螺纹连接下稳定器4，所述下稳定器4上端螺纹连接中钻铤5，所述中钻铤5上端螺纹连接上稳定器6，所述上稳定器6上端螺纹连接上钻铤7，所述上钻铤7上端螺纹连接上部钻杆，钻杆一直连接到井口。钻头1采用的是牙轮钻头。其中，钻头1的直径215.9mm。预弯曲短节2的直径172mm，预弯曲短节2的弯角为1.0°，预弯曲短节2为整体加工。下钻铤3的直径172mm，长度18m。下螺旋稳定器4的直径210mm。中钻铤5的直径172mm，长度9m。上稳定器6的直径214mm。上钻铤7直径172mm，长度54m。

对应的钟摆力计算结果，其钟摆力为-0.4845kN。作为比较，目前采用的常规双稳定器钟摆钻具组合的钟摆力为-0.3919kN。可见气体钻井时，双稳定器预弯曲动力学钟摆钻具组合的降斜力是常规双稳定器钟摆钻具组合降斜力的1.24倍。

Claims (3)

1.一种双稳定器预弯曲动力学钟摆钻具，其特征在于，包括钻头(1)、预弯曲短节(2)、下钻铤(3)、下稳定器(4)、中钻铤(5)、上稳定器(6)和上钻铤(7)；所述钻头(1)上端螺纹连接一个所述预弯曲短节(2)，所述预弯曲短节(2)上端螺纹连接下钻铤(3)，所述下钻铤(3)上端螺纹连接下稳定器(4)，所述下稳定器(4)上端螺纹连接中钻铤(5)，所述中钻铤(5)上端螺纹连接上稳定器(6)，所述上稳定器(6)上端螺纹连接上钻铤(7)，所述上钻铤(7)上端螺纹连接钻杆，钻杆一直连接到井口。

2.根据权利要求1所述的一种双稳定器预弯曲动力学钟摆钻具，其特征在于，所述的预弯曲短节(2)中部有弯折点，弯折点(8)处的弯角为0.5～1.5°，所述的预弯曲短节(2)为整体加工。

3.根据权利要求1所述的一种双稳定器预弯曲动力学钟摆钻具，其特征在于，所述钻头(1)为牙轮钻头或PDC钻头。

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