专利名称：海洋表层定向钻井用防碰扩孔器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于海上油气田钻井的技术领域，涉及一种适合于海洋表层定向防碰钻井使用的钻井工具。
背景技术：
丛式井钻井方式是海洋与陆地开发井钻井最大的区别之一，丛式井井槽间距仅为2 3米，由于海洋开发井井型基本都是定向井，表层钻井作业井眼轨迹防碰压力很大。为解决海洋开发井钻井表层防碰难题，海洋钻井对于表层防碰形式严峻的后期调整井作业多采取先钻小尺寸定向领眼，再用扩孔器扩眼至计划井眼尺寸的方式。常用牙轮式、PDC (聚晶金刚石复合片)式和刮刀式扩孔器在表层防碰定向扩眼钻井过程中存在易损坏、易损伤邻井套管、费用高、钻速慢、水力分散和外径大易造成井壁冲刷等缺点，在以往的 作业过程中出现过很多复杂情况和事故。上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本实用新型的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景信息，以有利于更好地理解本实用新型的各个方面，因此，应了解是以这个角度来阅读这些论述，而不是承认现有技术。
实用新型内容本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种强度高，易于井眼轨迹防碰监测、避免水力分散和减少扩眼过程中对井壁的冲刷的效果，以实现海洋表层定向防碰钻井作业的安全的海洋表层定向钻井用防碰扩孔器。本实用新型的目的通过以下技术方案实现提供一种海洋表层定向钻井用防碰扩孔器，包括轴体，轴体的外周上放射状地设置有若干块扩孔板，相邻的扩孔板之间设有弧形连接板，各块弧形连接板形成与轴体同轴的固定套筒。其中，所述扩孔板为梯形，扩孔板的下底与轴体固定连接。其中，所述扩孔板的腰与下底之间的角度为45度。其中，扩孔板的下底与轴体焊接固定。其中，所述扩孔板为四块，相邻的扩孔板间隔的角度为90度。其中，所述扩孔板上镶焊有硬质合金或PDC复合片。其中，所述弧形连接板与扩孔板之间焊接固定。本实用新型的扩孔板间焊接固定套筒增加扩孔器的抗扭能力，增强了大尺寸扩孔器的强度；采用刮刀式的扩孔板，一旦扩孔器与邻近表层套管相碰，相比于牙轮式和PDC式扩孔器，可以在钻台立即监测到扭矩变化，避免钻穿邻井套管；扩孔器连接于钻具中间，不设计水眼，避免了水力分散而造成埋底部钻具组合的风险；扩孔器与井眼环空通道大，避免了因钻井液环空返速快造成严重的井壁冲刷情况，以实现海洋表层定向防碰钻井作业的安全。本实用新型的主要有益效果I)该实用新型结构简单，部件少，以焊接方式连接，可靠耐用且成本较低；2)该实用新型能够更好的监测扩眼钻具与邻井套管的防碰情况，有利于扩眼作业安全。3)该实用新型结构科学合理，具有较强的地层攻击性，可以提高作业时效。4)该实用新型水力结构更加优化，规避了常规扩孔器存在的埋钻具和井壁冲涮严重的风险。
·[0020]利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图I是海洋表层定向钻井用防碰扩孔器的主视图。图2是图I所示的海洋表层定向钻井用防碰扩孔器的侧视图。在图I中包括有1——轴体、2——扩孔板、3——固定套筒。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实用新型的核心在于提供一种海洋表层定向钻井用防碰扩孔器，其易于实现井眼轨迹防碰监测，避免水力分散和减少扩眼过程中对井壁的冲刷的效果，以实现海洋表层定向防碰钻井作业的安全。如图I所示，本实用新型所述的海洋表层定向钻井用防碰扩孔器，包括轴体1，轴体I的外周上放射状地设置有若干块扩孔板2，所述扩孔板2为四块，相邻的扩孔板2间隔的角度为90度，扩孔板2也可为三块或五块或更多块。相邻的扩孔板2之间设有弧形连接板，所述弧形连接板与扩孔板2之间焊接固定。各块弧形连接板形成与轴体I同轴的固定套筒3。所述扩孔板2为梯形，扩孔板2的下底与轴体I固定连接，优选的，扩孔板2的下底与轴体I焊接固定。所述扩孔板2的腰与下底之间的角度为45度，所述扩孔板上镶焊有硬质合金或PDC复合片。扩孔板上下均为45°斜坡，扩孔板上镶焊硬质合金或PDC复合片，能够保证较强的攻击力，可以有效增加扩眼速度。本实用新型在使用时，将本实用新型连接到钻柱中的预定位置，进行海洋表层定向防碰扩眼钻进作业，可以避免使用常规扩孔器带来的一系列风险和问题，大大减少了井下复杂情况和事故的发生，同时提高了作业时效，节省了钻井费用。使用本实用新型进行丛式井钻井，具体步骤如下①组合表层钻具，牙轮钻头+浮阀接头+扩孔器+无磁钻铤+MWD (随钻测量工具)+无磁钻铤+配合接头+加重钻杆+钻杆，并下钻至泥面；②开始钻进，第I个单根，小钻压(O. 5 lt)，慢转速(15rpm)，排量要稍微小一些，轻压慢转避冲刷；③后续根据实际扩眼钻进情况，适当增大扩眼参数；④扩眼钻进过程中密切观察钻台扭矩情况，一旦出现异常应立即停钻并起钻检查扩孔器；⑤扩眼钻进过程中，应不断核对MWD数据是否与领眼轨迹数据一致，以确认定向防碰扩眼作业按照预定井眼轨迹进行；⑥钻进至下套管深度后，裸眼垫满稠浆，起钻；⑦下表层套管；⑧固井，装井口和防喷器组；⑨试压合格后进行下步作业。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以指两个元件的内部连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本实用新型保护范围的限制。总之，本实用新型虽然例举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本实用新型的范围，否则都应该包括在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种海洋表层定向钻井用防碰扩孔器，其特征在于包括轴体(1)，轴体(I)的外周上放射状地设置有若干块扩孔板(2 )，相邻的扩孔板(2 )之间设有弧形连接板，各块弧形连接板形成与轴体(I)同轴的固定套筒(3)。
2.根据权利要求I所述的海洋表层定向钻井用防碰扩孔器，其特征在于所述扩孔板(2)为梯形，扩孔板(2)的下底与轴体(I)固定连接。
3.根据权利要求2所述的海洋表层定向钻井用防碰扩孔器，其特征在于所述扩孔板(2)的腰与下底之间的角度为45度。
4.根据权利要求2所述的海洋表层定向钻井用防碰扩孔器，其特征在于扩孔板(2)的下底与轴体(I)焊接固定。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的海洋表层定向钻井用防碰扩孔器，其特征在于所述扩孔板(2)为四块，相邻的扩孔板(2)间隔的角度为90度。
6.根据权利要求I至4中任一项所述的海洋表层定向钻井用防碰扩孔器，其特征在于所述扩孔板(2)上镶焊有硬质合金或PDC复合片。
7.根据权利要求I至4中任一项所述的海洋表层定向钻井用防碰扩孔器，其特征在于所述弧形连接板与扩孔板(2)之间焊接固定。
专利摘要本实用新型公开了一种海洋表层定向钻井用防碰扩孔器。其包括轴体(1)，轴体(1)的外周上放射状地设置有若干块扩孔板(2)，相邻的扩孔板(2)之间设有弧形连接板，各块弧形连接板形成与轴体(1)同轴的固定套筒(3)。本实用新型的扩孔板间焊接固定套筒增加扩孔器的抗扭能力，增强了大尺寸扩孔器的强度；采用刮刀式的扩孔板，一旦扩孔器与邻近表层套管相碰，可以在钻台立即监测到扭矩变化，避免钻穿邻井套管；扩孔器连接于钻具中间，不设计水眼，避免了水力分散而造成埋底部钻具组合的风险；扩孔器与井眼环空通道大，避免了因钻井液环空返速快造成严重的井壁冲刷情况，以实现海洋表层定向防碰钻井作业的安全。
文档编号E21B7/28GK202718626SQ20122043577
公开日2013年2月6日 申请日期2012年8月30日 优先权日2012年8月30日
发明者谢玉洪, 张勇, 管申, 鹿传世, 徐一龙, 方满宗, 黄熠, 郭永宾, 熊永卫, 陈敏 申请人:中国海洋石油总公司, 中海石油(中国)有限公司湛江分公司