钻具组合的制作方法

本实用新型涉及钻井工程技术领域，特别涉及一种钻具组合。

背景技术：

钻井是石油天然气等地下资源勘探开发的基本手段。其中，直井防斜打直是钻井现场经常碰到的技术难题之一。在打直井时，如果井斜过大，会使井眼偏离地下设计目标，打乱油气田开发的布局。在斜井内，钻柱易靠在井壁一侧，旋转时钻柱与井壁发生严重摩擦，易使钻柱磨损和折断，甚至可能造成井壁坍塌及键槽卡钻等事故。此外，井斜超标还会影响固井质量。当井斜过大时还会直接影响井下的分层开采、注水工作的正常进行。在生产时，抽油井也因井斜过大常引起油管和抽油杆的磨损和折断。综上所述，井斜超标对油气田的勘探与开发都有很大危害，在钻井阶段有必要控制井斜的大小，防止其超标。

而目前所使用的钻具，主要包括：钟摆钻具、塔式钻具、满眼钻具、偏轴钻具等，上述钻具主要靠钻柱本身的重力(G)来产生降斜力。然而，在井斜角(Q)很小时(例如Q在3度以内)，因降斜力是G在垂直方向上的分量G*sin(Q)，所以一般很小，在某些区块钻井时不能满足防斜的要求。

因此，有必要提供一种新的钻具组合，能够克服现有技术中的上述缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种钻具组合，能够利用杆杠原理使钻压产生降斜力，从而防止井眼偏斜的钻具组合。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种钻具组合，包括：

钻头；

与所述钻头的上端连接的第一钻铤，所述第一钻铤具有第一直径；

与所述第一钻铤的上端连接的第二钻铤，所述第二钻铤具有第二直径，所述第二直径小于所述第一直径；

与所述第二钻铤的上端连接的稳定器，所述稳定器具有第三直径，所述第三直径大于所述第一直径；

与所述稳定器的上端连接的第三钻铤，所述第三钻铤具有第四直径，所述第二直径小于所述第四直径，所述第三钻铤的重量大于所述第二钻铤的重量。

在一个优选的实施方式中，所述稳定器为同心稳定器或者偏心稳定器。

在一个优选的实施方式中，所述钻头、第一钻铤、第二钻铤和第三钻铤之间通过丝扣连接。

本实用新型的特点和优点是：本申请实施方式中提供的钻具组合，通过将钻头、直径较大的第一钻铤、直径较小的第二钻铤、稳定器、另一段直径较大的第三钻铤连接在一起，能够利用杆杠原理使钻压产生降斜力，从而防止井眼偏斜。具体的，在钻井过程中当井眼发生偏斜时，稳定器上部的直径较大的第三钻铤在重力作用下压向下井壁，将稳定器作为支撑点，利用杆杠原理，可将稳定器下部的重量和直径都较小的第二钻铤掘起来偏向上井壁，从而可使钻压产生一个向下的降斜力分量。因为钻压的数值都很大，这个钻压产生的降斜力分量的数值会比钻铤本身重量的垂向分量值大很多，在这样大的降斜力作用下，就可以将井斜纠回来，防止了井斜的进一步变大，进而能够较佳地解决现有技术中主要靠钻柱本身的重力来产生降斜力无法解决的：在井斜角很小时，在某些区块钻井时不能满足防斜的要求的技术问题。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

图1是本申请实施方式中一种钻具组合的结构示意图；

图2是本申请实施方式中一种钻具组合实现降斜的原理示意图。

附图标记说明：

钻头-1；第一钻铤-2；第二钻铤-3；稳定器-4；第三钻铤-5。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式，对本实用新型的技术方案作详细说明，应理解这些实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型提供一种钻具组合，能够利用杆杠原理使钻压产生降斜力，从而防止井眼偏斜的钻具组合。

请参阅图1至图2，本申请实施方式中提供的一种钻具组合可以包括：钻头1；与所述钻头1的上端连接的第一钻铤2，所述第一钻铤2具有第一直径；与所述第一钻铤2的上端连接的第二钻铤3，所述第二钻铤3具有第二直径，所述第二直径小于所述第一直径；与所述第二钻铤3的上端连接的稳定器4，所述稳定器4具有第三直径，所述第三直径大于所述第一直径；与所述稳定器4的上端连接的第三钻铤5，所述第三钻铤5具有第四直径，所述第二直径小于所述第四直径，所述第三钻铤5的重量大于所述第二钻铤3的重量。

在本实施方式中，钻具组合是一种通过将钻头1、直径较大的钻铤、直径较小的钻铤、稳定器4、另一段直径较大的钻铤连接在一起，能够利用杆杠原理使钻压产生降斜力，从而防止井眼偏斜的钻具组合。

具体的，该钻具组合的底部设置有用于破岩的钻头1，在钻头1的上部连接有直径相对较大的第一钻铤2。具体的，所述第一钻铤2可以整体呈圆柱型，其直径为器圆柱型的外轮廓直径。所述第一钻铤2的第一直径具体可以根据井眼尺寸大小等因素综合确定，具体的本申请在此并不作具体的限定。所述钻头1的上部可以设置有螺纹，所述第一钻铤2的上部和下部都设置有螺纹。所述钻头1的上部和第一钻铤2的下部通过丝扣(螺纹)连接的方式连接。

在该第一钻铤2的上部连接有直径相对较小的第二钻铤3。具体的，所述第二钻铤3也可以整体呈圆柱型，其直径为器圆柱型的外轮廓直径。所述第二钻铤3的第二直径具体可以根据井眼尺寸大小、第一直径的大小等因素综合确定，具体的本申请在此并不作具体的限定。需要保证的是所述第二钻铤3的第二直径小于所述第一直径，使得所述第二钻铤3的重量较小，且较易弯曲变形。所述第一钻铤2的上部和下部可以设置有螺纹，通过丝扣连接的方式分别与所述钻头1和第二钻铤3连接。

在该第二钻铤3的上部可以连接有稳定器4。稳定器4又称扶正器，是稳定井下钻具，起防斜作用的工具。具体的，所述稳定器4为钻杆柱在孔内高速回转时，保持细长钻杆平稳运转，使钻头1轴线尽可能接近钻孔中心线的一种器具。稳定器4工作时，主要是减轻钻杆柱弹性系统在孔内的径向和轴向的剧烈振动；减少钻头1和钻杆偏磨；保证取心质量；防止井斜或用人工定向钻进。

所述稳定器4的形式可以为同心稳定器4，也可以为偏心稳定器4，具体的本申请在此并不作具体的限定。当所述稳定器4为同心稳定器4时，所述稳定器4的中心与钻具的中心共轴，所述同心稳定器4能够增加横向支撑能力。

在本实施方式中，所述稳定器4整体呈回转体型，其外轮廓的直径为第三直径。具体的，第三直径可以根据井眼尺寸大小、第二直径的大小等因素综合确定，本申请在此并不作具体的限定。整体上，需要保证所述第三直径大于所述第二钻铤3的第二直径。

在该稳定器4的上部连接有直径相对较大的第三钻铤5。具体的，所述第三钻铤5可以整体呈圆柱型，其直径为器圆柱型的外轮廓直径。所述第三钻铤5的第四直径具体可以根据井眼尺寸大小、第二钻铤3的第二直径等因素综合确定，具体的本申请在此并不作具体的限定。需要保证的是所述第三钻铤5的第四直径大于所述第二钻铤3的第二直径。其中，所述第四直径可以与所述第一直径相同，也可以不同，具体的，本申请在此并不作具体的限定。在所述第三钻铤5的上部和下部可以设置有连接用的螺纹。所述第三钻铤5的重量大于所述第二钻铤3的重量。当井眼发生偏斜时，稳定器4上部的直径较大的第三钻铤5在重力作用下压向下井壁，将稳定器4作为支撑点，利用杆杠原理，可将稳定器4下部的直径较小的第二钻铤3掘起来，从而使钻压产生降斜力，防止了井斜的偏斜。

具体的，如图2所示，在钻井过程中当井眼发生偏斜时，稳定器4上部的直径较大的第三钻铤5在重力作用下压向下井壁，将稳定器4作为支撑点，利用杆杠原理，可将稳定器4下部的重量和直径都较小的第二钻铤3掘起来偏向上井壁，从而可使钻压产生一个向下的降斜力分量。因为钻压的数值都很大，这个钻压产生的降斜力分量的数值会比钻铤本身重量的垂向分量值大很多，在这样大的降斜力作用下，就可以将井斜纠回来，防止了井斜的进一步变大。

综上可见，本申请实施方式提供的钻具组合通过将钻头1、直径较大的第一钻铤2、直径较小的第二钻铤3、稳定器4、另一段直径较大的第三钻铤5连接在一起，能够利用杆杠原理使钻压产生降斜力，从而防止井眼偏斜，能够较佳地解决现有技术中主要靠钻柱本身的重力来产生降斜力无法解决的，在井斜角很小时，在某些区块钻井时不能满足防斜的要求的技术问题。

本文披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。

以上所述仅为本实用新型的几个实施方式，虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。