专利名称：适合油井水平井钻井作业的两趟钻组合钻具结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油井水平井钻井作业的钻具结构，特别是一种适合油井水平井钻井作业的两趟钻组合钻具结构。属于钻井工程油井水平井钻井领域。
背景技术：
随着油井水平井施工的不断发展，油井水平井钻井技术得到了很大发展，但相对目前的技术提速，水平井钻进存在施工周期较长，施工过程起下钻次数多，其中靖安油田正在大力推广三趟钻模式，但受各方面因素影响，平均每口井起下钻4趟，钻井周期20天，最短钻井周期15天。每口井使用钻头在2只以上，使用钻头多，起下钻次数多，钻井周期长，水平井施工安全风险大。钻井速度比较慢。
发明内容本实用新型的目的提供一种适合油井水平井钻井作业的两趟钻组合钻具结构，该钻具结构减少起下钻次数，达到二开后两趟钻完钻，钻井周期最短缩短到11天之内，减少施工风险。实现油井水平井施工技术较大突破。本实用新型的目的是这样实现的适合油井水平井钻井作业的两趟钻组合钻具结构，其特征是它包括第一趟二开直井段到中测钻具结构和第二趟中测至完钻钻具结构，所述的第一趟二开直井段到中测钻具结构是由PDC钻头、单弯螺杆、螺杆扶正器、接头、无磁钻铤、第一段加重钻杆或厚壁钻杆、普通钻杆依次顺序螺纹连接；所述的第二趟中测至完钻钻具结构是由PDC钻头、单弯螺杆、螺杆扶正器、球型扶正器、接头、回压凡尔、无磁钻铤、第一段加重钻杆或厚壁钻杆、普通钻杆、第二段加重钻杆或厚壁钻杆、普通钻杆依次顺序螺纹连接。所述的PDC钻头的钻头尺寸是Φ215. 9mm。所述的单弯螺杆尺寸是Φ172 mm或Φ 165mm，单弯螺杆度数为I. 25°，长度为5-9 m ο所述的接头为带有无线测斜仪器的MWD接头，长度为O. 8 -O. 95m。所述的普通钻杆的尺寸为Φ 127mm,壁厚9. 19mm,长度为油井水平井水平段设计长度加300m ；所述的第一段加重钻杆或厚壁钻杆和第二段加重钻杆或厚壁钻杆的直径均为Φ 127mm、壁厚均为12-15 mm，第一段加重钻杆或厚壁钻杆的长度为70_90m，第二段加重钻杆或厚壁钻杆的长度为200 -350m。所述的球型扶正器的尺寸为Φ213πιπι，长度为O. 7-0. 9m ;所述的回压凡尔的长度为O. 40-0. 6m ;所述的无磁钻铤的尺寸为Φ 165mm,长度为9_10 m。所述的PDC钻头为百思特PDC钻头，其型号为SM1665SSR ;或者是亿斯达PDC钻头，其型号为EDM1616EL。本实用新型的优点是在条件成熟区块，地层稳定，油层稳定，靶前距大于270 m，中测井斜大于45°的水平井，所有井段为Φ215.9_井眼，造斜井段钻头由原来造斜时的215. 9mm的三牙轮钻头改变为直接用二开Φ215. 9mmPDC钻头钻进至中测位置，再次，中测后增斜段到水平段一趟钻技术，中测后使用一只强保径PDC钻头钻至完钻，减少因钻井过程中出现钻头故障，对于压井的水平井特别有利，不用顾虑掉牙轮。本实用新型的两趟钻组合钻具结构缩短油井水平井钻井周期，提高钻井速度，简化水平井施工过程，节约成本。
下面结合实施例附图对本实用新型做进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。图I是本实用新型实施例PDC钻头的结构示意图；图2是本实用新型实施例第一趟二开直井段到中测钻具结构；图3是本实用新型实施例第二趟中测至完钻钻具结构；·图4是水平井实际钻进示意图。图中，I、PDC钻头；2、单弯螺杆；3、螺杆扶正器；4、接头；5、无磁钻铤；6、第一段加重钻杆或厚壁钻杆；7、普通钻杆8、第二段加重钻杆或厚壁钻杆；9、球型扶正器；10、回压凡尔；11、直井段；12、第一增斜段；13、第二增斜段；14、水平段；15、中测位置。
具体实施方式
实施例I如图1-3所示适合油井水平井钻井作业的两趟钻组合钻具结构，它包括第一趟二开直井段到中测钻具结构和第二趟中测至完钻钻具结构，所述的第一趟二开直井段到中测钻具结构是由PDC钻头I、单弯螺杆2、螺杆扶正器3、接头4、无磁钻铤5、第一段加重钻杆或厚壁钻杆6、普通钻杆7依次顺序螺纹连接；所述的第二趟中测至完钻钻具结构是由roc钻头I、单弯螺杆2、螺杆扶正器3、球型扶正器9、接头4、回压凡尔10、无磁钻铤5、第一段加重钻杆或厚壁钻杆6、普通钻杆7、第二段加重钻杆或厚壁钻杆8、普通钻杆7依次顺序螺纹连接。实施例2适合油井水平井钻井作业的两趟钻组合钻具结构，它包括第一趟二开直井段到中测钻具结构和第二趟中测至完钻钻具结构，所述的第一趟二开直井段到中测钻具结构是由PDC钻头I、单弯螺杆2、螺杆扶正器3、接头4、无磁钻铤5、第一段加重钻杆或厚壁钻杆6、普通钻杆7依次顺序螺纹连接；所述的第二趟中测至完钻钻具结构是由PDC钻头I、单弯螺杆2、螺杆扶正器3、球型扶正器9、接头4、回压凡尔10、无磁钻铤5、第一段加重钻杆或厚壁钻杆6、普通钻杆7、第二段加重钻杆或厚壁钻杆8、普通钻杆7依次顺序螺纹连接。所述的PDC钻头I的钻头尺寸是Φ215. 9mm，长度不要求，PDC钻头I可以选用百思特PDC钻头、其型号为SM1665SSR，或者是亿斯达PDC钻头、其型号为EDM1616EL ;所述的单弯螺杆2尺寸是Φ 172 mm或Φ 165mm，单弯螺杆度数为1.25°，长度为5_9 m。所述的接头4为带有无线测斜仪器的MWD接头，长度为O. 8 -O. 95m。所述的普通钻杆7的尺寸为Φ 127mm,壁厚9. 19mm,长度为油井水平井水平段设计长度加300m ；所述的第一段加重钻杆或厚壁钻杆6和第二段加重钻杆或厚壁钻杆8的直径均为Φ 127mm、壁厚均为12-15 mm，第一段加重钻杆或厚壁钻杆6的长度为70-90m，第二段加重钻杆或厚壁钻杆8的长度为200 _350m。所述的球型扶正器9的尺寸为Φ213πιπι，长度为O. 7-0. 9m;所述的回压凡尔10的长度为
O.40-0. 6m ;所述的无磁钻铤5的尺寸为Φ 165mm,长度为9_10 m。如图4所示，水平井实际钻进示意图，钻井由直井段11、增斜段和水平段14构成的钻井，其中增斜段分为第一增斜段12和第二增斜段13，两增斜段之间为中测位置15。第一趟二开直井段到中测钻具结构和第二趟中测至完钻钻具结构是两个独立的结构，在油井水平井钻井作业时，使用第一趟二开直井段到中测钻具结构钻进二开直井段及造斜增斜井段，钻至中途电测位置；使用第二趟中测至完钻钻具结构钻进中测后增斜井段及水平井，直至完钻。在油井水平井施工中，根据靶前距的长短，决定优选井身结构和钻头，对于安塞区块长6目的层较稳定地层，对靶前距大于270的水平井，增斜率小于18° /IOOm的水平井，中测井斜角在45°以上，使用Φ215. 9mm强保径TOC钻头二开，保证二开到中测实现一趟·钻。中测后使用上述钻具组合，可实现中测到水平段完钻一趟钻。水平段复合钻进增斜率较低，有利于提高机械钻速，但是必须使用保径程度较高的PDC钻头，高耐磨性的钻头，保证一个钻头一趟钻钻完水平段。特别对于水平段较长的水平井，500m以上的，钻头优选尤为重要。水平段目前优选的钻头Φ215. 9EDM1616SEL或Φ215. 9SM1665SSR 钻头。施工中应注意I、要实现油井水平井二开后实现两趟钻，必须保证所使用的螺杆动力钻具、入井钻具与钻头寿命相匹配，不能提前出现问题。2、入井的无线测斜仪器必须使用正常，无线仪器的电池使用寿命、无线测斜仪器的其它使用性能必须与钻头相匹配。3、井眼所使用的泥浆性能必须满足PDC钻头的使用要求。携带岩屑正常，井下安全。4、水平井油层必须稳定。油层变化大的水平井，同时，地层不适合于PDC钻头钻进的，不适合两趟钻。5、只有满足以上4项要求的水平井，才能实现两趟钻。
权利要求1.适合油井水平井钻井作业的两趟钻组合钻具结构，其特征是它包括第一趟二开直井段到中测钻具结构和第二趟中测至完钻钻具结构，所述的第一趟二开直井段到中测钻具结构是由PDC钻头(I)、单弯螺杆(2)、螺杆扶正器(3)、接头(4)、无磁钻铤(5)、第一段加重钻杆或厚壁钻杆(6)、普通钻杆(7)依次顺序螺纹连接；所述的第二趟中测至完钻钻具结构是由PDC钻头(I)、单弯螺杆(2)、螺杆扶正器(3)、球型扶正器(9)、接头(4)、回压凡尔(10)、无磁钻铤(5)、第一段加重钻杆或厚壁钻杆(6)、普通钻杆(7)、第二段加重钻杆或厚壁钻杆(8 )、普通钻杆(7 )依次顺序螺纹连接。
2.根据权利要求I所述的适合油井水平井钻井作业的两趟钻组合钻具结构，其特征是所述的PDC钻头(I)的钻头尺寸是Φ215. 9mm。
3.根据权利要求I所述的适合油井水平井钻井作业的两趟钻组合钻具结构，其特征 是所述的单弯螺杆(2)尺寸是Φ172 mm或Φ165_，单弯螺杆度数为I. 25°，长度为5_9m ο
4.根据权利要求I所述的适合油井水平井钻井作业的两趟钻组合钻具结构，其特征是所述的接头(4)为带有无线测斜仪器的MWD接头，长度为O. 8 -O. 95m。
5.根据权利要求I所述的适合油井水平井钻井作业的两趟钻组合钻具结构，其特征是所述的普通钻杆(7)的尺寸为Φ127πιπι，壁厚9. 19mm，长度为油井水平井水平段设计长度加300m ；所述的第一段加重钻杆或厚壁钻杆(6)和第二段加重钻杆或厚壁钻杆(8)的直径均为Φ 127mm、壁厚均为12-15 mm，第一段加重钻杆或厚壁钻杆(6)的长度为70_90m，第二段加重钻杆或厚壁钻杆(8)的长度为200 -350m。
6.根据权利要求I所述的适合油井水平井钻井作业的两趟钻组合钻具结构，其特征是所述的球型扶正器(9)的尺寸为Φ213πιπι，长度为O. 7-0. 9m ;所述的回压凡尔(10)的长度为O. 40-0. 6m ;所述的无磁钻铤(5)的尺寸为Φ 165mm,长度为9_10 m。
7.根据权利要求2所述的适合油井水平井钻井作业的两趟钻组合钻具结构，其特征是所述的PDC钻头(I)为百思特PDC钻头，其型号为SM1665SSR ;或者是亿斯达PDC钻头，其型号为EDM1616EL。
专利摘要本实用新型公开了一种适合油井水平井钻井作业的两趟钻组合钻具结构，其特征是它包括第一趟二开直井段到中测钻具结构和第二趟中测至完钻钻具结构，所述的第一趟二开直井段到中测钻具结构是由PDC钻头、单弯螺杆、螺杆扶正器、接头、无磁钻铤、第一段加重钻杆或厚壁钻杆、普通钻杆依次顺序螺纹连接；所述的第二趟中测至完钻钻具结构是由PDC钻头、单弯螺杆、螺杆扶正器、球型扶正器、接头、回压凡尔、无磁钻铤、第一段加重钻杆或厚壁钻杆、普通钻杆、第二段加重钻杆或厚壁钻杆、普通钻杆依次顺序螺纹连接。该钻具结构减少起下钻次数，达到二开后两趟钻完钻，缩短钻井周期，减少施工风险。实现油井水平井施工技术较大突破。
文档编号E21B17/10GK202659146SQ20122027495
公开日2013年1月9日 申请日期2012年6月12日 优先权日2012年6月12日
发明者田逢军, 谌建齐, 杨光, 张盘龙 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司