一种钻柱及其下部钻具组合的制作方法

文档序号:15230398发布日期:2018-08-21 19:21阅读:358来源:国知局

本实用新型涉及钻井作业技术领域,特别是涉及一种钻柱及其下部钻具组合。



背景技术:

在油气勘探开发深井、超深井钻井过程中,一方面,在钻遇软硬互层等复杂地层时,钻柱会发生剧烈振动,使钻柱本身消耗大量能量,导致钻头破碎岩石的能量大大降低,并且还可能因振动而损坏钻头、钻柱和测量仪器等,影响钻井速度和钻井安全。另一方面,如果为避免钻柱发生剧烈振动及蹩跳钻,采用小钻压、低转速钻进,则会导致钻头破岩能量不足,机械钻速变慢。

因此,钻井过程中如何缓解钻具恶性振动、实现钻压平稳传送,从而保证钻头破岩能量是深井、超深井优快钻井亟待解决的难题。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型提供了一种钻柱及其下部钻具组合,该下部钻具组合能够缓解钻具恶性振动、实现钻压平稳传送,从而达到保证钻头破岩能量的目的。

为了达到上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

一种钻柱的下部钻具组合,包括依次连接的钻头、螺杆钻具、扶正器、第一钻铤段、增压装置、第二钻铤段、减振装置和钻杆,所述第一钻铤段的长度与所述第二钻铤段的长度相等。

优选地,在上述下部钻具组合中,所述第一钻铤段和所述第二钻铤段均由两个钻铤连接而成。

优选地,在上述下部钻具组合中,每个所述钻铤的长度为9m~10m。

优选地,在上述下部钻具组合中,所述增压装置的外径与所述钻铤的外径相等。

优选地,在上述下部钻具组合中,所述减振装置的外径与所述钻铤的外径相等。

优选地,在上述下部钻具组合中,所述增压装置的压降为2MPa~3MPa。

优选地,在上述下部钻具组合中,所述钻头为牙轮钻头。

优选地,在上述下部钻具组合中,所述钻头为金刚石钻头。

优选地,在上述下部钻具组合中,所述钻头为金刚石复合片钻头。

一种钻柱,包括下部钻具组合,所述下部钻具组合为如上述任意一项所公开的下部钻具组合。

根据上述技术方案可知,本实用新型提供的用于钻柱的下部钻具组合中,同时加装有增压装置和减振装置,增压装置设置在减振装置与螺杆钻具之间,而且,增压装置与扶正器之间设置有第一钻铤段,增压装置与减振装置之间设置有第二钻铤段,第一钻铤段与第二钻铤段长度相等,如此布置安装能够有效减少钻柱振动的传递,实现钻头平稳加压,从而缓解钻柱轴向频繁剧烈振动,减少钻头崩齿、钻具断裂及测量仪器振动损坏等问题,有效保护钻头等工具,延长下部钻具使用寿命,减少起下钻次数,降低钻井作业成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种钻柱的下部钻具组合的示意图。

图中标记为:

1、钻头;2、螺杆钻具3、扶正器;4、第一钻铤段;5、增压装置;6、第二钻铤段;7、减振装置;8、钻杆。

具体实施方式

为了便于理解,下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

参见图1,为本实用新型实施例提供的一种钻柱的下部钻具组合的示意图。

本实用新型实施例提供的下部钻具组合包括依次连接的钻头1、螺杆钻具2、扶正器3、第一钻铤段4、增压装置5、第二钻铤段6、减振装置7和钻杆8,其中,第一钻铤段4的长度与第二钻铤段6的长度相等。

本实用新型提供的用于钻柱的下部钻具组合中,同时加装有增压装置5和减振装置7,增压装置5设置在减振装置7与螺杆钻具2之间,而且,增压装置5与扶正器3之间设置有第一钻铤段4,增压装置5与减振装置7之间设置有第二钻铤段6,第一钻铤段4与第二钻铤段6长度相等,如此布置安装能够有效减少钻柱振动的传递,实现钻头1平稳加压,从而缓解钻柱轴向频繁剧烈振动,减少钻头崩齿、钻具断裂及测量仪器振动损坏等问题,有效保护钻头等工具,延长下部钻具使用寿命,减少起下钻次数,降低钻井作业成本。

本实施例中,第一钻铤段4和第二钻铤段6均由两个钻铤连接而成。具体实际应用中,每个钻铤的长度可以为9m~10m,例如选用长度为9.5m的钻铤,第一钻铤段4和第二钻铤段6均为19m。

在选取增压装置和减振装置时,增压装置5的外径和减振装置7的外径一般都与钻铤的外径相等,例如选取Ф203mm尺寸规格的钻铤,则增压装置5和减振装置7也选取Ф203mm尺寸规格。

增压装置5可以为液力增压器,增压装置5的压降一般为2MPa~3MPa。钻头1的压降一般为3MPa~4MPa。螺杆钻具2的压降一般为4MPa~5MPa。

具体实际应用中,钻头1可以选用牙轮钻头、金刚石钻头或者金刚石复合片钻头。

本实用新型还提供一种钻柱,该钻柱包括上述实施例公开的下部钻具组合。由于上述实施例公开的下部钻具组合具有上述技术效果,因此具有该下部钻具组合的钻柱同样具有上述技术效果,本文在此不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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