一种五段制井缓解定向托压的钻柱组合结构的制作方法

本实用新型属涉及石油天然气钻探领域,特别涉及一种五段制井缓解定向托压的钻柱组合结构。

背景技术：

五段制井眼是指井口与井眼之间有一定水平位移，且完钻井段是直井眼的特殊定向井，这种井眼的剖面是“直-增-稳-降-直”。

五段制井眼降斜段的钻具轴向分力，与重力在轴向的分力方向相同，会增加钻具与井壁的摩擦阻力。这种剖面的定向井，由于摩阻的增加，在降斜段或下直段滑动钻进托压严重，滑动钻进困难，滑动效率低。

目前，五段制井眼降斜段缓解定向托压的方法主要有：在钻井液中添加足量的润滑剂，包括液体润滑剂和固体润滑剂，降低钻井液的摩阻系数，由于受荧光或者成本影响，润滑剂往往无法保证足量加入；在钻柱中添加水力振荡器等减阻工具缓解托压，但是水力振荡器只能安放加重钻杆附近，随着降斜段的延伸，水力振荡器处于小井斜段甚至直井段，降低钻柱与井壁间的摩阻就非常有效，无法有效降低整个井眼的摩阻，进而无法有效缓解五段制井降斜段定向托压。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种五段制井缓解定向托压的钻柱组合结构，能同时降低降斜点上下井段的摩阻，从而有效的缓解定向托压，提高钻井效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种五段制井缓解定向托压的钻柱组合结构，从上到下由钻杆、径向振动减阻工具、钻杆、轴向振动减阻工具、加重钻杆、随钻测量系统、螺杆钻具、PDC钻头组成。

所述钻杆用来延伸井眼的长度，两节钻杆的长度等于五段制井眼的深度减去所述径向振动减阻工具、轴向震动减阻工具、加重钻杆、随钻测量系统、螺杆钻具、PDC钻头的长度之和。

所述径向振动减阻工具安放在五段制井眼降斜点以上400m处，上下与钻杆相连。

所述轴向振动减阻工具由脉冲短节和振荡短节组成，轴向振动减阻工具安放在五段制井眼中距离钻头300m处，上下与钻杆相连。

所述加重钻杆是用来给钻头施加钻压，长度在150-240m之间。

所述随钻测量系统是用来测量井眼的井斜角和方位角，包括无磁钻铤和随钻测量仪器。

本实用新型的有益效果是：能有效降低五段制井定向托压，主要是通过以下两方面的作用缓解定向托压：径向振动减阻工具安放在降斜点以上400m，通过产生径向振动，减缓定向径向振动减阻工具至降斜段的钻柱与井壁间的粘连，缓解托压；轴向震动减阻工具安放在距离钻头300m的位置，通过产生轴向震动，降低轴向水力振荡器以下至钻头段的定向摩阻，缓解定向托压。

附图说明

图1是本实用新型的五段制井缓解定向托压的钻柱组合结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

如图1所示，本实用新型的五段制井缓解定向托压的钻柱组合结构，从上到下由钻杆、径向振动减阻工具2、钻杆、轴向振动减阻工具3、加重钻杆4、随钻测量系统5、螺杆钻具6、PDC钻头7组成。

所述钻杆用来延伸井眼的长度，两节钻杆的长度等于五段制井眼的深度减去所述径向振动减阻工具2、轴向震动减阻工具3、加重钻杆4、随钻测量系统5、螺杆钻具6、PDC钻头7的长度之和。

所述径向振动减阻工具2安放在五段制井眼降斜点以上400m处，上下与钻杆相连。

所述轴向振动减阻工具3由脉冲短节和振荡短节组成，轴向振动减阻工具3安放在五段制井眼中距离钻头300m处，上下与钻杆相连。

所述加重钻杆4是用来给钻头施加钻压，长度在150-240m之间。

所述随钻测量系统5是用来测量井眼的井斜角和方位角，包括无磁钻铤和随钻测量仪器。

本实用新型径向振动减阻工具2、轴向振动减阻工具3、加重钻杆4、随钻测量系统5、螺杆钻具6、PDC钻头7为现有技术，可以参考现有技术，所以不再叙述。

具体地说，所述径向振动减阻工具，在钻井液驱动下，通过内部的偏心机构，产生高频的径向摆动，进而带动上下连接的钻柱产生径向规律性的摆动，此种摆动可以降低上下连接钻柱与井壁的摩阻，并能防止钻柱的自锁。径向振动减阻工具，一般安放在五段制井眼降斜点以上400m处，上下与钻杆相连。

所述轴向振动减阻工具，由脉冲短节和振荡短节组成，钻井液流经振荡短节时会产生周期性的压力脉冲，作用在振荡短节上，进而产生轴向振动，这种振动能够降低滑动钻进过程中钻柱与井壁间的摩阻，进而起到缓解滑动钻进托压的问题，提高滑动钻进效率，提高机械钻速。轴向振动减阻工具一般安放在五段制井眼中距离钻头300m处，上下与钻杆1相连。

所述螺杆钻具，一方面给钻头提供动力破碎岩石，另一方面当井斜角、方位角超出设计范围后，可以通过调整螺杆钻具的方位，来实现调整井斜角和方位角，以满足定向钻井需求。

所述PDC钻头主要由切削齿和水眼组成，在一定的转速和钻压下，用来破碎井底岩石，并利用水眼来清洗井底岩屑。

综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本实用新型的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本实用新型的范围之内。