专利名称：一种超短半径水平钻井用柔管钻具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于石油勘探开发生产中的超短半径水平井钻井用柔管钻具，属开采地下流体钻井工程用工具技术领域。
现有的水平刚性钻井工具，包括长、中、短半径水平井钻井，由于钻具的刚性，从垂直段钻至水平产层段，需钻进较长的井段，曲率半径较大，因而钻井成本高，中靶准确性差。目前，中国石油天然气总公司已将超短半径水平钻井技术列入攻关项目，但尚无成果。美国地球物理公司拥有一项超短半径水平钻井技术，利用高压旋转射流钻具水力破岩钻进，该公司在全球范围内，只提供技术服务，不公开其专用工具的结构特征，但该技术存在以下主要缺陷使用高压旋转射流破岩钻进，需要配备很多地面专用设备和工具，包括高压压裂设备等，不能使用常规钻井手段；井眼直径小且不够规则。
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷而设计的一种曲率半径可小于1米的超短半径钻井专用柔管钻具，它与常规钻井设备配合使用，能够钻出规则的水平段井眼，降低钻井综合成本。
本实用新型的目的可通过以下措施来实现本实用新型的柔管钻具包括90°造斜装置和柔性钻管两部分组成，其中(1)90°造斜装置由弹性弯外壳及其内套装的柔性钻管组成，弹性弯外壳由滑动接头、曲率半径小于1米的弹性钢筋串联的扇形环状空心连接片和下空心端盖组成，滑动接头与普通螺杆钻具的外壳连接，在滑动接头的下部设有弹性钢筋滑动限位槽，弹性钢筋的一端置于滑动限位槽内，另一端与柔性外壳下端部的空心端盖固接；柔性钻管由可与普通螺杆钻具的心轴连接的上接头、用销钉依次连接的管状球面连接环组成的万向柔性空心外壳及其内衬耐压橡胶密封管和可与钻头相连接的下接头组成，由螺杆钻具的心轴带动万向柔性钻管转动，将扭矩传递给钻头。
(2)柔性钻管既可套接在90°造斜装置内，在完成90°造斜后，还可将其与钻头和普通螺杆钻具连接，下入至90°造斜井段的目的层继续进行水平钻进。
本实用新型具有以下优点(1)90°造斜装置和柔性钻管都可与普通螺杆钻具连接，通过常规钻井设备完成90°造斜和水平钻进，且造斜井段曲率半径可小于1米，因此，少打了无效进尺，降低了钻井综合成本；(2)利用钻头、柔性钻杆和螺杆钻具在目的层内进行机械、水力联合破岩水平钻进，井眼规则。
附
图1为本实用新型的90°造斜装置结构示意图。
附图2为本实用新型的柔性钻管结构示意图。
附图3为本实用新型的柔性钻管A-A、B-B的截面结构示意图。
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述
本实用新型包括90°造斜装置和柔性钻管两部分，
图1示出了90°造斜装置结构示意图，造斜装置在常态下弯曲90°，上与螺杆钻具1、下与钻头10连接，它由弹性弯外壳及其内安装柔性钻管5组成，弹性弯外壳由滑动接头2、至少由两个曲率半径小于1米的弹性钢筋4串联的扇形环状空心连接片6和下空心端盖8组成，滑动接头2与普通螺杆钻具1的外壳连接，在滑动接头2的下部设有弹性钢筋滑动限位槽3，弹性钢筋4的的一端置于滑动限位槽3内后，把扇形环状空心连接片6串接在弹性钢筋4上，然后将弹性钢筋4的另一端与柔性外壳下空心端盖8固接；柔性钻管5的结构见附图2和附图3，它是由可与普通螺杆钻具1的心轴旋接的上接头11、用销钉16依次连接的管状球面连接环15、17、18组成的万向柔性空心外壳和可与钻头相连接的下接头22组成，万向柔性空心外壳的两端分别固接在上、下接头上，在上接头内设有锯齿形卡瓦13、14，下接头内设有锯齿形卡瓦22、21，将耐压橡胶密封管19卡接万向柔性空心外壳内，上接头11与普通螺杆钻具1的心轴旋接。造斜时，将钻头依次与90°造斜装置和螺杆钻具1连接，在外力的作用下，90°造斜装置被拉伸成直线状下入井内，达到目的层后，启动泥浆泵，驱动螺杆钻具1的心轴旋转，带动90°造斜装置内的柔性钻管5转动，将钮矩传递给钻头10，同时，钻压通过钻铤、螺杆钻具1、90°造斜装置的弹性弯外壳传给钻头10，从而破碎地层，随着进尺的增加，90°造斜装置在其柔性外壳内的弹性钢筋4的弹力作用下逐步弯曲至90°，完成造斜后起钻；水平钻进时，将钻头10依次与柔性钻管和螺杆钻具1连接并下至目的层，启动螺杆钻具，带动柔性钻管转动，将扭矩及液压传递给钻头进行水平钻进。
权利要求1.一种用于石油勘探开发生产中的超短半径水平井钻井用90°造斜装置，其特征在于90°造斜装置由弹性弯外壳及其内套接的柔性钻管(5)组成；1)弹性弯外壳由滑动接头(2)、曲率半径小于1米的弹性钢筋(4)串联的扇形环状空心连接片(6)和下空心端盖(8)组成，滑动接头(2)上端设有可与普通螺杆钻具(1)的外壳连接的螺纹，其下端设有弹性钢筋(4)的滑动限位槽(3)，扇形环状空心连接片(6)串接在弹性钢筋(4)上，弹性钢筋(4)的一端置于滑动限位槽(3)内，另一端与下空心端盖(8)固接；2)柔性钻管由可与普通螺杆钻具(1)的心轴连接的上接头(11)、用销钉(16)依次连接的管状球面连接环(15，17，18)组成的万向柔性空心外壳和可与钻头相连接的的下接头(22)组成，在上接头(11)内设有锯齿形卡瓦(13，14)、下接头(22)内设有锯齿形卡瓦(22，21)，可将耐压橡胶密封管(19)卡接在万向柔性空心外壳内。
2.一种用于石油勘探开发生产中的超短半径水平井钻井用柔性钻管，包括外壳和上、下接头，其特征在于外壳是由用销钉(16)依次连接的管状球面连接环(15，17，18)组成的万向柔性空心外壳和可与钻头相连接的的下接头(22)组成，在上接头(11)内设有锯齿形卡瓦(13，14)、下接头(22)内设有锯齿形卡瓦(22，21)，可将耐压橡胶密封管(19)卡接在万向柔性空心外壳内。
专利摘要一种用于石油勘探开发生产中的超短半径水平井钻井用柔管钻具。90°造斜装置由滑动接头、曲率半径小于1米的弹性钢筋串联的扇形环状空心连接片和下空心端盖组成的弹性弯外壳及其内套接的柔性钻管构成;柔性钻管由可与螺杆钻具连接的上接头、用销钉依次连接的管状球面连接环组成的万向柔性空心外壳和可与钻头连接的下接头组成,在上、下接头内设有锯齿形卡瓦将耐压橡胶密封管卡接在万向柔性空心外壳内。
文档编号E21B7/08GK2278757SQ9624929
公开日1998年4月15日 申请日期1996年12月26日 优先权日1996年12月26日
发明者张书明, 陆波, 高建清 申请人:中原石油勘探局钻井工艺技术研究院