石油开采超短半径径向水平钻井、完井工具及其工艺

摘要

石油开采超短半径径向水平钻井、完井工具及其工艺，涉及石油开采行业的钻井、完井技术，及其所采用的配套工具。针对现有水平钻井存在所需地面专用设备和工具多、成本高、施工复杂、周期太长、产出比失衡等诸多难题，研制了一整套水平井钻井、完井新工艺及其专用工具，它是由通径规、锻铣刀、定位钻头、定位造斜导向器和钻杆等部件组成，其特征是定位钻头通过齿合爪与柔性钻杆连接，导向跟进筛管内设置柔杆，其前端安装有定位造斜导向器；造斜、钻进完成后，提出柔性钻杆时，可一次性完成水平钻井和完井作业。优点是钻井周期短、成本低、效率高。在采油现场试用，深受用户好评，可在油井开采中，广泛应用，在煤气、自来水行业中，也可广泛推广使用。

主权项

1.石油开采超短半径径向水平钻井、完井工具及其工艺，是由通径规、锻铣刀、钻头体、快速接头、调节短节各部件组成，其特征是：A、超短半径径向水平钻井、完井工具a)定位钻头由导正块(5)、轴(6)、卡圈(7)、密封圈(8)、轴承(9、13)、外套(10)、内套(11)、O型圈(15)、导水接头(16)、斜铁(17)和钻头(18)各部件组成，钻头外套(10)与导向跟进筛管(1)前端焊接固定；b)高强度柔性钻杆由变位杆球体(21)、保护套(22)、上半空腔球体(23)、密封胶圈(24)、钢球(25)、下半空腔球体(26)和轴承(27)各部件组成，球体之间采用焊接方式连接，亦可以采用丝扣保护套连接，上半空腔球体、下半空腔球体与变位杆球体之间采用胶管密封，亦可采用胶圈密封，每球间可弯曲4～6°，并可在360°范围内旋转；c)导向跟进筛管由连接钢板(29)、梯形管(30)、反屑孔(31)、反扣补芯(32)、调节短节(33)、节箍(34)和防沙筛网(35)组成，导向跟进筛管上还设有角度限位片(36)；d)柔性钻杆通过跟进筛管内，采用齿合爪(40、41)与钻头(18)连接，亦可以采用脱钩引向滑道(38′)和自锁倒须钩(38)结构，制成快速接头(44、45)结构形式，水平钻进时，钻头(18)带动跟进筛管前进，跟进筛管的自身重量又可推动跟进筛管前进，完成水平钻进时借助齿合爪(40、41)的自动分离，将钻头(18)和跟进筛管(1)留在井内达到筛管完井作业；e)定位造斜导向器是由管壁(48)、可捞接头(49)、活塞(51)各部分组成，管壁(48)前部按水平钻井角度需要呈斜坡状，后部呈半圆形；B、超短半径径向水平钻井、完井工艺a)首先，用锻铣工具在目的层进行油井套管锻铣，然后由定位造斜导向器连好导向跟进筛管，同时把柔性钻杆下入导向跟进筛管内，导向跟进筛管前端安装有定向钻头(18)，柔性钻杆后部与常规钻杆相连接，下至目的层的锻铣段面；b)当定位销(54)进入锻铣段，可自动弹出，并挂在油井套管沿上后，涨紧卡瓦(53)在活塞(51)作用下，使定位造斜导向器稳定地固定在油井套管内；当钻井开始时，应采用吊钻钻进，到达目的层时，再全放开钻进，跟进筛管沿着定位造斜导向器上部的管壁斜面，借助钻头(18)的前进力和筛管自身的重力推进，使水平钻井按设计要求钻进；c)钻进至设计水平长度后，提出钻杆，将导向跟进筛管和定位钻头留在所钻井眼内，自然形成筛管防砂完井。