一種天然氣水平井直井段快速鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種天然氣水平井直井段快速鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)，其特征在于，自下而上依次包括如下鉆具組合：Ф228.6mm631PDC鉆頭、7LZΦ185mm630X410螺桿、Ф224mm扶正器、Φ178mm411X410無(wú)線隨鉆定向接頭、Ф178mm411X410無(wú)磁鉆鋌、Ф178mm411X410鉆鋌X2根、411X460轉(zhuǎn)換接頭、Ф165mm461X460鉆鋌X15根、461X410轉(zhuǎn)換接頭、Ф127mm411X410加重鉆桿X45根和Ф127mm411X410鉆桿。本實(shí)用新型不僅能夠有效控制井斜，提高水力破巖效率，而且提高直井段機(jī)械鉆速，縮短直井段施工周期。
【專利說(shuō)明】 一種天然氣水平井直井段快速鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油、天然氣勘探開發(fā)過(guò)程中鉆井工藝領(lǐng)域，特別涉及一種天然氣水平井直井段快速鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)。
技術(shù)背景
[0002]水平井開發(fā)已成為蘇里格氣田大規(guī)模開發(fā)的主要方式。隨著水平井?dāng)?shù)量、水平段長(zhǎng)度的不斷增加，施工過(guò)程中存在直井段井斜易超標(biāo)，直井段攜砂困難等難題，直井段穿越多個(gè)層位，劉家溝組以上地層，平均巖石可鉆性為3級(jí)，且波動(dòng)范圍較小，相對(duì)均質(zhì)；劉家溝組以下井段地層，富含礫砂巖、含礫中粗粒石英砂巖，平均研磨性指數(shù)為6。地層軟硬交錯(cuò)比較嚴(yán)重，巖石可鉆性及抗壓強(qiáng)度波動(dòng)范圍較大，PDC鉆頭選型困難。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了解決上述因底層軟硬交錯(cuò)、巖石可鉆性及抗壓強(qiáng)度波動(dòng)較大，及直井段井斜超標(biāo)引起的roc鉆頭選型困難等問(wèn)題，本實(shí)用新型通過(guò)優(yōu)選roc鉆頭型號(hào)，優(yōu)化直井段鉆具結(jié)構(gòu)，提供一種水平井直井段快速鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)。
[0004]本實(shí)用新型通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種天然氣水平井直井段快速鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)，其特征在于，自下而上依次包括如下鉆具組合:Φ228.6mm63IPDC 鉆頭、7LZ0185mm630 X410 螺桿、Φ224ι?πι 扶正器、Φ178ι?πι411Χ410無(wú)線隨鉆定向接頭、Φ178πιπι411 Χ410無(wú)磁鉆鋌、Φ 178mm411 X410鉆鋌X 2根、411X460 轉(zhuǎn)換接頭、Φ165_461Χ 460 鉆鋌 X 15 根、461X410 轉(zhuǎn)換接頭、Φ 127_411 Χ410 加重鉆桿Χ45根和Φ 127mm411 X410鉆桿；其中，螺桿下部母扣與PDC鉆頭的公扣連接，螺桿上部母扣與剛性扶正器的下部公扣連接，其余鉆具均由下方鉆具的上部母扣與上方鉆具的下部公扣依次連接，數(shù)根鉆鋌、鉆桿同時(shí)使用，自下而上頭尾依次銜接，所述連接均為螺紋連接。
[0006]所述7LZΦ 185mm螺桿為0.75度單彎螺桿。
[0007]該機(jī)構(gòu)在井外還配有兩個(gè)泥漿泵，泥漿泵通過(guò)地面高壓管線經(jīng)由閥門控制與所述的Φ127πιπι411 Χ410鉆桿端連接，每一個(gè)泥漿泵泵沖65沖，兩個(gè)泥漿泵的總排量大于48L/
So
[0008]本實(shí)用新型不僅能夠有效控制井斜，能提聞水力破巖效率，而且提聞直井段機(jī)械鉆速，縮短直井段施工周期。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為PDC鉆頭不意圖；
[0010]圖2為螺桿示意圖；
[0011]圖3為剛性扶正器示意圖；
[0012]圖4為無(wú)線隨鉆定向接頭示意圖；[0013]圖5為Φ 178mm無(wú)磁鉆鋌示意圖；
[0014]圖6為Φ 178mm鉆鋌示意圖；
[0015]圖7為411X460轉(zhuǎn)換接頭示意圖；
[0016]圖8為Φ 165mm鉆鋌示意圖；
[0017]圖9為461X410轉(zhuǎn)換接頭示意圖；
[0018]圖10為加重鉆桿示意圖；
[0019]圖11為鉆桿示意圖。
[0020]其中，1:公扣；2:母扣。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022]實(shí)施例1
[0023]結(jié)合圖1至圖11，本實(shí)用新型提供一種天然氣水平井直井段快速鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)，自下而上依次包括如下鉆具組合:Φ 228.6mmPDC鉆頭+7LZ Φ 185mm螺桿+ Φ 224mm扶正器+ Φ 178MWD無(wú)線隨鉆定向接頭+Φ 178mm無(wú)磁鉆鋌+Φ 178mm鉆鋌X 2根+411X460轉(zhuǎn)換接頭+ Φ 165mm鉆鋌X 15根+461X410轉(zhuǎn)換接頭+Φ 127mm加重鉆桿X45根+Φ 127mm鉆桿。其中，411 X410為扣型，“4”代表4寸，第一個(gè)“I”代表內(nèi)平接頭，第二個(gè)“I”代表公扣；“0”代表母扣。連接時(shí)公扣與母扣相連。螺桿下部母扣與PDC鉆頭的公扣I連接，螺桿上部母扣2與剛性扶正器的下部公扣連接，其余鉆具均由下方鉆具的上部母扣與上方鉆具的下部公扣依次連接，數(shù)根鉆鋌、鉆桿同時(shí)使用，自下而上頭尾依次銜接。上述連接均采用螺紋連接。
[0024]本實(shí)施例采用的鉆具組合為鐘擺結(jié)構(gòu)，即以扶正器為支點(diǎn)，扶正器以下的鉆具傾斜設(shè)置，包括螺桿和鉆頭。由于扶正器距離鉆頭有8.5米左右，扶正器作為一個(gè)支點(diǎn)，傾斜鉆具的重力有一個(gè)水平分力，是一個(gè)使鉆具向鉛垂方向回落的推力，在該分力的作用下，鉆頭將增大側(cè)向切削，從而使井斜角減小，有效控制井斜。直井段鉆進(jìn)過(guò)程中，由于控制井斜效果好，強(qiáng)化鉆壓至12-16噸，極大提高了單只鉆頭的進(jìn)尺及機(jī)械鉆速。
[0025]實(shí)施例2
[0026]在上述鉆具組合的基礎(chǔ)上，所用的7LZO 185mm螺桿為0.75度，即距離螺桿下端
1.54米處為螺桿的彎角，傾角為0.75度，如圖2所示。采用直螺桿，直井段施工過(guò)程中產(chǎn)生井斜后無(wú)法糾斜，若螺桿彎角大，易形成增斜鉆具。采用0.75度單彎螺桿施工直井段，井斜若超過(guò)2度(設(shè)計(jì)要求2度以內(nèi))，可以通過(guò)滑動(dòng)鉆進(jìn)降斜，具有糾斜功能。
[0027]實(shí)施例3
[0028]本實(shí)用新型在井外還配有兩個(gè)泥漿泵，泥漿泵通過(guò)地面高壓管線經(jīng)由閥門控制與Φ127πιπι411 Χ410鉆桿端連接，每一個(gè)泥漿泵泵沖65沖，兩個(gè)泥漿泵的總排量大于48L/s，有效提高水力破巖效率，提高了巖屑上返速度，克服了直井段井眼尺寸較大造成的巖屑不易及時(shí)帶離井底而造成的PDC鉆頭重復(fù)切削問(wèn)題，增強(qiáng)攜沙能力。
[0029]直井段一般2200米左右，采用本實(shí)用新型所述鉆具組合，鉆壓為8-12噸，直井段平均機(jī)械鉆速達(dá)22.54米/小時(shí)，平均施工周期6.01天。本實(shí)用新型針對(duì)蘇里格區(qū)塊水平井的特點(diǎn)，通過(guò)優(yōu)選PDC鉆頭型號(hào)，優(yōu)化直井段鉆具組合，優(yōu)化鉆井參數(shù)，有效提高各井段施工效率，縮短鉆井周期。
【權(quán)利要求】
1.一種天然氣水平井直井段快速鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)，其特征在于，自下而上依次包括如下鉆具組合:Φ228.6mm631PDC 鉆頭、7LZ0185mm630 X410 螺桿、Φ224mm 扶正器、Φ178mm411Χ410無(wú)線隨鉆定向接頭、Φ178mm411 Χ410無(wú)磁鉆鋌、Φ 178mm411 X410鉆鋌X 2根、411X460 轉(zhuǎn)換接頭、Φ165_461Χ 460 鉆鋌 X 15 根、461X410 轉(zhuǎn)換接頭、Φ 127mm411 Χ410 加重鉆桿Χ45根和Φ 127mm411 X410鉆桿；其中，螺桿下部母扣與PDC鉆頭的公扣連接，螺桿上部母扣與剛性扶正器的下部公扣連接，其余鉆具均由下方鉆具的上部母扣與上方鉆具的下部公扣依次連接，數(shù)根鉆鋌、鉆桿同時(shí)使用，自下而上頭尾依次銜接，所述連接均為螺紋連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣水平井直井段快速鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述7LZΦ 185mm螺桿為0.75度單彎螺桿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣水平井直井段快速鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)，其特征在于，該機(jī)構(gòu)在井外還配有兩個(gè)泥漿泵，泥漿泵通過(guò)地面高壓管線經(jīng)由閥門控制與所述的Φ127mm411Χ410鉆桿端連接，每一個(gè)泥漿泵泵沖65沖，兩個(gè)泥漿泵的總排量大于48L/s。
【文檔編號(hào)】E21B7/04GK203570203SQ201320613857
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月8日
【發(fā)明者】石崇東, 張建卿, 李錄科, 王萬(wàn)慶, 王浩, 諶建祁, 何輝, 王政 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司長(zhǎng)慶鉆井總公司