一种适用于油井水平井施工的二开一趟钻钻具组合及其施工方法技术

本发明专利技术涉及石油勘探开发领域，具体涉及一种适用于油井水平井施工的二开一趟钻钻具组合及其施工方法，通过在进行斜井段实施时通过控制二开一趟钻钻具组合的钻压、转速、排量控制螺杆功率，提高钻井液体系携砂性及润滑性，以及解决粘卡、托压，能明显提高斜井段机械钻速。在实际运用过程中，一方面通过滑动钻进调整增斜，另一方面充分利用该钻具组合复合增斜特性，减少轨迹调整次数，能明显缩短斜井段施工时间，本发明专利技术的钻具组合只在螺杆2上存在一个扶正器，支点少，能明显降低在滑动钻进过程中摩阻，解决了粘卡、托压问题，提高了斜井段机械钻速。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于油井水平井施工的二开一趟钻钻具组合及其施工方法
本专利技术涉及石油勘探开发领域，具体涉及一种适用于油井水平井施工的二开一趟钻钻具组合及其施工方法。
技术介绍
水平井开发已成为鄂尔多斯盆地油气田大规模开发的主要方式。随着水平井数量、水平段长度的不断增加，施工过程中存在直井或纠偏段靶前距长、偏移距大，井斜易超标，纠偏轨迹控制难度大，携砂困难，滑动粘卡、托压严重；下部地层可钻性差；斜井段PDC钻头复合增斜率较低，滑动易粘卡托压；延长6组泥岩段、延长7组油页岩易塌；水平段井眼轨迹调整频繁，施工过程中摩阻扭矩较大等难题，导致了一趟钻无法完成。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供了一种适用于油井水平井施工的二开一趟钻钻具组合及其施工方法，尤其是具有使钻井过程更加稳定、安全、高效的特点。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种适用于油井水平井施工的二开一趟钻钻具组合，包括低端的钻头、螺杆、回压凡尔、无线随钻定向接头、无磁钻铤、第一加重钻杆、水力振荡器、第二加重钻杆和位于顶端的钻杆，所述低端的钻头依次螺纹连接螺杆、回压凡尔、无线随钻定向接头、无磁钻铤、第一加重钻杆依次连接、水力振荡器、第二加重钻杆和位于顶端的钻杆形成适用于油井水平井施工的二开一趟钻钻具组合。所述的第一加重钻杆、第二加重钻杆和钻杆均为扣型为411X410，直径为Φ127mm的加重钻杆，其中第一加重钻杆由9根扣型为411X410，直径为Φ127mm的加重钻杆组成，第二加重钻杆由30-36根扣型为411X410，直径为Φ127mm的加重钻杆组成。所述的第二加重钻杆由33根扣型为411X410，直径为Φ127mm的加重钻杆组成。所述的钻头为6刀翼16mm复合片长保径双排异型齿PDC钻头，钻头的扣型为431PDC钻头，直径为Φ215.9mm。所述的螺杆与钻头连接的一端连接有扶正器，所述螺杆的型号为7LZ172，螺杆下端设置有螺杆弯点，螺杆弯点倾角为1.5度，螺杆的扣型为430X460，扶正器的直径为φ210mm。所述的螺杆弯点设置在螺杆下端1.38米处。所述的回压凡尔和无线随钻定向接头均选用的扣型为461X460，直径为φ165mm，所述回压凡尔为回压阀。所述的无磁钻铤的扣型为461X410，直径为Φ165mm。所述水力振荡器扣型为411X410，直径为均为Φ165mm。一种适用于油井水平井施工的二开一趟钻钻具组合的施工方法包括上述所述的一种适用于油井水平井施工的二开一趟钻钻具组合，所述施工方法包括以下步骤：步骤一：选用二开一趟钻钻具组合进行钻井施工；步骤二：在步骤一的基础上，进行直井或纠偏段施工时，此时控制二开一趟钻钻具组合的钻压为80-100KN，转速为90-120转/分,排量为38-45L/s，用于实现钻井提速；步骤三：在步骤二的基础上，进行斜井段施工时，此时控制二开一趟钻钻具组合的钻压100-120KN，转速为60-90转/分,排量为38-42L/s，然后通过螺杆进行滑动钻进，再通过水力振荡器振荡减少整个二开一趟钻钻具组合在斜井段施工时滑动钻进的粘卡及托压；步骤四：在步骤三的基础上，进行水平段施工时，此时控制二开一趟钻钻具组合的钻压60-120KN，转速为40-60转/分,排量为26-32L/s，通过弱化二开一趟钻钻具组合的钻压，降低二开一趟钻钻具组合水平段复合钻进的增斜率，增加复合钻进井段长度。本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术通过该钻具组合在进行直井或纠偏段施工时，通过控制二开一趟钻钻具组合的钻压、转速、排量及钻具在井眼内轨迹规律性变化，有效完成直井或纠偏段施工的走位移，为斜井段施工创造有利条件；在进行斜井段实施时通过控制二开一趟钻钻具组合的钻压、转速、排量控制螺杆功率，提高钻井液体系携砂性及润滑性，以及解决粘卡、托压，能明显提高斜井段机械钻速。在实际运用过程中，一方面通过滑动钻进调整增斜，另一方面充分利用该钻具组合复合增斜特性，减少轨迹调整次数，能明显缩短斜井段施工时间，本专利技术的钻具组合只在螺杆2上存在一个扶正器，支点少，能明显降低在滑动钻进过程中摩阻，解决了粘卡、托压问题，提高了斜井段机械钻速；在进行水平段钻进时，通过适当弱化二开一趟钻钻具组合的钻压参数，降低复合钻进的增斜率，在滑动钻进调整过程中，因无其他扶正器支点，滑动钻进基本无粘卡、托压现象，整体摩阻均匀，滑动速度快，能满足水平段快速钻进要求。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术二开一趟钻钻具组合的结构示意图。图中：1-钻头、2-螺杆、3-回压凡尔、4-无线随钻定向接头、5-无磁钻铤、6-第一加重钻杆、7-水力振荡器、8-第二加重钻杆、9-钻杆。具体实施方式实施例1:参照图1，是本专利技术实施例1的结构示意图，一种适用于油井水平井施工的二开一趟钻钻具组合，包括低端的钻头1、螺杆2、回压凡尔3、无线随钻定向接头4、无磁钻铤5、第一加重钻杆6、水力振荡器7、第二加重钻杆8和位于顶端的钻杆9，所述低端的钻头1依次螺纹连接螺杆2、回压凡尔3、无线随钻定向接头4、无磁钻铤5、第一加重钻杆6依次连接、水力振荡器7、第二加重钻杆8和位于顶端的钻杆9形成适用于油井水平井施工的二开一趟钻钻具组合。实际使用时：低端的钻头1依次螺纹连接螺杆2、回压凡尔3、无线随钻定向接头4、无磁钻铤5、第一加重钻杆6依次连接、水力振荡器7、第二加重钻杆8和位于顶端的钻杆9形成适用于油井水平井施工的二开一趟钻钻具组合；通过该钻具组合在进行直井或纠偏段施工时，通过控制二开一趟钻钻具组合的钻压、转速、排量及钻具在井眼内轨迹规律性变化，有效完成直井或纠偏段施工的走位移，为斜井段施工创造有利条件；在进行斜井段实施时通过控制二开一趟钻钻具组合的钻压、转速、排量控制螺杆功率，提高钻井液体系携砂性及润滑性，以及解决粘卡、托压，能明显提高斜井段机械钻速。在实际运用过程中，一方面通过滑动钻进调整增斜，另一方面充分利用该钻具组合复合增斜特性，减少轨迹调整次数，能明显缩短斜井段施工时间，本专利技术的钻具组合只在螺杆2上存在一个扶正器，支点少，能明显降低在滑动钻进过程中摩阻，解决了粘卡、托压问题，提高了斜井段机械钻速；在进行水平段钻进时，通过适当弱化二开一趟钻钻具组合的钻压参数，降低复合钻进的增斜率，在滑动钻进调整过程中，因无其他扶正器支点，滑动钻进基本无粘卡、托压现象，整体摩阻均匀，滑动速度快，能满足水平段快速钻进要求。实施例2:与实施例1相比，本实施例的不同之处在于：所述的第一加重钻杆6、第二加重钻杆8和钻杆9均为扣型为411X410，直径为Φ127mm的加重钻杆，其中第一加重钻杆6由9根扣型为411X410，直径为Φ127mm的加重钻杆组成，第二加重钻杆8由30-36根扣型为411X410，直径为Φ127mm的加重钻杆组成。...

【技术保护点】
1.一种适用于油井水平井施工的二开一趟钻钻具组合，其特征是：包括低端的钻头(1)、螺杆(2)、回压凡尔(3)、无线随钻定向接头(4)、无磁钻铤(5)、第一加重钻杆(6)、水力振荡器(7)、第二加重钻杆(8)和位于顶端的钻杆(9)，所述低端的钻头(1)依次螺纹连接螺杆(2)、回压凡尔(3)、无线随钻定向接头(4)、无磁钻铤(5)、第一加重钻杆(6)依次连接、水力振荡器(7)、第二加重钻杆(8)和位于顶端的钻杆(9)形成适用于油井水平井施工的二开一趟钻钻具组合。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于油井水平井施工的二开一趟钻钻具组合，其特征是：包括低端的钻头(1)、螺杆(2)、回压凡尔(3)、无线随钻定向接头(4)、无磁钻铤(5)、第一加重钻杆(6)、水力振荡器(7)、第二加重钻杆(8)和位于顶端的钻杆(9)，所述低端的钻头(1)依次螺纹连接螺杆(2)、回压凡尔(3)、无线随钻定向接头(4)、无磁钻铤(5)、第一加重钻杆(6)依次连接、水力振荡器(7)、第二加重钻杆(8)和位于顶端的钻杆(9)形成适用于油井水平井施工的二开一趟钻钻具组合。


2.根据权利要求1所述的一种适用于油井水平井施工的二开一趟钻钻具组合，其特征是：所述的第一加重钻杆(6)、第二加重钻杆(8)和钻杆(9)均为扣型为411X410，直径为Φ127mm的加重钻杆，其中第一加重钻杆(6)由9根扣型为411X410，直径为Φ127mm的加重钻杆组成，第二加重钻杆(8)由30-36根扣型为411X410，直径为Φ127mm的加重钻杆组成。


3.据权利要求2所述的一种适用于油井水平井施工的二开一趟钻钻具组合，其特征是：所述的第二加重钻杆(8)由33根扣型为411X410，直径为Φ127mm的加重钻杆组成。


4.根据权利要求1所述的一种适用于油井水平井施工的二开一趟钻钻具组合，其特征是：所述的钻头(1)为6刀翼16mm复合片长保径双排异型齿PDC钻头，钻头(1)的扣型为431PDC钻头，直径为Φ215.9mm。


5.根据权利要求1所述的一种适用于油井水平井施工的二开一趟钻钻具组合，其特征是：所述的螺杆(2)与钻头(1)连接的一端连接有扶正器，所述螺杆(2)的型号为7LZ172，螺杆(2)下端设置有螺杆弯点，螺杆(2)弯点倾角为1.5度，螺杆(2)的扣型为430X460，扶正器的直径为φ210mm。


6.根据权利要求5所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：张延兵，欧勇，陈敏杰，喻小松，袁立志，南红军，王登治，张建龙，王世斌，焦卫江，王浩，焦武山，黄西，王延山，焦同建，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11