一种钻井方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种钻井方法及装置，属于石油开采领域。该钻井方法包括以下步骤：(1)连接导向组件并将所述导向组件下入到套管的指定位置，其中，所述导向组件包括油管和导向器；(2)通过连续管将开孔单元下放进入所述油管内，使所述开孔单元的开孔钻头经过所述导向器对所述套管打孔，以形成第一通孔，其中，所述开孔钻头的直径为30

【技术实现步骤摘要】
一种钻井方法及装置


[0001]本申请涉及一种钻井方法及装置，属于石油开采领域。

技术介绍

[0002]近年来，低渗透油藏在油气田开发中的所占比例逐渐增加，而低渗透油藏受自身储层地质条件和工艺技术的制约，表现出单井产量低，操作成本高，经济效益低(甚至为负效益)等特征，使得大量低渗透油藏无法得到经济开采。因此寻求既能降低开发成本又能提高单井产量的开采技术，以实现少井高产，意义重大。
[0003]目前，针对低渗透油藏的开采，径向钻井技术在近年来得到迅猛发展，然而传统的径向钻井技术套管开孔较小(开孔尺寸为22mm的开窗孔眼)，地层碎屑容易堆积在套管外，挤压套管从而对套管造成损坏，从而影响油井的正常生产，降低了油井的产量；此外，针对疏松地层或出砂严重地层，井眼通道不稳定，容易坍塌或堵塞，大大减少了油井的有效生产时间；且由于钻井设备动迁成本较高，需要较大的作业空间。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本申请提出了一种钻井方法及装置。该钻井方法及装置可以得到较大孔径的第一通孔，保证在打孔过程中产生的碎屑顺利通过第一通孔排出油井，避免碎屑在套管外堆积，防止碎屑堵塞第一通孔或挤压套管对套管造成损坏；此外，还可以保证钻进钻头在钻进过程中排出的泥沙顺利通过第一通孔排出，防止泥沙堵塞水平井眼，延长了油井的有效生产时间，提升了油井的产量。
[0005]本申请研究发现，通过使用大直径的开孔钻头，扩大套管开窗孔眼直径，可以实现大孔径钻井，避免小孔径钻井工艺缺陷。但不只是使用大直径的开孔钻头就能实现实现大孔径钻井，要求在有限的内径条件下配套完善符合大直径钻头运行所需的系统，需要径向钻井工具整体配套研发，形成与大直径钻头配套的传动系统、动力系统、导向辅助系统等，结合钻进钻头高压喷射钻井，才能保证在采油过程中，原油通过水平井眼顺利采出。
[0006]根据本申请的一个方面，提供了一种钻井方法，其包括以下步骤：
[0007](1)连接导向组件并将所述导向组件下入到套管的指定位置，其中，所述导向组件包括油管和导向器；所述导向组件的下入速度为8
‑
15m/min，优选为10m/min，保证导向组件匀速安全下入。
[0008](2)通过连续管将开孔单元下放进入所述油管内，使所述开孔单元的开孔钻头经过所述导向器对所述套管打孔，以形成第一通孔，
[0009]其中，所述开孔钻头的直径为30
‑
80mm；
[0010](3)通过连续管将钻进单元下放进入所述油管内，使所述钻进单元的钻进钻头经过所述导向器和第一通孔对地层打孔，以形成水平井眼，
[0011]其中，所述钻进钻头的直径不大于所述开孔钻头的直径，所述钻进钻头中流通钻井液，所述钻井液的压力为40
‑
60Mpa。
[0012]通过钻进钻头将钻井液压力转化成破岩的水力射流，在储层中通过钻头向前水力射流及钻头向后的自推进力实现水平钻进，40
‑
60Mpa的压力范围既可以有效的达到破岩与推进的效果，也可以避免因过大的喷射压力导致钻进孔径过大使喷射推进失去支撑。
[0013]可选地，所述开孔钻头的直径为42mm或72mm；和/或
[0014]所述开孔钻头的旋转速度为100
‑
300r/min。根据地层特性及施工过程中配套仪表的压力显示，控制开孔钻头的旋转速度，从而控制径向钻孔的钻进进度，使得钻进可以匀速平缓的推进，保证钻进孔径的均匀程度。
[0015]可选地，所述钻井液包括质量浓度为2％
‑
5％的KCL,其余为水；或
[0016]所述钻井液包括质量浓度为6％
‑
8％的磨料，其余为水，其中，所述磨料包括粒径为0.05
‑
0.15mm的金刚砂、石榴石或石英砂中的至少一种。优选为0.1mm。KCL钻井液具有强抑制、配伍性好、油层保护、环境保护等突出优点，添加磨料的钻井液可以有效提高地层喷射钻进效率。
[0017]可选地，在步骤(3)后，通过所述连续管将柔性筛管下入至所述油管内，使所述柔性筛管依次经过所述第一通孔，进入所述水平井眼内，以支撑所述水平井眼；
[0018]其中，所述柔性筛管的输送速度为8
‑
15m/min。优选为10m/min。柔性筛管的使用可以对地层起到支撑作用，具备了防砂效果，有效延长水平段采油寿命。
[0019]根据本申请的另一个方面，提供了一种钻井装置，其包括：
[0020]导向组件，所述导向组件包括油管和导向器，所述导向器设置在所述油管的底端，所述油管和所述导向器均设置在套管内；
[0021]打井组件，所述打井组件包括连续管、用于对套管打孔的开孔单元和用于对地层钻井的钻进单元，所述开孔单元包括开孔钻头，所述开孔钻头的直径为30
‑
80mm，所述钻进单元包括钻进钻头，所述钻进钻头的直径不大于所述开孔钻头的直径，所述钻进钻头的内部设置有用于钻井液流通的管道；
[0022]所述开孔钻头能够通过连续管进入所述油管内，并经过所述导向器对所述套管打孔，以形成第一通孔；
[0023]所述钻进钻头能够通过连接管进入所述油管内，并经过所述导向器和第一通孔对所述地层钻井，以形成水平井眼。
[0024]可选地，所述开孔钻头包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件的一端与所述第二连接件相连，另一端形成第一尖端结构，所述第一连接件的侧壁连接有多个第一刃部，相邻的所述第一刃部之间形成凹槽。
[0025]可选地，所述导向器为导向鞋，所述导向鞋为圆柱形结构，所述导向鞋的中央沿径向开设有呈弯钩状的通道，所述呈弯钩状的通道形成第二通孔，所述第二通孔远离所述油管的一端与所述套管之间的角度为80
°‑
100
°
，优选为90
°
；
[0026]所述开孔钻头的直径为30
‑
50mm，优选为42mm；
[0027]所述开孔钻头穿过所述第二通孔对所述套管打孔。
[0028]可选地，所述第二连接件通过万向节与所述连续管相连，所述万向节包括多个相连的第一短节，相邻的所述第一短节之间的旋转角度为118
°‑
140
°
。
[0029]可选地，所述导向组件还包括扶正器，所述扶正器包括第一弹性扶正器，所述第一弹性扶正器与所述油管的外侧壁相连，
[0030]所述油管与所述套管之间形成油套环空，所述第一弹性扶正器的宽度大于所述油套环空的宽度；和/或
[0031]所述导向鞋的底端连接有油管短节，所述油管短节通过丝堵与所述套管相连，所述油管短节的外侧壁安装有第二弹性扶正器，所述油管短节与所述套管之间形成油套环空，所述第二弹性扶正器的高度大于所述油套环空的高度。
[0032]可选地，所述第一弹性扶正器包括第一弹性件和第二弹性件，所述第一弹性件和所述第二弹性件之间的角度为75本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻井方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)连接导向组件并将所述导向组件下入到套管的指定位置，其中，所述导向组件包括油管和导向器；(2)通过连续管将开孔单元下放进入所述油管内，使所述开孔单元的开孔钻头经过所述导向器对所述套管打孔，以形成第一通孔，其中，所述开孔钻头的直径为30
‑
80mm；(3)通过连续管将钻进单元下放进入所述油管内，使所述钻进单元的钻进钻头经过所述导向器和第一通孔对地层打孔，以形成水平井眼，其中，所述钻进钻头的直径不大于所述开孔钻头的直径，所述钻进钻头中流通钻井液，所述钻井液的压力为40
‑
60Mpa。2.根据权利要求1所述的钻井方法，其特征在于，所述开孔钻头的直径为42mm或72mm；和/或所述开孔钻头的旋转速度为100
‑
300r/min。3.根据权利要求1或2所述的钻井方法，其特征在于，所述钻井液包括质量浓度为2％
‑
5％的KCL,其余为水；或所述钻井液包括质量浓度为6％
‑
8％的磨料，其余为水，其中，所述磨料包括粒径为0.05
‑
0.15mm的金刚砂、石榴石或石英砂中的至少一种，优选为0.1mm。4.根据权利要求1或2所述的钻井方法，其特征在于，在步骤(3)后，通过所述连续管将柔性筛管下入至所述油管内，使所述柔性筛管依次经过所述第一通孔，进入所述水平井眼内，以支撑所述水平井眼；其中，所述柔性筛管的输送速度为8
‑
15m/min，优选为10m/min。5.一种钻井装置，其特征在于，包括：导向组件，所述导向组件包括油管和导向器，所述导向器设置在所述油管的底端，所述油管和所述导向器均设置在套管内；打井组件，所述打井组件包括连续管、用于对套管打孔的开孔单元和用于对地层钻井的钻进单元，所述开孔单元包括开孔钻头，所述开孔钻头的直径为30
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【专利技术属性】
技术研发人员：崔仕章，牛铭，崔其辉，王亚周，曾刚，虞云昌，宋海滨，
申请(专利权)人：山东德仕石油装备有限公司山东德仕化工有限公司，
类型：发明
国别省市：