防岩溶掉块卡钻的钻具组合制造技术

本实用新型专利技术公开了一种防岩溶掉块卡钻的钻具组合，包括钻头，钻头连接在柔性推进器的下端，柔性推进器连接在钻铤的下端，钻铤连接在破碎修壁工具的下端，破碎修壁工具的上端旋接有加重钻杆，加重钻杆旋接在普通钻杆的下方；破碎修壁工具包括自上而下依次连为一体的破碎上接头、渐变扩径段、大直径扶正段、圆弧倒角、锥形缩径段和破碎下接头，渐变扩径段、大直径扶正段和锥形缩径段的外周均匀分布有破碎齿，大直径扶正段的外周均匀分布有多道沿轴向贯通的扶正段过流槽。本钻具组合可以避免掉块下落至钻头，并且可按照粒径大小分选破碎，杜绝卡钻风险，减少钻井周期，降低钻井作业成本，可随钻修整井壁，消除破碎带井段的台阶，确保套管顺利下到位。套管顺利下到位。套管顺利下到位。

【技术实现步骤摘要】
防岩溶掉块卡钻的钻具组合


[0001]本技术涉及一种石油钻井用划眼工具，尤其涉及一种防岩溶掉块卡钻的钻具组合，属于石油钻井工具


技术介绍

[0002]在川渝地区页岩气勘探开发过程中，大部分区域的上部岩溶浅表层地质分布复杂，从上至下主要由新生界第四系、中生界三叠系须家河组、雷口坡组、嘉陵江组、飞仙关组等地层组成。其中雷口坡组以上主要为砂泥岩地层，含少量碳酸盐岩，灰质含量10%～20%左右；嘉陵江组、飞仙关组地层岩性是以灰岩、石膏岩为主的碳酸盐岩。东胜背斜浅表层地质特点表现为裂缝和溶洞发育，由于浅表层地层中普遍含有碳酸盐岩，碳酸盐岩在岩溶作用下形成裂缝和溶洞，而且溶洞层级多、呈纵向不连续多段发育；横向形成地下流动暗河，暗河中堆积不同尺寸的鹅卵石、碎石块、流石。雷口坡组岩石为粘土充填特征，易冲蚀垮塌，掉块粒径大，存在漏失，垮塌存在延展性，清水冲刷和钻井工程中无液面支撑（钻井液失返）对本地层的稳定性影响巨大；嘉陵江组具有溶蚀性特征，破碎且带长（200～400m），裂缝漏失，井漏失返，垮塌段长。重庆南川地区东胜背斜北侧构造带以上地质复杂特征尤为明显，为常压页岩气中最复杂的浅表层施工。
[0003]钻井工程施工过程中，因浅表层复杂的岩溶地质条件，工程故障多，多层段井漏、破碎带垮塌卡钻、井眼轨迹难控制、下套管难度大易阻卡、套管下不到位、施工周期长、成本高。因此，制造能够解决钻进过程中的掉块卡钻、有效控制井眼轨迹、实现套管顺利下入、缩短施工周期、降低成本、提速提效具有非常重要的意义。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种防岩溶掉块卡钻的钻具组合，在岩溶浅表地层钻进过程中，可以避免岩溶掉块下落至钻头四周，并且可以随钻将岩溶掉块按照粒径的大小进行分选破碎，杜绝卡钻风险，减少钻井周期，降低钻井作业成本，可随钻修整井壁，消除破碎带井段的台阶，确保套管顺利下到位，实现有效封隔。
[0005]为解决以上技术问题，本技术的一种防岩溶掉块卡钻的钻具组合，包括钻头，所述钻头连接在柔性推进器的下端，所述柔性推进器连接在钻铤的下端，所述钻铤连接在破碎修壁工具的下端，所述破碎修壁工具的上端旋接有加重钻杆，所述加重钻杆旋接在普通钻杆的下方；所述破碎修壁工具包括自上而下依次连为一体的破碎上接头、渐变扩径段、大直径扶正段、圆弧倒角、锥形缩径段和破碎下接头，所述渐变扩径段、大直径扶正段和锥形缩径段的外周均匀分布有破碎齿，所述大直径扶正段的外周均匀分布有多道沿轴向贯通的扶正段过流槽。
[0006]作为本技术的改进，所述破碎上接头的直径为204mm，长度为400mm；所述渐变扩径段的长度为978.4mm；所述大直径扶正段的直径为φ398mm，长度为150mm；所述圆弧倒角的半径为60mm，所述破碎下接头的直径为204mm，长度为367.7mm；所述破碎修壁工具的总
长度为2000mm。
[0007]作为本技术的进一步改进，所述扶正段过流槽在大直径扶正段的外周均匀设有12条，各扶正段过流槽的深度为15mm，宽度为20mm。
[0008]作为本技术的进一步改进，所述破碎齿为φ19mm合金齿，共设577颗，所述渐变扩径段的各排合金齿呈径向平行、轴向交错布置。
[0009]作为本技术的进一步改进，所述钻铤的外径为φ203.2mm，设置一至三根。
[0010]作为本技术的进一步改进，所述柔性推进器包括依次旋接的壳体上接头、壳体中接头和壳体下接头，壳体中心孔道中自下而上插有浮动芯轴，所述浮动芯轴的上端位于所述壳体上接头的内腔且旋接有承压接头，所述浮动芯轴的下部设有芯轴台肩，所述芯轴台肩支撑在所述壳体下接头的下端口下方，所述浮动芯轴和承压接头均设有中心孔道与壳体上接头的中心孔道相贯通，所述浮动芯轴的中部外周设有沿轴向延伸的芯轴凸榫，所述壳体中接头的内壁对称设有轴向长槽，所述芯轴凸榫分别嵌于所述轴向长槽中。
[0011]相对于现有技术，本技术取得了以下有益效果：1、对于上部井段掉落的垮塌掉块，可以实现按粒径的大小进行分层次处理，防止掉块落到钻头，发生卡钻头、钻具扭断等工程故障；可以实现边钻进边破碎掉块，依据变径破碎设计，让掉块粒径逐步变小，便于冲进裂缝地层；同时起到扶正器作用，保证井眼的防斜打直。
[0012]2、破碎修壁工具结构设计简单、可修复可重复使用、可进行筛选破碎；大大降低井下发生卡钻的概率；随钻设计实现钻进与解决复杂问题同时进行；解决了现场诸多实际问题，实用性强；从根本上解决了浅表层钻进卡钻常态化和套管下不到位的问题；有效的避免了地质复杂引起工程故障的可能性，大幅度降低浅表层钻井周期。
[0013]3、平均可节约钻井周期37.1天，同时节约成本，减少井下事故，成井率可达100%，浅表层施工故障率变为零，单井可节约直接成本150万元。
[0014]4、利用柔性推进器的液体弹性吸能效应，降低钻遇含砾石地层、软硬交错地层、硬质夹层较多等不均质地层时容易发生的跳钻现象，保护了钻头切削齿，延长了钻头寿命。
附图说明
[0015]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本技术。
[0016]图1为本技术防岩溶掉块卡钻的钻具组合的俯视图；
[0017]图2为本技术中排管单元的右视图；
[0018]图3为本技术中柔性推进器的剖视图；
[0019]图中：A.钻头；B.柔性推进器；C.钻铤；D.破碎修壁工具；E.加重钻杆；F.普通钻杆；1a.破碎上接头；1b.渐变扩径段；1c.大直径扶正段；1d.扶正段过流槽；1e.圆弧倒角；1f.锥形缩径段；1g.破碎下接头；1h.破碎齿。2.壳体上接头；2a.壳体上接头母扣；2b.缩径台阶；3.壳体中接头；3a.轴向长槽；4.承压接头；4a.承压接头过流槽；5.浮动芯轴；5a.芯轴凸榫；5b.芯轴台肩；6.壳体下接头。
具体实施方式
[0020]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领
域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本技术。
[0021]如图1、图2所示，本技术的防岩溶掉块卡钻的钻具组合包括钻头、柔性推进器B、钻铤C和破碎修壁工具D，钻头连接在柔性推进器B的下端，柔性推进器B连接在钻铤C的下端，钻铤C的外径为φ203.2mm，设置一至三根，顶部钻铤连接在破碎修壁工具D的下端，破碎修壁工具D的上端旋接有加重钻杆E，加重钻杆E旋接在普通钻杆的下方F。
[0022]破碎修壁工具D包括自上而下依次连为一体的破碎上接头1a、渐变扩径段1b、大直径扶正段1c、圆弧倒角1e、锥形缩径段1f和破碎下接头1g。渐变扩径段1b、大直径扶正段1c和锥形缩径段1f的外周均匀分布有破碎齿1h，破碎齿1h为φ19mm合金齿，共设577颗，渐变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防岩溶掉块卡钻的钻具组合，包括钻头，其特征在于：所述钻头连接在柔性推进器的下端，所述柔性推进器连接在钻铤的下端，所述钻铤连接在破碎修壁工具的下端，所述破碎修壁工具的上端旋接有加重钻杆，所述加重钻杆旋接在普通钻杆的下方；所述破碎修壁工具包括自上而下依次连为一体的破碎上接头、渐变扩径段、大直径扶正段、圆弧倒角、锥形缩径段和破碎下接头，所述渐变扩径段、大直径扶正段和锥形缩径段的外周均匀分布有破碎齿，所述大直径扶正段的外周均匀分布有多道沿轴向贯通的扶正段过流槽。2.根据权利要求1所述的防岩溶掉块卡钻的钻具组合，其特征在于：所述破碎上接头的直径为204mm，长度为400mm；所述渐变扩径段的长度为978.4mm；所述大直径扶正段的直径为φ398mm，长度为150mm；所述圆弧倒角的半径为60mm，所述破碎下接头的直径为204mm，长度为367.7mm；所述破碎修壁工具的总长度为2000mm。3.根据权利要求1所述的防岩溶掉块卡钻的钻具组合，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹华庆，燕建成，凡广荣，万小勇，郜国祥，
申请(专利权)人：中石化华东石油工程有限公司，
类型：新型
国别省市：