CN206608165U - 一种高造斜率近钻头测斜钻具组合 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于石油与天然气工程中钻井作业组合钻具技术领域，具体涉及一种高造斜率近钻头测斜钻具组合，包括钻头(1)，所述钻头(1)自下而上通过丝扣依次连接测斜短节(2)、马达驱动头(4)、非对称扶正器(5)、马达(6)、数据摇传接收短节(8)、随钻测井工具LWD(9)、随钻测量工具MWD(10)和非磁钻铤(11)。本实用新型通过钻具组合设置实时测量钻井过程钻头处井斜数据，获取测量钻头处的井斜数据及MWD测量工具处的井斜方位数据，实现准确预判井眼轨迹的发展方向，且可实时通过数据调整工具面，因此大大减少现有技术中随钻测量***MWD距钻头位置较远而导致的误差。

Description

一种高造斜率近钻头测斜钻具组合

技术领域

本实用新型属于石油与天然气工程中钻井作业组合钻具技术领域，具体涉及一种高造斜率近钻头测斜钻具组合。

背景技术

在油气田钻井作业过程的技术领域中，井眼轨迹的控制是钻井作业成功与否的重要参数。目前常规定向井钻具组合为“钻头+螺杆钻具+随钻测量工具+钻杆”，在钻井作业过程中，随钻测量工具(MWD)测得井眼轨迹参数并传输至地面设备进行数据处理，通过调整马达高边方位对井眼轨迹方向进行控制。但在侧钻井或靶前位移较小的特殊条件下，常规钻具组合工具并不能达到钻井要求，主要体现在以下几个方面的问题：

1)目标靶点靶前位移较小，常规钻具组合造斜率较低，对靶前位移较小的井作业较为困难；

2)常规钻具组合中随钻测量工具距钻头距离较远，不能实时测量钻头处井斜，对井眼轨迹精准控制有一定影响；

3)常规钻具中马达弯点距钻头距离较长，一般在1.1-1.2m，引起钻具在旋转钻井中偏移量较大；

4)在同井侧钻作业中，常规钻具组合在原井筒侧钻点较高，不能最大限度利用老井筒，造成资源浪费。

实用新型内容

为克服现有技术中存在的钻具组合中钻头偏移量较大、钻头实时井斜方位测量误差、造斜能力较低的技术问题，本实用新型提供一种高造斜率近钻头测斜钻具组合，通过在近钻头上部设置近钻头测斜短节，通过无线摇传技术将钻头实时井斜数据传输至MWD，并通过泥浆脉冲信号传输至地面分析***。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高造斜率近钻头测斜钻具组合，包括钻头，所述钻头自下而上通过丝扣依次连接测斜短节、马达驱动头、非对称扶正器、马达、数据摇传接收短节、随钻测井工具LWD、随钻测量工具MWD和非磁钻铤；

所述测斜短节距离所述钻头0.8-1.0m；

所述测斜短节实时读取钻头处井斜数据，通过无线摇传技术跨距发送至所述数据摇传接收短节；

所述数据摇传接收短节接收处理所述测斜短节的井斜数据，传输至所述随钻测量工具MWD；

所述随钻测量工具MWD通过泥浆脉冲信号传输至地面接收设备；

所述马达弯点至所述马达驱动头底端面距离范围在0.865-0.965m；

所述非对称扶正器包括一只宽边扶正翼与两只窄边扶正翼，所述宽边扶正翼位于马达高边的对侧，两只所述窄边扶正翼位于井眼两侧。

所述宽边扶正翼的宽度范围在14.5±1cm。

所述窄边扶正翼的宽度范围在6.5±1cm。

有益效果：

1、本实用新型通过钻具组合设置实时测量钻井过程钻头处井斜数据，获取测量钻头处的井斜数据及MWD测量工具处的井斜、方位数据，实现准确预判井眼轨迹的发展方向，且可实时通过数据调整工具面，因此大大减少现有技术中随钻测量***MWD距钻头位置较远而导致的误差。

2、本实用新型的螺杆钻具弯点设置较常规钻具组合低，马达弯点至马达驱动头底端面距离范围在0.865-0.965m，与现有技术相比在旋转钻井过程中钻头产生的偏移量小，可实现侧钻井原井筒钻井工具的顺利下入，同时减小了钻井作业造成的井径扩大。

3、本实用新型采用弯角较大的高造斜率螺杆钻具，实现靶前位移较小的定向井及水平井作业；三只扶正翼保证了定向作业时钻具的稳定性以及造斜段井眼的圆滑。

4、本实用新型滑动钻井可提高造斜率至16°/30m，同时可实现高弯角螺杆钻具复合钻进作业；

5、本实用新型可实现同井侧钻作业最大限度降低侧钻点位置，提高老井井筒利用率。

附图说明

图1是本实用新型一种低弯点高造斜率近钻头测斜钻具组合示意图；

图2是马达非对称扶正器正视图。

图3是数据测量及发送***数据传输过程示意图。

附图标记：1-钻头；2-测斜短节；3-高造斜率螺杆钻具***；4-马达驱动头；5-非对称扶正器；6-马达；7-数据测量及发送***；8-数据摇传接收短节；9-随钻测井工具LWD；10-随钻测量工具MWD；11-非磁钻铤；12-宽边扶正翼；13-窄边扶正翼；14-马达高边；15-地面接收设备。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

如图1所示，一种高造斜率近钻头测斜钻具组合,包括钻头1，所述钻头1自下而上通过丝扣依次连接测斜短节2、马达驱动头4、非对称扶正器5、马达6、数据摇传接收短节8、随钻测井工具LWD9、随钻测量工具MWD10和非磁钻铤11；所述马达6弯点至所述马达驱动头4底端面距离范围在0.865-0.965m；所述测斜短节2至所述钻头1距离在0.8-1.0m；如图3所示所述数据摇传接收短节8、所述随钻测井工具LWD9与所述随钻测量工具MWD10组成数据测量及发送***7，所述数据测量及发送***7内部之间采用数据线连接进行数据传输，所述测斜短节2实时读取钻头1处井斜数据，通过无线摇传技术跨距发送至所述数据摇传接收短节8；所述数据摇传接收短节8接收处理所述测斜短节2的井斜数据，传输至所述随钻测量工具MWD10；所述随钻测量工具MWD10通过泥浆脉冲信号传输至地面接收设备15。

非对称扶正器5结构如图2所示，包括一只宽边扶正翼12与两只窄边扶正翼13，宽边扶正翼12位于马达高边14的对侧，在进行定向钻井作业时宽边扶正翼12位于井眼底部，两只窄边扶正翼13位于井眼两侧，所述宽边扶正翼12的宽度范围在14.5±1cm，所述窄边扶正翼13的宽度范围在6.5±1cm，三只扶正翼保证了定向作业时钻具的稳定性以及造斜段井眼的圆滑。

本实用新型的实现过程：

钻头1上部直接连接近钻头测斜短节2，当进行钻井作业时，近钻头测斜短节2可实时读取钻头处井斜数据，并通过无线摇传技术将轨迹数据发送至数据摇传接收短节8处。马达驱动头4、非对称扶正器5、马达6及旁通阀组成高造斜率螺杆钻具***3。近钻头测斜短节2与马达驱动头4连接，可实现造斜作业条件下高造斜率螺杆钻具***3通过泥浆驱动马达驱动头4带动测斜短节2以及钻头1旋转作业。在钻井作业时，近钻头测斜短节2与随钻测量***MWD10同时工作，分别测量钻头1位置的井斜数据以及随钻测量***MWD10位置的井斜、方位数据，并通过泥浆脉冲信号传输至地面接收设备15，通过对钻具组合两个位置的井眼轨迹数据判断井眼轨迹的发展方向及趋势，进行及时调节工具面。

应当理解的是，这里所讨论的实施方案及实例只是为了说明，对本领域技术人员来说，可以加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种高造斜率近钻头测斜钻具组合，包括钻头(1)，其特征在于，所述钻头(1)自下而上通过丝扣依次连接测斜短节(2)、马达驱动头(4)、非对称扶正器(5)、马达(6)、数据摇传接收短节(8)、随钻测井工具LWD(9)、随钻测量工具MWD(10)和非磁钻铤(11)；

所述测斜短节(2)距离所述钻头(1)0.8-1.0m；

所述测斜短节(2)实时读取钻头处井斜数据，通过无线摇传技术跨距发送至所述数据摇传接收短节(8)；

所述数据摇传接收短节(8)接收处理所述测斜短节(2)的井斜数据，传输至所述随钻测量工具MWD(10)；

所述随钻测量工具MWD(10)通过泥浆脉冲信号传输至地面接收设备(15)；

所述马达(6)弯点至所述马达驱动头(4)底端面距离范围在0.865-0.965m；

所述非对称扶正器包括一只宽边扶正翼(12)与两只窄边扶正翼(13)，所述宽边扶正翼(12)位于马达高边(14)的对侧，两只所述窄边扶正翼(13)位于井眼两侧。

2.根据权利要求1所述的一种高造斜率近钻头测斜钻具组合，其特征在于，所述宽边扶正翼(12)的宽度范围在14.5±1cm。

3.根据权利要求1所述的一种高造斜率近钻头测斜钻具组合，其特征在于，所述窄边扶正翼(13)的宽度范围在6.5±1cm。