一种降低定向钻具组合外角差测量误差的钻具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种降低定向钻具组合外角差测量误差的钻具，它包括依次连接的MWD短节（1）、无磁钻铤（2）和弯螺杆（3），MWD短节（1）的上端设置有定向键（4），无磁钻铤（2）连接弯螺杆（3）的一端的外壁设置一个定向槽（5）。本实用新型专利技术的有益效果是：MWD短节定向键与无磁钻铤上的定向槽间的夹角θ1能够在地面方便、精确地测定，在无磁钻铤与弯螺杆在钻台上连接后，再测定无磁钻铤上定向槽与弯螺杆高边的角差θ2，能够有效地降低定向钻具组合外角差测量的误差，有利于提高定向井施工过程中施工的精度，获得更为理想的井眼轨迹。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种降低定向钻具组合外角差测量误差的钻具
本技术涉及定向钻具角测量
，特别是一种降低定向钻具组合外角差测量误差的钻具。
技术介绍
在钻井过程中，为了能够按照预定的方位和井斜高精度的钻进，就需要精确的测量定向工具的工具面角差。定向钻具组合通常采用弯螺杆，弯螺杆具有弯点，即高边工具面，它和MWD (随钻测量)短节定向键之间有角度差(外角差)，定向键与探管工具面之间也存在一定的角差(内角差)，通过这两个角度差可以计算出高边工具面和探管工具面的角差。在测量弯螺杆高边与MWD短节定向键之间的角差时，常规方法需要将MWD短节定向键和弯螺杆标志线投影到一个平面内进行测量。用此测量方法得到的工具面角差与真实的角差一致，这样才能得到理想的井眼轨迹。现有技术中用到的测量工具在平面上投影后，由于各种操作上的原因，很难辨认投影是否与无磁钻铤轴线方向平行，且无磁钻铤长度约为10米，微小误差有可能经过放大后达到一个较大值，因此测量误差较大。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种测量方便、精确、降低定向钻具组合外角差测量误差的钻具。本技术的目的通过以下技术方案来实现:一种降低定向钻具组合外角差测量误差的钻具，它包括依次连接的MWD短节、无磁钻铤和弯螺杆，MffD短节的上端设置有定向键，无磁钻铤连接弯螺杆的一端的外壁设置一个定向槽。所述的定向槽宽度为1.0~1.5cm,定向槽轴向长度为6~9cm。所述的定向槽距离无磁钻铤连接弯螺杆的一端的外壁端部的距离与MWD短节上的定向键距离顶端的距离相等。无磁钻铤与弯螺杆固定连接方式为将MWD短节与无磁钻铤组装或将MWD短节与无磁钻铤通过精密铸造方式直接一体化生产本技术具有以下优点:本技术通过在无磁钻铤底端加工出一个类似于定向键的定向槽，按照要求在地面进行MWD短节和无磁钻铤的一体化组装或者通过精密铸造进行MWD短节和无磁钻铤的一体化，一体化后的MWD短节定向键与无磁钻铤上的定向槽间的夹角9 !能够在地面方便、精确地测定，在无磁钻铤与弯螺杆在钻台上连接后，再测定无磁钻铤上定向槽与弯螺杆高边的角差0 2，经过本方法，能够有效地降低定向钻具组合外角差测量的误差，有利于提高定向井施工过程中施工的精度，获得更为理想的井眼轨迹，也有利于避免钻进过程中卡钻和下套管过程中卡套管等复杂情况的出现。在无磁钻铤底端加工的定向槽，不会在高温高压下被冲蚀掉，可靠性高；在MWD短节和无磁钻铤的固定连接后测定夹角0 i，从而减小MWD短节定向键在纵向上距离投影面的位置，纵向即使两个定向键的位置存在一定的角度，也可以很方便、精确的测量，能够有效地降低有人员操作引起的误差，从而起到降低外角差的测量误差的作用。【附图说明】图1为本技术的结构示意图图2为本技术的MWD短节的结构示意图图3为本技术的无磁钻铤的结构示意图图4为本技术的MWD短节与无磁钻铤的连接结构示意图图5为本技术的钻具组合外角差测量原理示意图图中，1-MWD短节 ,2-无磁钻铤,3-弯螺杆,4-定向键,5_定向槽。【具体实施方式】下面结合附图对本技术做进一步的描述，本技术的保护范围不局限于以下所述:如图1、图2、图3、图4所示，一种降低定向钻具组合外角差测量误差的钻具，它包括依次连接的MWD短节1、无磁钻铤2和弯螺杆3，MWD短节I的上端设置有定向键4，无磁钻铤2连接弯螺杆3的一端的外壁设置一个定向槽5,所述的定向槽5宽度为1.0~1.5cm,定向槽5轴向长度为6~9cm,定向槽5距离无磁钻铤2连接弯螺杆3的一端的外壁端部的距离与MWD短节I上的定向键4距离顶端的距离相等，该结构可保证该无磁钻铤2的强度不受影响，避免无磁钻铤2损坏；在高温高压下E位置应力集中效应明显，定向槽5距离无磁钻铤2连接弯螺杆3的一端的外壁端部的距离太近，会降低无磁钻铤强度；距离太远，测量精度会降低。E点为过C点的垂线与无磁钻铤2的外壁下端的交点。无磁钻铤2与弯螺杆3固定连接方式为将MWD短节I与无磁钻铤2组装或将MWD短节I与无磁钻铤2通过精密铸造方式直接一体化生产。首先，固定连接的MWD短节I与无磁钻铤2后，测量MWD短节I的定向键4与无磁钻铤2的定向槽5之间的夹角Θ i，如图4所示，A为MWD短节I的定向键4的上端点，B为无磁钻铤2的定向槽5的上端点，通过测量固定连接的MWD短节I与无磁钻铤2的垂直投影上AB间顺时针方向的弧长即结合图5所示，便可通过公式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低定向钻具组合外角差测量误差的钻具，其特征在于：它包括依次连接的MWD短节（1）、无磁钻铤（2）和弯螺杆（3），MWD短节（1）的上端设置有定向键（4），无磁钻铤（2）连接弯螺杆（3）的一端的外壁设置一个定向槽（5）。

【技术特征摘要】
1.一种降低定向钻具组合外角差测量误差的钻具，其特征在于:它包括依次连接的MWD短节(I)、无磁钻铤(2 )和弯螺杆(3 )，MWD短节(I)的上端设置有定向键(4 )，无磁钻铤(2)连接弯螺杆(3)的一端的外壁设置一个定向槽(5)。2.根据权利要求1所述的一种降低定向钻具组合外角差测量误差的钻具...

【专利技术属性】
技术研发人员：谯开聪，张杰，袁光杰，夏焱，刘斌，邓元洲，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：实用新型
国别省市：