【技术实现步骤摘要】
一种智能垂直钻井系统及钻井方法
本专利技术属于石油工程领域，具体涉及一种智能垂直钻井系统及钻井方法。
技术介绍
直井及定向井直井段防斜打直问题一直是钻井界的热点研究问题。随着钻探深度的不断增加，对该问题解决的期待愈加迫切。目前的防斜打直方法主要依托于常规防斜打直钻具组合以及自动垂直钻井系统。常规防斜打直钻具组合主要包括塔式钻具、钟摆钻具、满眼钻具、偏轴钻具、偏重双心螺旋稳定器防斜钻具等，这些钻具也被称为“被动防斜工具”，现场应用结果表明，这类钻具其降斜能力较难满足深井、复杂井及高陡构造与大倾角地层的要求，并且还要以牺牲钻压作为条件，严重阻碍了钻井速度的提高。自动垂直钻井系统主要有Schlumberger公司的PowerV系统、BakerHughesInteq公司的VertiTak系统、德国智能公司的ZEB系统等，这些工具井斜控制效果相对常规防斜打直钻具组合有大幅度提升，但在使用过程中也表现出了系列问题，主要有以下几个：(1)难钻地层钻进时，工具寿命难以满足现场需求，主要是工具磨损严重；(2)防斜打直效果在高陡构造等地层不够理...
【技术保护点】
1.一种智能垂直钻井系统，其特征在于，所述钻井系统包括依次连接的上部钻具、柔性短节、智能垂直钻井工具、中部钻具单元、扶正器和钻头，所述智能垂直钻井工具上设置有推力体，所述推力体在钻井液作用下能够实现伸缩功能，所述智能垂直钻井工具能够利用重力来判断井斜情况，从而控制推力体伸缩来施加推靠力进行降斜打直。/n
【技术特征摘要】
1.一种智能垂直钻井系统，其特征在于，所述钻井系统包括依次连接的上部钻具、柔性短节、智能垂直钻井工具、中部钻具单元、扶正器和钻头，所述智能垂直钻井工具上设置有推力体，所述推力体在钻井液作用下能够实现伸缩功能，所述智能垂直钻井工具能够利用重力来判断井斜情况，从而控制推力体伸缩来施加推靠力进行降斜打直。
2.根据权利要求1所述的一种智能垂直钻井系统，其特征在于：所述智能垂直钻井工具内设置有偏重单元和流道控制单元，当出现井斜时，偏重单元的重力侧会转向井眼低边，所述流道控制单元与偏重单元通过键连接，所述流道控制单元上开有V形流道槽，所述V形流道槽与智能垂直钻井工具内的钻井液流道连通，所述推力体与所述V形流道槽连通，所述V形流道槽与偏重单元的重力侧处于同一方位。
3.根据权利要求2所述的一种智能垂直钻井系统，其特征在于：所述智能垂直钻井工具包括智能垂直钻井工具的外筒体、偏重单元、流道控制单元和推力体，所述智能垂直钻井工具的外筒体由工具上接头、工具外壳和推力体母壳构成，所述的推力体母壳为中部周向均布三个可伸缩翼肋的圆柱体且圆柱体的外径与工具外壳外径、工具上接头外径均相同，翼肋顶端形心部位开有推力体安装孔，所述推力体通过推力体限位环限位于推力体安装孔内，所述推力体中心开有圆孔且圆孔靠近井眼环空端装有泄流喷嘴，所述推力体母壳直棱凸起顶端设置有与智能垂直钻井工具内部连通的通孔，推力体中心的圆孔与推力体母壳上的通孔连通。
4.根据权利要求3所述的一种智能垂直钻井系统，其特征在于：所述的推力体为两个直径不同的圆柱体组合，直径较大部分的直径略小于推力体母壳直棱凸起顶端的圆柱形孔内径且两者间设置有密封件，直径较小部分用于与推力体限位环配合，直径较小部分顶端用于为智能垂直钻井系统提供推靠力；所述的偏重单元包括上部防护帽、上部轴承支撑座、上部轴承、偏重轴、加重块、下部轴承支撑座、下部轴承和下部固定螺母帽，所述偏重轴上部通过上部轴承、上部轴承安装座和上部防护帽安装于所述工具外壳上，偏重轴下部通过下部轴承、下部轴承安装座流道控制单元和下部固定螺母帽安装在工具外壳上，偏重轴下部通过键结构与所述流道控制单元连接，所述加重块设置于偏重轴的偏重侧。
5.根据权利要求4所述的一种智能垂直钻井系统，其特征在于：工具上接头外侧的上部为圆柱面、下部为工具外壳连接扣，工具外壳连接扣用于连接工具外壳，工具上接头的内侧自上而下依次为钻具连接扣、上接头内圆孔和扩流锥面；钻具连接扣与柔性短节连接；所述的工具外壳为圆柱壳体，工具外壳的外径与工具上接头圆柱面的外径相同，工具外壳的内侧从上到下依次为工具上接头连接扣、上部轴承支撑座安装面、过流圆柱面、下部轴承支撑座安装面和推力体母壳连接扣，工具上接头连接扣用于连接工具上接头，上部轴承支撑座安装面与下部轴承支撑座安装面的直径相同，且均大于过流圆柱面的直径，上部轴承支撑座安装面用于安装上部轴承支撑座，下部轴承支撑座安装面用于安装下部轴承支撑座，推力体母壳连接扣用于连接推力体母壳。
6.根据权利要求3所述的一种智能垂直钻井系统，其特征在于：所述的偏重轴上部为上轴部、...
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