一种自动送钻柔性钻井工具制造技术

本实用新型专利技术属于钻探与钻孔技术领域，尤其为一种自动送钻柔性钻井工具，包括钻头、若干送钻短节和关节短节串列，其中在送钻短节中设有环形腔和隔环，从而在环形腔中隔离出低压腔，并且在送钻短节上设有连通低压腔和环空的第一通孔。在钻井过程中，送钻短节外部为低压液体，而送钻短节内的推杆部内侧为高压液体，因此，会迫使隔环受到向低压腔一侧的推力，起到推送钻井工具前进、柔性施加钻压的作用；该自动送钻柔性钻井工具与柔性钻杆进行连接，相邻短节之间均通过关节短节进行连接，大大缩短了工具组合的刚性长度，有助于解决小曲率半径导向钻进过程中，托压严重、送钻困难的实际问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种自动送钻柔性钻井工具


[0001]本技术属于勘探钻井工具
，具体涉及一种自动送钻柔性钻井工具。

技术介绍

[0002]在油气勘探领域，导向钻井技术能够人为控制井眼轨迹朝着预先设计的目的层钻进，这种技术使得钻头能够绕过障碍物到达油藏，并且能够勘探零散的油藏和稠油油藏，比传统的直井式勘探更有优势，比如，在石油、天然气开采中，通过导向钻井技术钻取分支井，能够显著提高油气藏的开发效率，这里的分支井是连通到主干井的分支井眼，相当于增加了采油或采气的通道，自然会提高开发效率，有明显的经济效益优势。
[0003]现有技术中，公开号为CN2135055Y的中国专利文献记载了一种钻井柔性铰接导向动力钻井工具，公开号为CN2548742Y的中国专利文献记载了一种多轴钻孔器中的球头万向节。
[0004]但是，目前的钻井工具还具有以下不足：一是现有常规导向钻井工具的刚性段长度较长，钻井过程中，难以钻取转弯幅度较大的小曲率半径井段；二是钻井工具钻进过程中会存在托压现象，也就是由于井下钻井工具与井壁的摩擦过大，钻压全部施加到了钻井工具上，没能施加到钻头上，钻进过程会遇卡或遇阻，导致钻进缓慢。

技术实现思路

[0005]本技术旨在提供一种自动送钻柔性钻井工具，解决现有技术中柔性钻井工具钻井过程中产生托压后难以脱困的技术问题。
[0006]为解决以上技术问题，本技术通过以下技术手段实现：
[0007]一种自动送钻柔性钻井工具，包括钻头、若干送钻短节和关节短节串列。其中，所述关节短节串列包括多个关节短节，所述关节短节包括关节结构，用于可偏转的相互连接；所述送钻短节包括组合套缸，可在水力作用下产生轴向推力推动钻头前进；当自动送钻柔性钻井工具包含多个送钻短节时，所述送钻短节之间采用关节结构连接；所述送钻短节与关节短节之间均采用关节结构连接；所述钻头设置于所述送钻短节或所述关节短节下端；至少包括一个送钻短节所述送钻短节设置于所述自动送钻柔性钻井工具的下半段；所述送钻短节两侧的关节结构偏转点之间的距离为钻头直径的1
‑
5倍之间，所述关节短节中的关节结构偏转点与相邻关节结构偏转点之间的距离为钻头直径的0.5
‑
4倍之间。
[0008]优选的，送钻短节所述送钻短节中设有推力活塞，该推力活塞包括推杆部和隔环；所述隔环上方和下方分别设置有液压腔体；其中至少包括一个腔体与钻井工具内部的流道连通，所述送钻短节上设有连通所述低压腔和环空的第一通孔，所述另外一个腔体通过第一通孔与环空连通。
[0009]所述送钻短节中设有空心的推力活塞，该推力活塞包括推杆部和连接接头部；所述推杆部与所述送钻短节内壁之间设有至少一个环形腔，在所述环形腔中设有隔环隔离出低压腔，所述送钻短节上设有连通所述低压腔和环空的第一通孔；
[0010]该送钻短节后端设有空心的送钻接头，所述送钻接头中设有用于安装所述连接接头部的连接结构，所述连接接头部可通过螺纹等形式装配在所述连接结构中，当所述推杆部在所述送钻短节中沿轴向移动，所述连接接头部能够对所述送钻接头施加推力。需要说明的是，所述送钻短节本身可以倒置使用，及所述送钻接头在送钻短节的靠近钻头的一侧或者送钻接头在送钻短节远离钻头的一侧。
[0011]优选的，所述自动送钻柔性钻井工具包括多个送钻短节。
[0012]优选的，所述送钻接头可以与所述送钻短节一体成型作为一个壳体，并由一封闭的连续曲线缝隙将该壳体分割为可相对活动而不可拆卸的两部分，通过所述缝隙限制推力活塞的轴向位移。或者以牙崁等形式将其分割，所述相对活动主要指的是能满足二者之间的轴向相对位移。同时，由封闭的连续曲线缝隙分割出来的或牙崁结构组成的下段壳体悬挂在上段壳体上时，可以承受下方钻井工具组合的重量及上提钻井工具过程中的轴向拉力，当上、下段壳体紧贴时，即可传递钻压，所述轴向相对位移的设置，满足了钻井托压时，所述推力活塞推动所述送钻接头前进的可能。
[0013]或所述送钻接头与所述送钻短节分别设计、组合，所述连接接头部可以通过螺纹直接与所述送钻接头连接固定，并通过所述送钻短节接头和所述隔环或限位环共同限定所述推力活塞的轴向位移，当所述送钻短节接头与所述送钻接头台肩贴紧时，即可传递钻压，托压时，由所述推力活塞的轴向推力推动所述送钻接头前行。而上提或下放过程中，下部钻井工具重量由所述隔环悬挂于所述送钻短节。
[0014]优选的，所述送钻短节内壁、推杆部外壁和所述隔环在所述环形腔中还隔离出高压腔，所述推杆部上设有连通所述高压腔和推杆部内的第二通孔。
[0015]优选的，所述送钻短节包括至少一节连接套，所述连接套前端或/和后端连接有空心的连接头，所述环形腔位于所述连接套内壁、所述推杆部外壁、所述连接头对应端面之间。
[0016]优选的，还可以包括安装在关节短节串列前端的导向动力短节和/或钻头，所述送钻短节串接在所述关节短节串列中的任意位置，可配合所述导向动力短节完成导向钻进；
[0017]各关节短节包括前后相连接的第一外壳、第二外壳，所述第一外壳相对所述第二外壳能够转弯一定角度；所述导向动力短节可以是能够实现导向功能并为钻进提供井底动力的任意工具或工具的组合；
[0018]各所述各关节短节、送钻短节、导向动力短节和钻头内设有连通的流道。需要说明的是，第一外壳和第二外壳均可以是一体化制作的带有角度的完整壳体。
[0019]优选的，所述送钻短节内部的连接轴为空心圆柱体结构，其第二端轴部、第三端轴部均设有螺纹或齿形连接槽等形式与相邻动力轴或输出轴连接，当所述送钻短节接头与连接接头部之间产生相对位移时，为不影响所述连接轴两端的扭矩传递，所述连接轴本体直段必须满足推力活塞行程，所述第二端轴部、第三端轴部之间也应满足轴向扭矩传递过程中的轴向位移，避免卡死而使所述自动送钻柔性钻井工具失效。
[0020]优选的，所述关节短节的第一外壳前端对应插接在第二外壳后端，且所述第一外壳前端与相应的第二外壳后端之间设有用于转弯的第一间隙，所述第一间隙中设有密封圈；所述万向球轴一端对应位于所述第一外壳中，另一端对应位于所述第二外壳中。
[0021]优选的，还包括刚性钻柱，所述刚性钻柱中空，所述柔性段安装在所述刚性钻柱前
端，所述刚性钻柱用于向所述柔性段施加钻压。
[0022]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0023]1、该自动送钻柔性钻井工具的送钻短节在送钻短节中设有环形腔，在环形腔中设有隔环，从而在环形腔中隔离出低压腔，在送钻短节上设有连通低压腔和环空的第一通孔，在钻井过程中，送钻短节外部为低压液体，而送钻短节内的推杆部内侧为高压液体，因此，会迫使隔环受到向低压腔一侧的推力，起到推送钻井工具前进的作用，有助于钻井工具解决托压问题。
[0024]2、由于该自动送钻柔性钻井工具设有多节关节短节，并且设有多节送钻短节，每一节关节短节和送钻短节都比较短小，增加了自动送钻柔性钻井工具的整体通过性，大大缩短了整体钻井本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动送钻柔性钻井工具，其特征在于：包括钻头、若干送钻短节和关节短节串列，其中，所述关节短节串列包括多个关节短节，所述关节短节包括关节结构，用于可偏转的相互连接；送钻短节包括组合套缸，可在液力作用下产生轴向推力推动钻头前进；当自动送钻柔性钻井工具包含多个送钻短节时所述送钻短节之间采用关节结构连接；所述送钻短节与关节短节之间采用关节结构连接；所述钻头设置于所述送钻短节或关节短节下端；至少包括一个送钻短节设置于所述自动送钻柔性钻井工具的下半段；所述送钻短节两侧的关节结构偏转点之间的距离为钻头直径的1
‑
5倍之间，所述关节短节中的关节结构偏转点与相邻关节结构偏转点之间的距离为钻头直径的0.5
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4倍之间。2.根据权利要求1所述的自动送钻柔性钻井工具，其特征在于：该送钻短节中设有推力活塞，该推力活塞包括推杆部和连接接头部；所述推杆部与所述送钻短节内壁之间设有至少一个环形腔，在所述环形腔中设有隔环，所述隔环连接在所述送钻短节内壁或推杆部外壁，所述送钻短节内壁、推杆部外壁和所述隔环在所述环形腔中隔离出低压腔和高压腔，所述送钻短节上设有连通所述低压腔和环空的第一通孔；该送钻短节后端设有空心的送钻接头，所述送钻接头中设有用于安装所述连接接头部的连接结构，所述连接接头部装配在所述连接结构中，当所述推杆部在所述送钻短节中沿轴向移动，所述连接接头部能够对所述送钻接头施加推力。3.根据权利要求1或2所述的自动送钻柔性钻井工具，其特征在于：所述自动送钻柔性钻井工具包括多个送钻短节。4.根据权利要求2所述的自动送钻柔性钻井工具，其特征在于：所述送钻接头可以与所述送钻短节一体成型作为一个壳体，并由一封闭的连续曲线缝隙将该壳体分割为可相对活动而不可拆卸的两部分，通过所述缝隙限制推力活塞的轴向位移；或所述送钻接头与所述送钻短节分别设计、组合，所述连接接头部可以通过螺纹直接与所述送钻接头连接固定，并通过所述送...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：北京全地科技有限公司，
类型：新型
国别省市：