【技术实现步骤摘要】
连续旋转滑动钻井系统和方法
[0001]本专利技术涉及滑动导向钻井
，具体来讲，涉及一种连续旋转滑动钻井系统和一种连续旋转滑动钻井方法。
技术介绍
[0002]目前水平井导向钻井以旋转导向和弯螺杆滑动导向两种方式为主，由于旋转导向工具以进口为主，费用高、卡钻风险大等原因，弯螺杆滑动导向依然是水平井导向钻井的主体技术。据统计，2020年弯螺杆滑动导向井段川渝页岩气占比超过50%，长庆致密油气等由于成本限制占比甚至超过90%。
[0003]弯螺杆滑动导向由于钻柱不旋转，摩阻大极易“托压”，导致钻压不能有效传递，机械钻速通常为旋转钻井的20~50%，同时“托压”导致工具面不易调整和控制，钻井时效降低超过20%，且钻柱不旋转导致岩屑床和粘附卡钻风险大幅增加，传统滑动导向方式亟待升级换代。
[0004]钻柱旋转是解决滑动钻井“托压”最有效手段之一，前期研发了钻柱扭摆系统，实现了上部钻柱往复旋转，提速超过30%，但该系统应用井深受限，2000m水平段以上提速有限。基于滑动钻井钻柱旋转范围越大钻井效果越好的事实，业界...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种连续旋转滑动钻井系统，其特征在于，所述连续旋转滑动钻井系统包括沿地面至井底方向顺序连接的无线传输机构、钻杆、可控旋转滑动执行工具、随钻测量工具和螺杆钻具，其中，所述无线传输机构被配置为能够接收井眼轨迹参数的测量值，并计算出实钻井眼轨迹，以及，能够以泥浆脉冲方式将目标工具面角发射至可控旋转滑动执行工具；所述钻杆用于连接无线传输机构和可控旋转滑动执行工具；所述随钻测量工具被配置为能够获取井眼轨迹参数的测量值，所述井眼轨迹参数包括井斜角、方位角和实时工具面角；所述可控旋转滑动执行工具包括本体、第一旋转机构、离合机构、第二旋转机构和控制机构，其中，所述本体具有呈阶梯状的外壁，第一旋转机构、离合机构、第二旋转机构和控制机构沿地面至井底方向顺序设置在本体的所述外壁上，所述本体内部开设有供钻井液流通的第一流道；第一旋转机构被配置为能够在螺杆钻具在破岩过程中产生的反扭矩作用下按照与随钻测量工具的旋转方向相反的方向进行旋转；所述控制机构能够控制所述离合机构以预定频率间歇地切换为第一状态或第二状态，以使根据目标工具面角与实时工具面角之间的误差值小于或等于误差允许范围；处于第一状态下的离合机构能够与第二旋转机构连接，以使第一旋转机构能够带动第二旋转机构发生旋转，处于第二状态下的离合机构能够与第二旋转机构断开连接，以使第二旋转机构暂停旋转；所述螺杆钻具被配置为能够钻进岩层，并包括弯螺杆和钻头。2.根据权利要求1所述的连续旋转滑动钻井系统，其特征在于，所述阶梯状的外壁包括沿地面至井底方向依次设置的第一外圆柱面、第二外圆柱面、第三外圆柱面和第四外圆柱面，第一外圆柱面的外径小于第二外圆柱面的外径，第二外圆柱面的外径小于第三外圆柱面的外径，第四外圆柱面的外径小于第一外圆柱面的外径。3.根据权利要求2所述的连续旋转滑动钻井系统，其特征在于，所述第一旋转机构包括第一连接接头、第二连接接头和旋转筒，所述离合机构包括固定外筒、角度调整内筒、第一驱动模块和第二驱动模块，所述第二旋转机构包括角度调整外筒，所述控制机构包括多个换向阀门，其中，第一连接接头的一端与钻杆可拆卸连接，另一端与本体的所述第一外圆柱面可拆卸连接；旋转筒套设在本体的所述第二外圆柱面上，且旋转筒的一端与第一连接接头可拆卸连接，另一端与第二连接接头可拆卸连接；角度调整内筒套设在本体的所述第二外圆柱面上，且角度调节内筒的外侧壁上设置有多个沿圆周方向均匀分布的第一啮合齿；固定外筒设置在角度调整内筒的外侧，且固定外筒的一端与角度调整内筒可拆卸连接，另一端与第二连接接头可拆卸连接；角度调整外筒设置在角度调整内筒的外侧，角度调整内筒与本体的所述第三外圆柱面可拆卸连接，且角度调整外筒的内侧壁上设置有多个沿圆周方向均匀分布的能够与第一啮
合齿相互配合的第二啮合齿；本体、角度调整外筒以及角度调整内筒之间围合形成环形状的第一液压腔，第二连接接头、固定外筒以及角度调整内筒之间围合形成环形状的第二液压腔，第一驱动模块设置在第一液压腔内，第二驱动模块设置在第二液压腔内；多个换向阀门沿圆周方向均匀设置在本体的第四外圆柱面上，并具有多个介质出口，换向阀门被配置为能够改变本体内外钻井液的流通方...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，汪洋，冯思恒，许期聪，张德军，连太炜，陈东，戴昆，唐梁，王新建，郑超华，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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