一种水平井施工方法技术

本发明专利技术涉及水平井施工技术领域，尤其是一种水平井施工方法，该施工方法包括以下步骤：步骤一、直井段造井：对打井位置进行定位，定位完成后通过钻机的钻头进行直井段施工，钻头在钻井时，通过地表的钻井液输送装置将钻井液注入钻头内部，随着钻头转动钻井液同步流出，减小钻头与井壁之间的摩擦阻力；步骤二、斜井段造井：直井段钻井完成后，向直井段下套管并固井完井；本发明专利技术当进行水平段钻井施工时，由于安装筒上安装有搅动机构，当转动筒转动时，搅动机构与转动筒内部产生相对移动，从而通过搅动机构对转动筒内部堆积的泥浆进行搅动，使得堆积的泥浆能随液体流出，避免泥浆堆积，造成出液孔堵塞，影响钻井液的润滑效果的情况发生。生。生。

【技术实现步骤摘要】
一种水平井施工方法


[0001]本专利技术涉及水平井施工领域，尤其涉及一种水平井施工方法。

技术介绍

[0002]水平井是最大井斜角达到或接近直角，并在目的层中维持一定长度的水平井段的特殊井，一般来说，水平井适用于薄的油气层或裂缝性油气藏，目的在于增大油气层的裸露面积。
[0003]现有技术中公开了部分有关水平井施工的专利技术专利，申请号为201410758293.X的中国专利，公开了一种三维水平井钻井施工方法，包括以下操作步骤：(1)直井段钻井；(2)定向斜井段钻井，其施工顺序为：第一段二维增斜井段钻井，第二段三维增斜变方位井段钻井，第三段二维稳斜井段钻井，第四段二维增斜井段钻井；其中第二段三维增斜变方位井段钻井造斜率、第一段二维增斜井段钻井造斜率、第四段二维增斜井段造斜率均相同；第二段增斜变方位井段扭方位工具面角始终保持常数；(3)定向水平段钻井。
[0004]现有技术中，在水平井的钻取过程中，钻头处于水平状态，随着水平段钻井长度的增加，钻头端部钻井液的压力降低，导致钻井液中的泥浆容易堆积在钻头内部，并且泥浆堆积后处于出液孔下方，难以及时排出，影响钻井液的润滑效果。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种水平井施工方法。
[0006]为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种水平井施工方法，该施工方法包括以下步骤：
[0007]步骤一、直井段造井：对打井位置进行定位，定位完成后通过钻机的钻头进行直井段施工，钻头在钻井时，通过地表的钻井液输送装置将钻井液注入钻头内部，随着钻头转动钻井液同步流出，减小钻头与井壁之间的摩擦阻力；
[0008]步骤二、斜井段造井：直井段钻井完成后，向直井段下套管并固井完井，然后通过钻机驱动钻头倾斜，进行斜井段施工；
[0009]步骤三、水平段造井：斜井段钻井完成后，通过钻机驱动钻头拐弯至水平状态，进行水平段施工；
[0010]上述步骤一至步骤三所述的钻头包括安装筒和转动筒，所述安装筒内壁上固定有蓄电池，所述安装筒内部设置有驱动机构，所述转动筒转动连接在安装筒的端部，所述驱动机构用于驱动安装筒转动，所述转动筒远离安装筒的一端固定有钻井头；
[0011]所述安装筒的内部固定有导管，所述导管的一端贯穿安装筒内壁后固定连通有连接阀，所述导管的另一端贯穿安装筒的内壁后与转动筒内部连通，所述钻井头的表面开设有五个出液孔，五个所述出液孔均与转动筒内部连通；
[0012]所述安装筒靠近转动筒的一端设置有搅动机构，当转动筒转动时，所述搅动机构
与转动筒产生相对移动。
[0013]优选的，所述驱动机构包括电机、齿轮环和隔板，所述电机固定在安装筒的内壁上，所述电机的输出轴贯穿安装筒外壁后延伸至转动筒的内部，所述电机的输出轴上固定有第一齿轮，所述齿轮环固定在转动筒的内壁上，所述齿轮环与第一齿轮啮合，所述隔板固定在转动筒的内壁上，所述隔板设置在齿轮环远离电机的一侧，所述隔板套设在导管外侧。
[0014]优选的，所述搅动机构包括固定杆，所述固定杆设置在转动筒内部，所述固定杆的一端贯穿所述隔板后与所述安装筒的端部固定连接，所述固定杆的外壁上固定有搅拌板。
[0015]优选的，所述搅拌板的表面开设有多个通孔。
[0016]优选的，所述出液孔的内壁上固定有两个支撑架，所述支撑架上开设有滑动孔，所述滑动孔内部滑动插设有转动杆，所述转动杆上固定有多个第一叶轮，多个所述第一叶轮均设置在两个支撑架之间。
[0017]优选的，所述转动筒的内部设置有定位环，所有所述转动杆靠近转动筒的一端均转动连接在定位环的表面上，所述定位环的表面转动连接有转动环，所述转动环的表面与搅拌板的端面相互滑动接触，所述转动环的顶面上呈圆周阵列固定有多个固定块，所述固定块的表面上均开设有第一斜面，所述定位环和转动环之间设置有单向限位机构，当转动筒逆时针转动时，所述单向限位机构用于对转动环进行单向限位，所述转动环的两侧均固定有四组L型杆，每组所述L型杆有两个，两个所述L型杆末端均套设有套筒，所述套筒内壁和L型杆的端部之间共同固定有第一弹簧，所述套筒远离L型杆的一端与钻井头的表面滑动接触。
[0018]优选的，所述单向限位机构包括安装槽和卡槽，所述安装槽开设在定位环的表面，所述卡槽贯通开设在转动环的表面，所述安装槽内部插设有卡块，所述卡块与安装槽的内壁之间共同固定有第二弹簧，所述卡块的一端贯穿安装槽后插设在卡槽内部，所述卡块面向第一斜面的一侧开设有第二斜面。
[0019]优选的，所述转动杆靠近定位环的一端开设有螺纹槽，所述转动杆上套设有螺纹套，所述螺纹套固定在靠近定位环一侧的支撑架上。
[0020]优选的，每个所述套筒的外壁上均固定有遮挡块，所述遮挡块两个为一组，当其中一组所述遮挡块移动至对应出液孔位置时，其他三组所述遮挡块分别遮挡到对应位置的出液孔，同组两个所述遮挡块之间具有间隙。
[0021]优选的，每个所述通孔的内部上均固定有支架，所述支架的表面转动连接有第二叶轮。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0023]一、套管用于封固地表黄土层，导管钻进时遇到恶性漏失可用水泥浆封堵，现场应根据实钻情况确定导管下入深度，水平段工程设计基于井下安全为无扶螺杆，使用中出现稳斜困难、频繁定向、定向困难后，逐步形成了有扶螺杆，有扶螺杆加球扶的钻具组合。
[0024]二、钻井时，通过驱动机构驱动转动筒进行转动，通过转动筒带动端部的钻井头转动，从而进行钻井施工，在钻井的过程中，通过地表的钻井液输送装置将钻井液输送到导管内部，并沿导管进入钻头内部后沿出液口流出，当进行水平段钻井施工时，由于安装筒上安装有搅动机构，当转动筒转动时，搅动机构与转动筒内部产生相对移动，从而通过搅动机构对转动筒内部堆积的泥浆进行搅动，使得堆积的泥浆能随液体流出，避免泥浆堆积，造成出
液孔堵塞，影响钻井液的润滑效果的情况发生。
[0025]三、当转动筒转动时，转动筒与搅拌板发生相对移动，从而使得搅拌板在转动筒内壁上刮动，从而对转动筒内部的泥浆进行搅动，使得堆积的泥浆能随液体流出，避免泥浆堆积，造成出液孔堵塞，影响钻井液的润滑效果的情况发生。
[0026]四、当转动筒内部堆积的泥浆较多，搅拌板与转动筒相对移动时，阻力较大，影响钻井头的转动速度，不利于快速钻井施工，本专利技术的该实施方式可以解决上述问题可以解决上述问题，具体的工作方式如下，通过在搅拌板的表面均匀开设通孔，在转动筒转动时，部分泥浆能从通孔处流过，一方面，有利于减小转动筒内部泥浆对转动筒转动造成的阻力，进而减小搅拌板与转动筒相对移动时，对钻井头的转动速度造成的影响；另一方面，使泥浆从通孔穿过，有利于将泥浆打散，促进泥浆与钻井液充分混合，进而有利于排出堆积的泥浆。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的方法流程结构示意图；
[0028]图2为本专利技术的整体结构示意图一；
[0029]图3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水平井施工方法，其特征在于：该施工方法包括以下步骤：步骤一、直井段造井：对打井位置进行定位，定位完成后通过钻机的钻头进行直井段施工，钻头在钻井时，通过地表的钻井液输送装置将钻井液注入钻头内部，随着钻头转动钻井液同步流出，减小钻头与井壁之间的摩擦阻力；步骤二、斜井段造井：直井段钻井完成后，向直井段下套管并固井完井，然后通过钻机驱动钻头倾斜，进行斜井段施工；步骤三、水平段造井：斜井段钻井完成后，通过钻机驱动钻头拐弯至水平状态，进行水平段施工；上述步骤一至步骤三所述的钻头包括安装筒(1)和转动筒(2)，所述安装筒(1)内壁上固定有蓄电池(3)，所述安装筒(1)内部设置有驱动机构，所述转动筒(2)转动连接在安装筒(1)的端部，所述驱动机构用于驱动安装筒(1)转动，所述转动筒(2)远离安装筒(1)的一端固定有钻井头(4)；所述安装筒(1)的内部固定有导管(5)，所述导管(5)的一端贯穿安装筒(1)内壁后固定连通有连接阀(6)，所述导管(5)的另一端贯穿安装筒(1)的内壁后与转动筒(2)内部连通，所述钻井头(4)的表面开设有五个出液孔(7)，五个所述出液孔(7)均与转动筒(2)内部连通；所述安装筒(1)靠近转动筒(2)的一端设置有搅动机构，当转动筒(2)转动时，所述搅动机构与转动筒(2)产生相对移动。2.根据权利要求1所述的一种水平井施工方法，其特征在于：所述驱动机构包括电机(8)、齿轮环(9)和隔板(10)，所述电机(8)固定在安装筒(1)的内壁上，所述电机(8)的输出轴贯穿安装筒(1)外壁后延伸至转动筒(2)的内部，所述电机(8)的输出轴上固定有第一齿轮(11)，所述齿轮环(9)固定在转动筒(2)的内壁上，所述齿轮环(9)与第一齿轮(11)啮合，所述隔板(10)固定在转动筒(2)的内壁上，所述隔板(10)设置在齿轮环(9)远离电机(8)的一侧，所述隔板(10)套设在导管(5)外侧。3.根据权利要求2所述的一种水平井施工方法，其特征在于：所述搅动机构包括固定杆(12)，所述固定杆(12)设置在转动筒(2)内部，所述固定杆(12)的一端贯穿所述隔板(10)后与所述安装筒(1)的端部固定连接，所述固定杆(12)的外壁上固定有搅拌板(13)。4.根据权利要求3所述的一种水平井施工方法，其特征在于：所述搅拌板(13)的表面开设有多个通孔(14)。5.根据权利要求3所述的一种水平井施工方法，其特征在于：所述出液孔(7)的内壁上固定有两个支撑架(15)，所述支撑架(15)上开设有滑动孔(16)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏嘉宇，尉华，文辉，朱福星，李永香，李超，唐林，王立强，
申请(专利权)人：陕西合信众益油气技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：