【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油工程领域，具体涉及提高推靠式自动垂钻系统防斜打快能力的井底钻具组合。
技术介绍
1、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power v系统、bakerhughes inteq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，但在塔里木山前构造等高陡构造大尺寸井眼防斜打直使用过程中确表现出以下几个问题：(1)防斜打直效果在大尺寸井眼、高陡构造等地层不够理想，有待于进一步提升；(2)在井眼扩径严重时现有自动垂钻系统井斜无法控制。虽然经过多年攻关，至今未得到解决。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供提高推靠式自动垂钻系统防斜打快能力的井底钻具组合，以解决防斜打直效果在大尺寸井眼、高陡构造等地层不够理想，以及在井眼扩径严重时现有自动垂钻系统井斜无法控制的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、提高
4、进一步的，推靠式自动垂钻工具上设置有推力体，推力体在钻井液作用下能够实现伸缩功能。
5、进一步的，推力体的输出端位于上井壁方向。
6、进一步的，强侧向切削能力钻头保径上设置有主切削齿和保径副齿，主切削齿和保径副齿凸出所在保径面的高度为0.1mm～5.0mm。
7、进一步的，强侧向切削能力钻头主切削齿的后倾角由靠近钻头中心轴线端向外沿母线方向逐渐减小。
8、进一步的，强侧向切削能力钻头的内锥角θ为150°～175°。
9、进一步的，强侧向切削能力钻头保径高度g为10mm～70mm。
10、进一步的，主切削齿包括第一主切削齿和第二主切削齿；强侧向切削能力钻头距离钻头中心轴线最近的第一主切削齿的后倾角为15°～35°。
11、进一步的，强侧向切削能力钻头距离钻头中心轴线最远的第二主切削齿的后倾角为5～20°，由第一主切削齿到第二主切削齿切削齿后倾角逐渐减小。
12、进一步的，保径面上主切削齿的后倾角为0～18°。
13、与现有技术相比，本专利技术有以下技术效果：
14、本专利技术提供一种提高大尺寸推靠式自动垂钻系统防斜打快能力的井底钻具组合，该钻具组合综合利用钻头指向作用与钻头侧向切削作用进行协同防斜，且结合高转速强化侧向切削次数，专用钻头构造强化侧向切削深度，从而防斜打直，同时达到了提高防斜打直效果、延长垂直钻井系统工作寿命及垂钻技术再提速的三重目标。
15、本专利技术实现结构简单，将现有钻具按照本专利技术配置即可实现目标，不需要在增加其他专用装备；实现了钻头指向作用、钻头推靠力作用的协同及增加钻头侧向切削次数、提升钻头侧向切削能力结合的四重作用；实现了钻头获得降斜力大幅提升的目标；在扩径严重井眼，仍然能够发挥其防斜打快作用。
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1.提高推靠式自动垂钻系统防斜打快能力的井底钻具组合，其特征在于，包括上部钻具(6)、上部满眼扶正器(5)、万向短节(4)、动力钻具(3)、推靠式自动垂钻工具(2)和强侧向切削能力钻头(1)；上部钻具(6)、上部满眼扶正器(5)、万向短节(4)、动力钻具(3)、推靠式自动垂钻工具(2)和强侧向切削能力钻头(1)依次连接；推靠式自动垂钻工具(2)能够提供推靠力来进行降斜。
2.根据权利要求1所述的提高推靠式自动垂钻系统防斜打快能力的井底钻具组合，其特征在于，推靠式自动垂钻工具(2)上设置有推力体(201)，推力体(201)在钻井液作用下能够实现伸缩功能。
3.根据权利要求2所述的提高推靠式自动垂钻系统防斜打快能力的井底钻具组合，其特征在于，推力体(201)的输出端位于上井壁方向。
4.根据权利要求1所述的提高推靠式自动垂钻系统防斜打快能力的井底钻具组合，其特征在于，强侧向切削能力钻头(1)保径上设置有主切削齿和保径副齿，主切削齿和保径副齿凸出所在保径面的高度为0.1mm～5.0mm。
5.根据权利要求1所述的提高推靠式自动垂钻系统防斜
6.根据权利要求1所述的提高推靠式自动垂钻系统防斜打快能力的井底钻具组合，其特征在于，强侧向切削能力钻头(1)的内锥角θ为150°～175°。
7.根据权利要求1所述的提高推靠式自动垂钻系统防斜打快能力的井底钻具组合，其特征在于，强侧向切削能力钻头(1)保径高度G为10mm～70mm。
8.根据权利要求4所述的提高推靠式自动垂钻系统防斜打快能力的井底钻具组合，其特征在于，主切削齿包括第一主切削齿(7)和第二主切削齿(8)；强侧向切削能力钻头(1)距离钻头中心轴线最近的第一主切削齿(7)的后倾角为15°～35°。
9.根据权利要求8所述的提高推靠式自动垂钻系统防斜打快能力的井底钻具组合，其特征在于，强侧向切削能力钻头距离钻头中心轴线最远的第二主切削齿(8)的后倾角为5～20°，由第一主切削齿(7)到第二主切削齿(8)切削齿后倾角逐渐减小。
10.根据权利要求9所述的提高推靠式自动垂钻系统防斜打快能力的井底钻具组合，其特征在于，保径面上主切削齿的后倾角为0～18°。
...【技术特征摘要】
1.提高推靠式自动垂钻系统防斜打快能力的井底钻具组合，其特征在于，包括上部钻具(6)、上部满眼扶正器(5)、万向短节(4)、动力钻具(3)、推靠式自动垂钻工具(2)和强侧向切削能力钻头(1)；上部钻具(6)、上部满眼扶正器(5)、万向短节(4)、动力钻具(3)、推靠式自动垂钻工具(2)和强侧向切削能力钻头(1)依次连接；推靠式自动垂钻工具(2)能够提供推靠力来进行降斜。
2.根据权利要求1所述的提高推靠式自动垂钻系统防斜打快能力的井底钻具组合，其特征在于，推靠式自动垂钻工具(2)上设置有推力体(201)，推力体(201)在钻井液作用下能够实现伸缩功能。
3.根据权利要求2所述的提高推靠式自动垂钻系统防斜打快能力的井底钻具组合，其特征在于，推力体(201)的输出端位于上井壁方向。
4.根据权利要求1所述的提高推靠式自动垂钻系统防斜打快能力的井底钻具组合，其特征在于，强侧向切削能力钻头(1)保径上设置有主切削齿和保径副齿，主切削齿和保径副齿凸出所在保径面的高度为0.1mm～5.0mm。
5.根据权利要求1所述的提高推靠式自动垂钻系统防斜打快能力的井底钻具组合，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪涛，周波，娄尔标，梁红军，刘永旺，周小君，管志川，廖华林，杨小龙，陈凯枫，汪鑫，陈永衡，秦浩，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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