专利名称：直井安全快速钻井的复合防斜钻柱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油气田石油钻井技术领域，特别涉及一种钻直井的钻柱，是一种直井安全快速钻井的复合防斜钻柱。
背景技术：
目前，油气田在油气水井的钻井施工中，通常采用常规“单二”钟摆钻具或单弯螺杆复合钻具进行直井防斜钻进。常规“单二”钟摆钻具的防斜能力有限，一旦发生井斜，只能采取轻压吊打或换定向钻具纠斜的技术手段进行补救。由于轻压吊打和定向纠斜时钻头破岩效率低，加之钻具调整引起的起下钻作业，严重影响钻井速度和施工进度，导致大量人力、物力和财力的浪费,增加生产成本和工人的劳动强度。单弯螺杆复合钻具的防斜能力虽然比常规“单二”钟摆钻具强，但存在降斜力随井斜角增大而降低的缺陷，研究应用实践表明井斜超过5度以后单弯螺杆复合钻具不具备防斜能力。采用单弯螺杆复合钻具需与MWD配合，发生井斜时实施纠斜控制，导致应用成本较高。且单弯螺杆发生疲劳断裂的风险相对较高，导致井下事故的发生几率增加，使用寿命也较直螺杆短。当钻至岩膏、煤层、高压盐水层等复杂层位发育的地区安全钻井风险高，常规防斜钻具难以实现防斜效果、安全性和应用成本的和谐统一。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种直井安全快速钻井的复合防斜钻柱，在油气田非高陡构造复杂地层直井钻井防斜，实现在快速钻井条件下有效控制井斜及井身质量的目的。改变常规“单二”钟摆钻具防斜效果差、单弯螺杆复合钻具成本高风险大的现状。本实用新型采用的技术方案是直井安全快速钻井的复合防斜钻柱，包括钻头、螺杆钻具、下钻铤、钻具稳定器、上钻铤和钻杆。其特征在于在钻头的上端连接螺杆钻具，螺杆钻具的上端连接下钻铤，下钻铤的上端连接钻具稳定器，钻具稳定器的上端连接上钻铤，上钻铤的上端连接钻杆。所述的钻头是牙轮钻头或PDC钻头，在地层性质允许条件下尽量选用PDC钻头。所述的螺杆钻具采用的是外径为165mm或外径为185mm的直螺杆钻具。螺杆钻具是带有中心孔转子的螺杆钻具，以增大钻井液的排量，改善井底降温效果和携岩清洗效率，达到有效保护钻头、提高钻速的目的。所述的下钻铤为一根外径为159mm或外径177. 8mm的钻铤。所述的钻具稳定器采用的是外径为214_或外径为238_的变径钻具稳定器，防止卡钻事故的发生，确保复杂地层钻井施工安全。所述的上钻铤采用的是外径为159mm或外径为177. 8mm的钻铤。所述的钻杆采用的是外径为127mm或外径为139. 7mm的钻杆。[0014]所述的钻具稳定器距离钻头15 17m。钻具稳定器处于该位置时单稳钟摆钻具具有最大的降斜力，即防斜效果最好。本实用新型的有益效果本实用新型直井安全快速钻井的复合防斜钻柱，具有较强的经济性、实用性、安全性，操作简单可靠，在非高陡构造直井钻井中可实现有效防斜打快和安全钻井。同时为钻井速度的提升和钻井安全创造有利条件，提高钻井效率、降低钻井成本。
图1是本实用新型直井安全快速钻井的复合防斜钻柱结构示意图。图中，i钻头，2-螺杆钻具，3-下钻铤，4-钻具稳定器，5-上钻铤，6-钻杆。
具体实施方式
实施例1 :以一个直径215. 9mm井眼的开发井使用的直井安全快速钻井的复合防斜钻柱为例，对本实用新型作进一步详细说明。参阅图1。直井安全快速钻井的复合防斜钻柱，包括钻头1、螺杆钻具2、下钻铤3、钻具稳定器4、上钻铤5和钻杆6。在钻头I的上端连接螺杆钻具2，螺杆钻具2的上端连接下钻铤3，下钻铤3的上端连接钻具稳定器4，钻具稳定器4的上端连接上钻铤5，上钻铤5的上端连接钻杆6。钻头I是直径为215. 9mm的PDC钻头。螺杆钻具2是直径165mm的直螺杆钻具；螺杆钻具2的转子带有中心孔。下钻铤3是一根直径为159mm的钻铤。钻具稳定器4是直径为214mm的变径钻具稳定器。上钻铤5的直径159mm，上钻铤5的数量为11根。钻杆6的直径为127mm。钻杆一直到井口。钻具稳定器4距离钻头17m。实施例2 :以一个241. 3_井眼的开发井使用的直井安全快速钻井的复合防斜钻柱为例，对本实用新型作进一步详细说明。参阅图1。直井安全快速钻井的复合防斜钻柱，包括钻头1、螺杆钻具2、下钻铤3、钻具稳定器4、上钻铤5和钻杆6。在钻头I的上端连接螺杆钻具2，螺杆钻具2的上端连接下钻铤3，下钻铤3的上端连接钻具稳定器4，钻具稳定器4的上端连接上钻铤5，上钻铤5的上端连接钻杆6。钻头I直径241. 3mm的牙轮钻头。螺杆钻具2为低速大扭矩长寿命直螺杆，螺杆钻具2的直径185臟。一根下钻铤3直径177. 8mm。钻具稳定器4为直径238mm的变径钻具稳定器。上钻铤5直径177. 8mm。钻杆6直径139. 7mm。钻具稳定器4距离钻头16m。
权利要求1.一种直井安全快速钻井的复合防斜钻柱，包括钻头(I)、螺杆钻具(2)、下钻铤(3)、钻具稳定器⑷、上钻铤(5)和钻杆(6);其特征在于在钻头⑴的上端连接螺杆钻具(2)，螺杆钻具(2)的上端连接下钻铤(3)，下钻铤(3)的上端连接钻具稳定器(4)，钻具稳定器(4)的上端连接上钻铤(5)，上钻铤(5)的上端连接钻杆(6)。
2.根据权利要求1所述的直井安全快速钻井的复合防斜钻柱，其特征是所述的钻头(I)是牙轮钻头或PDC钻头。
3.根据权利要求1所述的直井安全快速钻井的复合防斜钻柱，其特征是所述的螺杆钻具(2)采用的是外径为165_或外径为185_的直螺杆钻具；螺杆钻具(2)是带有中心孔转子的螺杆钻具。
4.根据权利要求1所述的直井安全快速钻井的复合防斜钻柱，其特征是所述的下钻铤(3)为一根外径为159mm或外径177. 8mm的钻铤。
5.根据权利要求1所述的直井安全快速钻井的复合防斜钻柱，其特征是所述的钻具稳定器⑷采用的是外径为214mm或外径为238mm的变径钻具稳定器。
6.根据权利要求1所述的直井安全快速钻井的复合防斜钻柱，其特征是所述的上钻铤(5)采用的是外径为159mm或外径为177. 8mm的钻铤。
7.根据权利要求1所述的直井安全快速钻井的复合防斜钻柱，其特征是所述的钻杆(6)采用的是外径为127mm或外径为139. 7mm的钻杆。
8.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的直井安全快速钻井的复合防斜钻柱，其特征是所述的钻具稳定器⑷距离钻头15 17m。
专利摘要直井安全快速钻井的复合防斜钻柱，应用于油气田石油快速钻直井并防斜。特征在钻头的上端连接螺杆钻具，螺杆钻具的上端连接下钻铤，下钻铤的上端连接钻具稳定器，钻具稳定器的上端连接上钻铤，上钻铤的上端连接钻杆。效果是在非高陡构造直井钻井中可实现有效防斜打快和安全钻井。同时为钻井速度的提升和钻井安全创造有利条件，提高钻井效率、降低钻井成本。
文档编号E21B17/16GK202900070SQ20122050119
公开日2013年4月24日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者钱峰, 雍富华, 冯义, 肖华, 何飞, 杨立军, 李玉泉, 戢能斌, 赵久平, 陈明辉 申请人:中国石油天然气股份有限公司