一种随钻实时调整扩眼工具的制作方法

专利检索2025-04-03  16


本发明涉及钻井工具,尤其涉及一种随钻实时调整扩眼工具。


背景技术:

1、随着石油天然气勘探开发的深入,低品味、深井等油气藏勘探开发难度越来越大,产能释放、成本控制要求下,井身结构及管柱结构复杂,需要高效的随钻实时扩眼技术满足钻完井工艺技术要求。常规随钻扩眼技术以投球方式液压单位控制,仅能以单次伸出回收为主,无法实现无限次激活和实时监控工具状态,而且常规随钻扩眼技术在施工过程中振动性大,并且破岩效率低。


技术实现思路

1、本发明的目的在于解决背景技术中的至少一个技术问题,提供一种随钻实时调整扩眼工具。

2、为实现上述目的,本发明提供一种随钻实时调整扩眼工具,包括:钻头、随钻测量工具、固定式扶正器、随钻扩眼器和可变径扶正器;

3、所述随钻测量工具的底端与所述钻头的顶端螺纹连接;

4、所述固定式扶正器的底端与所述随钻测量工具的顶端螺纹连接;

5、所述随钻扩眼器的底端与所述固定式扶正器的顶端螺纹连接;

6、所述可变径扶正器的底端与所述随钻扩眼器的顶端螺纹连接;

7、所述随钻测量工具根据控制指令分别控制所述随钻扩眼器和所述可变径扶正器变径。

8、根据本发明的一个方面,还包括:旋转导向工具,所述旋转导向工具的底端与所述钻头的顶端螺纹连接,所述旋转导向工具的顶端与所述随钻测量工具的底端螺纹连接。

9、根据本发明的一个方面,还包括:随钻测井工具,所述随钻测井工具的底端与所述随钻测量工具的顶端螺纹连接,所述随钻测井工具的顶端与所述固定式扶正器的底端螺纹连接。

10、根据本发明的一个方面,所述随钻测量工具为mwd随钻测量仪。

11、根据本发明的一个方面,所述固定式扶正器具有机械固定刀翼,并且所述固定式扶正器的外径与所述钻头外径相同。

12、根据本发明的一个方面,所述随钻扩眼器和所述可变径扶正器均具有可变径刀翼,所述随钻测量工具根据控制指令分别控制所述随钻扩眼器的可变径刀翼和所述可变径扶正器的可变径刀翼进行变径伸出或者变径收回。

13、根据本发明的一个方面,所述随钻扩眼器的可变径刀翼和所述可变径扶正器的可变径刀翼伸出扩眼时,所述随钻扩眼器的外径和所述可变径扶正器的外径相匹配,并且所述随钻扩眼器的外径和所述可变径扶正器的外径大于所述钻头的外径。

14、根据本发明的一个方案,随钻实时调整扩眼工具,包括:钻头、随钻测量工具、固定式扶正器、随钻扩眼器和可变径扶正器;随钻测量工具的底端与钻头的顶端螺纹连接;固定式扶正器的底端与随钻测量工具的顶端螺纹连接;随钻扩眼器的底端与固定式扶正器的顶端螺纹连接;可变径扶正器的底端与随钻扩眼器的顶端螺纹连接;随钻测量工具根据控制指令分别控制随钻扩眼器和可变径扶正器变径。如此设置,可以使得通过随钻测量工具指令方式控制随钻扩眼器的刀冀及可变径扶正器的刀翼的伸出和收回,随钻扩眼器和可变径扶正器两单元实现单独控制,可无限次的指令控制,随钻扩眼器的刀翼可以无限次激活,能够在任意井段扩眼。而且扩眼稳定性好、可实时根据需求调整扩眼尺寸大小,效率高、机械钻速快,在扩眼尺寸上,可实现多级井眼尺寸指令的扩眼,亦可指令回收随钻扩眼器实现常规钻进,满足钻井不同功能需求。

15、根据本发明的一个方案,本发明的随钻实时调整扩眼工具还包括:旋转导向工具,旋转导向工具的底端与钻头的顶端螺纹连接,旋转导向工具的顶端与随钻测量工具的底端螺纹连接。旋转导向工具可以根据需要进行安装,实现钻孔导向的作用。

16、根据本发明的一个方案,本发明的随钻实时调整扩眼工具还包括:旋转导向工具,旋转导向工具的底端与钻头的顶端螺纹连接,旋转导向工具的顶端与随钻测量工具的底端螺纹连接。旋转导向工具可以根据需要进行安装,实现钻孔导向的作用。

17、根据本发明的一个方案,本发明的随钻实时调整扩眼工具还包括:随钻测井工具,随钻测井工具的底端与随钻测量工具的顶端螺纹连接,随钻测井工具的顶端与固定式扶正器的底端螺纹连接。在本实施方式中,随钻测井工具可以根据需要进行安装,实现井下参数测量并传送至地面的作用。

18、根据本发明的一个方案,随钻测量工具为mwd随钻测量仪。如此设置,可以使得随钻测量工具能够实现无线指令方式控制随钻扩眼器的刀冀及可变径扶正器的刀翼的伸出和收回,随钻扩眼器和可变径扶正器两单元实现单独控制,可无限次的指令控制,扩眼器刀翼可以无限次激活,能够在任意井段扩眼。根据扩眼的目的和需求,可以控制选择不同的扩眼尺寸,实现钻井不同功能需求。

19、根据本发明的一个方案,固定式扶正器具有机械固定刀翼,并且固定式扶正器的外径与钻头外径相同。随钻扩眼器和可变径扶正器均具有可变径刀翼,随钻测量工具根据控制指令分别控制随钻扩眼器的可变径刀翼和可变径扶正器的可变径刀翼进行变径伸出或者变径收回。如此设置,可以使得形成稳定的扩眼组合,在扩眼组合中,随钻扩眼器的下部连接有一固定与钻头外径尺寸相同/相近的固定式扶正器;随钻扩眼器的上部连接有一液压可变径扶正器并且伸出后尺寸及随钻扩眼器匹配,保障随钻扩眼器工作时的居中度,提高扩眼的稳定性及工作效率。

20、根据本发明的方案,本发明提供的是一种指令式随钻扩眼工具,其上扩眼用刀翼由随钻测量工具控制,随钻扩眼器的刀翼可以无限次激活,能够在任意井段扩眼。

21、根据本发明的方案,指令方式可以采用井下泥浆脉冲发生装置发出,对随钻扩眼工具进行无限次指令调控,从而实现单独控制随钻扩眼器和可变径扶正器刀翼变径。

22、根据本发明的方案,随钻扩眼器通过接收指令执行刀翼伸出或者收回,地面系统可监测随钻扩眼器的状态,使得整个过程安全可靠并且可控。

23、根据本发明的方案,可变径扶正器的刀翼可以收缩,刀翼收缩由随钻测量工具信号控制,刀翼伸出后的尺寸可与钻头尺寸相当,这样配合固定式扶正器可以保障随钻扩眼器工作时的居中度,提高扩眼的稳定性及工作效率。固定式扶正器及可变径扶正器的配合使用,主要是保障随钻扩眼工具及钻头的居中度,能够有效稳定下部钻具,减少扩眼钻进时底部钻具振动,改善钻头工况,提高扩眼钻井效率,保障扩眼效果。

24、根据本发明的方案,本发明扩眼稳定性好、可实时根据需求调整扩眼尺寸大小,扩眼效率高、钻速快,在扩眼尺寸上,可实现多级井眼尺寸指令的扩眼,亦可指令回收扩眼器实现常规钻进,满足钻井不同功能需求。



技术特征:

1.一种随钻实时调整扩眼工具,其特征在于,包括:钻头、随钻测量工具、固定式扶正器、随钻扩眼器和可变径扶正器;

2.根据权利要求1所述的随钻实时调整扩眼工具,其特征在于,还包括:旋转导向工具,所述旋转导向工具的底端与所述钻头的顶端螺纹连接,所述旋转导向工具的顶端与所述随钻测量工具的底端螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的随钻实时调整扩眼工具,其特征在于,还包括:随钻测井工具,所述随钻测井工具的底端与所述随钻测量工具的顶端螺纹连接,所述随钻测井工具的顶端与所述固定式扶正器的底端螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的随钻实时调整扩眼工具,其特征在于,所述随钻测量工具为mwd随钻测量仪。

5.根据权利要求1所述的随钻实时调整扩眼工具,其特征在于,所述固定式扶正器具有机械固定刀翼,并且所述固定式扶正器的外径与所述钻头外径相同。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的随钻实时调整扩眼工具,其特征在于,所述随钻扩眼器和所述可变径扶正器均具有可变径刀翼,所述随钻测量工具根据控制指令分别控制所述随钻扩眼器的可变径刀翼和所述可变径扶正器的可变径刀翼进行变径伸出或者变径收回。

7.根据权利要求6所述的随钻实时调整扩眼工具,其特征在于,所述随钻扩眼器的可变径刀翼和所述可变径扶正器的可变径刀翼伸出扩眼时,所述随钻扩眼器的外径和所述可变径扶正器的外径相匹配,并且所述随钻扩眼器的外径和所述可变径扶正器的外径大于所述钻头的外径。


技术总结
本发明涉及钻井工具技术领域,提供一种随钻实时调整扩眼工具,包括:钻头、随钻测量工具、固定式扶正器、随钻扩眼器和可变径扶正器;随钻测量工具的底端与钻头的顶端螺纹连接;固定式扶正器的底端与随钻测量工具的顶端螺纹连接;随钻扩眼器的底端与固定式扶正器的顶端螺纹连接;可变径扶正器的底端与随钻扩眼器的顶端螺纹连接;随钻测量工具根据控制指令分别控制随钻扩眼器和可变径扶正器变径。本发明通过随钻测量工具指令方式控制随钻扩眼器的刀冀及可变径扶正器的刀翼的伸出和收回,随钻扩眼器和可变径扶正器两单元实现单独控制,可无限次的指令控制,能够在任意井段扩眼。本发明扩眼稳定性好,可实时根据需求调整扩眼尺寸大小。

技术研发人员:林四元,黄熠,王巍,张万栋,张超,赵宝祥,吴江,余意,徐超,刘立焱,巍佳
受保护的技术使用者:中海石油(中国)有限公司湛江分公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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