一种水平定向钻穿越复杂地层用浮筒导向施工方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115977532A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202310118187.4(22)申请日2023.01.31(71)申请人中石化石油工程技术服务有限公司地址100020北京市朝阳区惠新东街甲六号第十二层申请人中石化江苏油建工程有限公司(72)发明人温涛李力信李熙岩郑俊郭勇顾成慨李治乐唐玮(74)专利代理机构扬州云洋知识产权代理有限公司32389专利代理师李炳泉(51)Int.Cl.E21B7/04(2006.01)E21B7/28(2006.01)E21B17/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种水平定向钻穿越复杂地层用浮筒导向施工方法(57)摘要本发明公开了一种水平定向钻穿越复杂地层用浮筒导向施工方法，属于石油钻井技术领域，解决了现有技术中井内无钻杆、扩孔不连续、扩孔施工速度慢的问题，包括设计浮筒、连接浮筒与钻杆、卸浮筒及场地清理以及嵌套式扩孔。本发明本发明采用浮筒导向法，迅速解决井内无杆难题，实现顺利进杆，令钻杆贯穿全井孔，继续实施扩孔工序，避免井孔报废；利用嵌套式扩孔工艺保证了岩石地层尤其长距离高强度岩石地层的预扩孔施工的顺利进行，确保扩孔施工的连续性；通过浮筒导向法和嵌套式扩孔工艺的配合，保证扩孔有效进行的同时有效减小钻具的磨损，防止牙轮脱落和钻具断裂等施工事故的发生。CN115977532ACN115977532A权利要求书1/1页1.一种水平定向钻穿越复杂地层用浮筒导向施工方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)设计浮筒，将钢管两端均按照45°抽条收口至钻杆外径大小，焊接收口拼接缝形成浮筒，钻杆自浮筒内部中心穿出，筒体与钻杆焊接，在浮筒外壁及两端各均分焊接4块耐磨块，以减少浮筒外壁磨损，将钻杆前端锥度头预制成直径为60mm的平面，在平面中心钻1个直径10mm的喷浆孔，锥度头斜面上均分钻3个直径为10mm的喷浆孔，随后将锥度头安装至钻杆顶端，与钻杆焊接成整体；(2)连接浮筒与钻杆，退出受损的井下钻具，将浮筒与钻杆连接，从入土点进入原井孔内，同时注入泥浆，缓慢匀速旋进，直至浮筒到达出土点，并露出地面；(3)卸浮筒及场地清理，浮筒到达出土点并露出地面后，卸下浮筒，装上扩孔钻具，继续扩孔作业；(4)嵌套式扩孔，当第一级扩孔器从入土点扩孔(拉扩)至估算长度时，由原孔退出维修，再由入土点进入同级别扩孔器进行扩孔(推扩)，多次交替进行，将第一级别井孔全井贯通；上第二级别的扩孔器拉扩至估算长度时，由原孔退出维修；上第三级别的扩孔器继续拉扩，扩孔长度比第二级长度小5～10m，停止扩孔，退出孔外维修；上第四级别的扩孔器，按第三级别扩孔器操作方法扩孔；当第二、第三级扩孔器维修好后，再按第二级、第三级拉扩，多次反复，循序渐进；当拉扩长度超过岩石层总长度一半以上时，进退扩孔器耗费时间长，磨损严重，即可按照此前程序进行推扩施工，直至全井孔全级别全部贯通，达到预扩孔径级别。2.根据权利要求1所述水平定向钻穿越复杂地层用浮筒导向施工方法，其特征在于：所述步骤(1)中，在充满泥浆的井孔内，浮筒外壳与水平定向钻钻杆形成的密闭环形空间的浮力，与钻杆及浮筒制作材料的总重力相一致。3.根据权利要求1所述水平定向钻穿越复杂地层用浮筒导向施工方法，其特征在于：所述步骤(1)中钢管直径326mm，壁厚7mm，长度达1.2～2.2m，单母接头钻杆长度2.5m。4.根据权利要求1所述水平定向钻穿越复杂地层用浮筒导向施工方法，其特征在于：所述步骤(2)适用于水平定向钻已扩孔径≧400mm的多种复杂地层，多种复杂地层指岩石层、卵砾石层、碎石层和土层，优选软硬交替且井孔内无杆地层。2CN115977532A说明书1/3页一种水平定向钻穿越复杂地层用浮筒导向施工方法技术领域[0001]本发明属于石油钻井技术领域，具体地说，尤其涉及一种水平定向钻穿越复杂地层用浮筒导向施工方法。背景技术[0002]水平定向钻在进入预扩孔工序时，传统施工方法是从出土点将扩孔器装上开始扩孔，至入土点将扩孔器卸下，再从出土点装上大级别的扩孔器，多次反复，完成预扩孔施工。但是在岩石地层，特别是长距离高强度岩石地层预扩孔时，若按传统的施工方法，扩孔施工速度慢、效率低、施工风险大。同时在预扩孔施工过程中，从出土点将扩孔器水平定向钻在复杂地层预扩孔或管道回拖时，因井下发生意外情况，导致回拖阻力急变、钻具磨损或卡钻，因而发生断钻杆、断短节或断扩孔器等井下事故，造成井孔内无杆，工程无法继续施工。传统做法是拔出所有井下钻具，再重新定位钻导向孔及预扩孔，从而导致前期工作量白费，同时还将严重影响施工工期。发明内容[0003]本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种保证钻杆贯穿全井孔、扩