專利名稱：一種超短半徑水平鉆井用柔管鉆具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于石油勘探開發生產中的超短半徑水平井鉆井用柔管鉆具，屬開采地下流體鉆井工程用工具技術領域。
現有的水平剛性鉆井工具，包括長、中、短半徑水平井鉆井，由于鉆具的剛性，從垂直段鉆至水平產層段，需鉆進較長的井段，曲率半徑較大，因而鉆井成本高，中靶準確性差。目前，中國石油天然氣總公司已將超短半徑水平鉆井技術列入攻關項目，但尚無成果。美國地球物理公司擁有一項超短半徑水平鉆井技術，利用高壓旋轉射流鉆具水力破巖鉆進，該公司在全球范圍內，只提供技術服務，不公開其專用工具的結構特征，但該技術存在以下主要缺陷使用高壓旋轉射流破巖鉆進，需要配備很多地面專用設備和工具，包括高壓壓裂設備等，不能使用常規鉆井手段；井眼直徑小且不夠規則。
本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的缺陷而設計的一種曲率半徑可小于1米的超短半徑鉆井專用柔管鉆具，它與常規鉆井設備配合使用，能夠鉆出規則的水平段井眼，降低鉆井綜合成本。
本實用新型的目的可通過以下措施來實現本實用新型的柔管鉆具包括90°造斜裝置和柔性鉆管兩部分組成，其中(1)90°造斜裝置由彈性彎外殼及其內套裝的柔性鉆管組成，彈性彎外殼由滑動接頭、曲率半徑小于1米的彈性鋼筋串聯的扇形環狀空心連接片和下空心端蓋組成，滑動接頭與普通螺桿鉆具的外殼連接，在滑動接頭的下部設有彈性鋼筋滑動限位槽，彈性鋼筋的一端置于滑動限位槽內，另一端與柔性外殼下端部的空心端蓋固接；柔性鉆管由可與普通螺桿鉆具的心軸連接的上接頭、用銷釘依次連接的管狀球面連接環組成的萬向柔性空心外殼及其內襯耐壓橡膠密封管和可與鉆頭相連接的下接頭組成，由螺桿鉆具的心軸帶動萬向柔性鉆管轉動，將扭矩傳遞給鉆頭。
(2)柔性鉆管既可套接在90°造斜裝置內，在完成90°造斜后，還可將其與鉆頭和普通螺桿鉆具連接，下入至90°造斜井段的目的層繼續進行水平鉆進。
本實用新型具有以下優點(1)90°造斜裝置和柔性鉆管都可與普通螺桿鉆具連接，通過常規鉆井設備完成90°造斜和水平鉆進，且造斜井段曲率半徑可小于1米，因此，少打了無效進尺，降低了鉆井綜合成本；(2)利用鉆頭、柔性鉆桿和螺桿鉆具在目的層內進行機械、水力聯合破巖水平鉆進，井眼規則。
附
圖1為本實用新型的90°造斜裝置結構示意圖。
附圖2為本實用新型的柔性鉆管結構示意圖。
附圖3為本實用新型的柔性鉆管A-A、B-B的截面結構示意圖。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的描述
本實用新型包括90°造斜裝置和柔性鉆管兩部分，
圖1示出了90°造斜裝置結構示意圖，造斜裝置在常態下彎曲90°，上與螺桿鉆具1、下與鉆頭10連接，它由彈性彎外殼及其內安裝柔性鉆管5組成，彈性彎外殼由滑動接頭2、至少由兩個曲率半徑小于1米的彈性鋼筋4串聯的扇形環狀空心連接片6和下空心端蓋8組成，滑動接頭2與普通螺桿鉆具1的外殼連接，在滑動接頭2的下部設有彈性鋼筋滑動限位槽3，彈性鋼筋4的的一端置于滑動限位槽3內后，把扇形環狀空心連接片6串接在彈性鋼筋4上，然后將彈性鋼筋4的另一端與柔性外殼下空心端蓋8固接；柔性鉆管5的結構見附圖2和附圖3，它是由可與普通螺桿鉆具1的心軸旋接的上接頭11、用銷釘16依次連接的管狀球面連接環15、17、18組成的萬向柔性空心外殼和可與鉆頭相連接的下接頭22組成，萬向柔性空心外殼的兩端分別固接在上、下接頭上，在上接頭內設有鋸齒形卡瓦13、14，下接頭內設有鋸齒形卡瓦22、21，將耐壓橡膠密封管19卡接萬向柔性空心外殼內，上接頭11與普通螺桿鉆具1的心軸旋接。造斜時，將鉆頭依次與90°造斜裝置和螺桿鉆具1連接，在外力的作用下，90°造斜裝置被拉伸成直線狀下入井內，達到目的層后，啟動泥漿泵，驅動螺桿鉆具1的心軸旋轉，帶動90°造斜裝置內的柔性鉆管5轉動，將鈕矩傳遞給鉆頭10，同時，鉆壓通過鉆鋌、螺桿鉆具1、90°造斜裝置的彈性彎外殼傳給鉆頭10，從而破碎地層，隨著進尺的增加，90°造斜裝置在其柔性外殼內的彈性鋼筋4的彈力作用下逐步彎曲至90°，完成造斜后起鉆；水平鉆進時，將鉆頭10依次與柔性鉆管和螺桿鉆具1連接并下至目的層，啟動螺桿鉆具，帶動柔性鉆管轉動，將扭矩及液壓傳遞給鉆頭進行水平鉆進。
權利要求1.一種用于石油勘探開發生產中的超短半徑水平井鉆井用90°造斜裝置，其特征在于90°造斜裝置由彈性彎外殼及其內套接的柔性鉆管(5)組成；1)彈性彎外殼由滑動接頭(2)、曲率半徑小于1米的彈性鋼筋(4)串聯的扇形環狀空心連接片(6)和下空心端蓋(8)組成，滑動接頭(2)上端設有可與普通螺桿鉆具(1)的外殼連接的螺紋，其下端設有彈性鋼筋(4)的滑動限位槽(3)，扇形環狀空心連接片(6)串接在彈性鋼筋(4)上，彈性鋼筋(4)的一端置于滑動限位槽(3)內，另一端與下空心端蓋(8)固接；2)柔性鉆管由可與普通螺桿鉆具(1)的心軸連接的上接頭(11)、用銷釘(16)依次連接的管狀球面連接環(15，17，18)組成的萬向柔性空心外殼和可與鉆頭相連接的的下接頭(22)組成，在上接頭(11)內設有鋸齒形卡瓦(13，14)、下接頭(22)內設有鋸齒形卡瓦(22，21)，可將耐壓橡膠密封管(19)卡接在萬向柔性空心外殼內。
2.一種用于石油勘探開發生產中的超短半徑水平井鉆井用柔性鉆管，包括外殼和上、下接頭，其特征在于外殼是由用銷釘(16)依次連接的管狀球面連接環(15，17，18)組成的萬向柔性空心外殼和可與鉆頭相連接的的下接頭(22)組成，在上接頭(11)內設有鋸齒形卡瓦(13，14)、下接頭(22)內設有鋸齒形卡瓦(22，21)，可將耐壓橡膠密封管(19)卡接在萬向柔性空心外殼內。
專利摘要一種用于石油勘探開發生產中的超短半徑水平井鉆井用柔管鉆具。90°造斜裝置由滑動接頭、曲率半徑小于1米的彈性鋼筋串聯的扇形環狀空心連接片和下空心端蓋組成的彈性彎外殼及其內套接的柔性鉆管構成;柔性鉆管由可與螺桿鉆具連接的上接頭、用銷釘依次連接的管狀球面連接環組成的萬向柔性空心外殼和可與鉆頭連接的下接頭組成,在上、下接頭內設有鋸齒形卡瓦將耐壓橡膠密封管卡接在萬向柔性空心外殼內。
文檔編號E21B7/08GK2278757SQ9624929
公開日1998年4月15日 申請日期1996年12月26日 優先權日1996年12月26日
發明者張書明, 陸波, 高建清 申請人:中原石油勘探局鉆井工藝技術研究院