单筒多井占位钻具测斜装置及其测斜方法与流程

专利2026-01-30  12


本发明涉及海洋石油钻井工程,尤其涉及一种单筒多井占位钻具测斜装置及其测斜方法。


背景技术:

1、海洋石油近海油田勘探开发井槽资源尤为珍贵,随着滚动开发的进程不断加快,槽口紧缺,压力逐年递增,单筒多井技术可以通过技术手段使井槽数量倍增,近年来逐步被推广及普遍应用,占位钻具法单筒多井表层钻井技术为主流方法,技术关键点在于实施隔水导管内第一口井时,其它井位通过下入占位钻具进行占位。目前常规的占位钻具由堵头、占位串、悬挂器构成,下入占位钻具后无法测量、监控其是否有效占位,如第一口井钻进、下套管、固井过程中是否挤占使得占位钻具移位,如果再占位钻具移位情况下完成第一口井表层套管的固井作业,邻井空间被挤占,将无法正常实施剩余井眼作业。因此,在占位钻具占位的过程中如何对其偏斜、移位情况进行监控成为了当前亟需解决的问题。


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,提供一种单筒多井占位钻具测斜装置。

2、为实现上述目的,本发明提供一种单筒多井占位钻具测斜装置,包括:

3、占位钻具堵头,同轴安装在占位钻具钻杆的端部,其内部设有连通钻杆通径的空腔;

4、测斜铅锤结构,包括测斜铅锤、转接钢丝和控位块,所述测斜铅锤安装在所述转接钢丝的一端端部,并位于所述空腔中;所述转接钢丝的另一端位于钻杆通径中;

5、所述控位块设置在所述空腔靠近钻杆的一侧,其内部设有竖向的中心通孔;

6、测斜刺针,设置在所述空腔远离钻杆的一侧,并正对占位钻具钻杆通径中心;

7、所述转接钢丝穿过所述中心通孔,并可在所述中心通孔中往复移动,通过所述中心通孔限制所述转接钢丝沿着横向晃动;所述测斜铅锤通过所述转接钢丝的带动可在所述控位块和所述测斜刺针之间往复移动,从而实现与所述测斜刺针的撞击,在测斜铅锤底部形成撞击印记,通过撞击印记判断占位钻具是否发生偏斜。

8、根据本发明的一个方面,所述占位钻具堵头包括:堵头本体和转接部;

9、所述转接部与占位钻具钻杆的端部螺接;

10、所述堵头本体与所述转接部连接,其外径大于所述转接部的外径;

11、所述堵头本体上设有多个连通所述空腔并贯穿其壁厚的冲洗通道。

12、根据本发明的一个方面,所述测斜铅锤结构还包括:限位块,所述限位块设置在所述转接钢丝上,并且位于控位块背离所述测斜铅锤的一侧,用于限制所述控位块与所述测斜铅锤之间的距离。

13、根据本发明的一个方面,所述测斜铅锤结构还包括:连接锁,所述连接锁为丝扣锁,所述连接锁设置在所述转接钢丝的另一端端部,用于连接送入钢丝。

14、根据本发明的一个方面,所述控位块搭接在所述转接部内部的空腔处,所述转接部的内壁上设有限位台阶,所述控位块的外壁上设有与所述限位台阶搭接的限位凸台。

15、根据本发明的一个方面,所述占位钻具堵头的底部中心设有刺针安装螺孔,所述刺针安装螺孔连通所述空腔,所述测斜刺针螺接在所述刺针安装螺孔处。

16、根据本发明的一个方面,所述测斜刺针包括:安装螺杆和刺针本体;

17、所述刺针本体安装在所述安装螺杆面向所述空腔的一侧中心;

18、所述安装螺杆与所述刺针安装螺孔螺接。

19、根据本发明的一个方面,所述测斜铅锤包括:配重钢体和铅体;

20、所述配重钢体安装在所述转接钢丝的底端;

21、所述铅体设置在所述配重钢体的底端。

22、为实现上述目的,本发明还提供一种根据上述单筒多井占位钻具测斜装置的占位钻具测斜方法,包括:

23、将占位钻具堵头安装在占位钻具钻杆的底端,并将占位钻具堵头随同占位钻具钻杆下入井位;

24、将测斜铅锤结构与送入钢丝连接,从井口占位钻具顶部通过送入钢丝下入测斜铅锤结构;

25、下放测斜铅锤结构至与测斜刺针之间距离第一预设距离时,上提测斜铅锤结构第一预设距离,然后快速下放测斜铅锤结构第二预设距离,使测斜铅锤结构快速充分下放至底部,并与测斜刺针充分撞击;

26、通过送入钢丝起出测斜铅锤结构;

27、测量测斜铅锤结构底部撞击印记与测斜铅锤结构底部端面中心的中心偏移距离;

28、利用以下公式计算得出占位钻具偏斜角度α:

29、

30、式中:

31、l为测斜铅锤结构底部撞击印记与测斜铅锤结构底部端面中心的中心偏移距离;

32、h为控位块底部与撞击印记之间的距离;

33、α为占位钻具偏斜角度。

34、根据本发明的一个方案,单筒多井占位钻具测斜装置,包括:占位钻具堵头,同轴安装在占位钻具钻杆的端部,其内部设有连通钻杆通径的空腔;测斜铅锤结构,包括测斜铅锤、转接钢丝和控位块,测斜铅锤安装在转接钢丝的一端端部,并位于空腔中;转接钢丝的另一端位于钻杆通径中;控位块设置在空腔靠近钻杆的一侧,其内部设有竖向的中心通孔;测斜刺针,设置在空腔远离钻杆的一侧,并正对占位钻具钻杆通径中心;转接钢丝穿过中心通孔,并可在中心通孔中往复移动,通过中心通孔限制转接钢丝沿着横向晃动;测斜铅锤通过转接钢丝的带动可在控位块和测斜刺针之间往复移动,从而实现与测斜刺针的撞击,在测斜铅锤底部形成撞击印记,通过撞击印记判断占位钻具是否发生偏斜。如此设置,可以使得通过占位钻具堵头中的空腔容纳测斜铅锤,通过控位块保证测斜铅锤不会发生横向晃动,保证其横向位置精度,通过送入钢丝和转接钢丝的控制,可以使得测斜铅锤在竖直方向上往复移动,通过控制测斜铅锤的移动从而实现测斜铅锤和测斜刺针之间的撞击,使得测斜刺针能够对测斜铅锤的底部形成撞击印记,通过该撞击印记即可判定占位钻具是否发生偏斜,通过计算即可得知偏斜的具体角度。

35、根据本发明的一个方案,测斜铅锤结构还包括:限位块,限位块设置在转接钢丝上,并且位于控位块背离测斜铅锤的一侧,用于限制控位块与测斜铅锤之间的距离。如此设置,可以使得通过限位块来限制控位块与测斜铅锤之间的距离,保证控位块与测斜铅锤之间的距离在合理受控范围内,有效避免因为控位块与测斜铅锤之间的距离过远导致的测斜精确度降低的问题。

36、根据本发明的一个方案,测斜铅锤结构还包括:连接锁,连接锁为丝扣锁,连接锁设置在转接钢丝的另一端端部,用于连接送入钢丝。如此设置,可以使得通过连接锁方便与外接送入钢丝连接,使得通过送入钢丝将测斜铅锤结构整体送入井下占位钻具中进行测斜工作,使得安装快捷方便,有效提高操作效率。

37、根据本发明的一个方案,控位块搭接在转接部内部对应的部分空腔处,转接部的内壁上设有限位台阶,控位块的外壁上设有与限位台阶搭接的限位凸台。如此设置,可以使得控位块可以通过其上设置的限位凸台与转接部内壁上的限位台阶进行卡接,使得当测斜铅锤结构下放过程中,控位块能够顺利卡在限位台阶处,从而保证控位块与占位钻具堵头以及占位钻具钻杆同心,然后通过控位块对转接钢丝和转接钢丝端部的测斜铅锤进行限位,保证其铅锤状态和测斜精度。

38、根据本发明的一个方案,占位钻具堵头的底部中心设有刺针安装螺孔,刺针安装螺孔连通空腔,测斜刺针螺接在刺针安装螺孔处。如此设置,可以使得通过刺针安装螺孔稳定牢靠地安装测斜刺针,保证测斜刺针的稳定性和对中性,保证测斜刺针在与测斜铅锤撞击的过程中不会发生姿态偏移,保证测斜精度。

39、根据本发明的一个方案,测斜铅锤包括:配重钢体和铅体;配重钢体安装在转接钢丝的底端;铅体设置在配重钢体的底端。如此设置,可以使得通过配重钢体和铅体形成重力下垂,保证垂直状态,保证测斜精度。而且,铅体具有较强的可塑性,所以当刺针本体与铅体相互撞击时,刺针本体能够刺入铅体中,形成清晰明确并且可以准确获取尺寸参数的撞击印记,保证测斜精度。


技术特征:

1.单筒多井占位钻具测斜装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的单筒多井占位钻具测斜装置,其特征在于,所述占位钻具堵头(1)包括:堵头本体(9)和转接部(10);

3.根据权利要求1所述的单筒多井占位钻具测斜装置,其特征在于,所述测斜铅锤结构(3)还包括:限位块(11),所述限位块(11)设置在所述转接钢丝(5)上,并且位于控位块(6)背离所述测斜铅锤(4)的一侧,用于限制所述控位块(6)与所述测斜铅锤(4)之间的距离。

4.根据权利要求1所述的单筒多井占位钻具测斜装置,其特征在于,所述测斜铅锤结构(3)还包括:连接锁(12),所述连接锁(12)为丝扣锁,所述连接锁(12)设置在所述转接钢丝(5)的另一端端部,用于连接送入钢丝。

5.根据权利要求2所述的单筒多井占位钻具测斜装置,其特征在于,所述控位块(6)搭接在所述转接部(10)内部的空腔(2)处,所述转接部(10)的内壁上设有限位台阶(13),所述控位块(6)的外壁上设有与所述限位台阶(13)搭接的限位凸台(14)。

6.根据权利要求1所述的单筒多井占位钻具测斜装置,其特征在于,所述占位钻具堵头(1)的底部中心设有刺针安装螺孔(15),所述刺针安装螺孔(15)连通所述空腔(2),所述测斜刺针(8)螺接在所述刺针安装螺孔(15)处。

7.根据权利要求6所述的单筒多井占位钻具测斜装置,其特征在于,所述测斜刺针(8)包括:安装螺杆(16)和刺针本体(17);

8.根据权利要求1-7中任一项所述的单筒多井占位钻具测斜装置,其特征在于,所述测斜铅锤(4)包括:配重钢体(18)和铅体(19);

9.根据权利要求1-8中任一项所述的单筒多井占位钻具测斜装置的占位钻具测斜方法,其特征在于,包括:


技术总结
本发明涉及海洋石油钻井工程技术领域,提供一种单筒多井占位钻具测斜装置及其测斜方法,其中装置包括占位钻具堵头,其内部设有空腔;测斜铅锤结构,包括测斜铅锤、转接钢丝和控位块,测斜铅锤安装在转接钢丝的一端端部,位于空腔中;转接钢丝的另一端位于钻杆通径中;控位块设置在空腔靠近钻杆的一侧,内部设有中心通孔;测斜刺针,设置在空腔远离钻杆的一侧,正对占位钻具钻杆通径中心;转接钢丝穿过中心通孔,并可在中心通孔中往复移动,通过中心通孔限制转接钢丝沿着横向晃动;测斜铅锤通过转接钢丝的带动可在控位块和测斜刺针之间往复移动,从而实现与测斜刺针的撞击,在测斜铅锤底部形成撞击印记,通过撞击印记判断占位钻具是否发生偏斜。

技术研发人员:郭浩,张万栋,艾常明,王养锋,简成,余意,张帅杰,黄飞宇
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:2024/12/17
转载请注明原文地址:https://xbbs.6miu.com/read-29234.html