本發(fā)明涉及鉆井技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法。

背景技術(shù)：

在定向井、水平井鉆井施工中，常規(guī)彎螺桿在定向鉆進(jìn)時存在托壓問題，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具由于能在旋轉(zhuǎn)時進(jìn)行定向，有效規(guī)避了定向托壓問題。但旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具在實(shí)際應(yīng)用時也存在一定的技術(shù)短板：旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的驅(qū)動力來自于頂驅(qū)，其轉(zhuǎn)速受到頂驅(qū)扭矩輸出、頂驅(qū)轉(zhuǎn)速輸出、工具粘滑震動、套管打磨等多方面因素的制約，從而導(dǎo)致在對轉(zhuǎn)速敏感的地層中鉆進(jìn)時機(jī)械鉆速較低。為提高旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的轉(zhuǎn)速，通常在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具上方配置大功率螺桿(或稱為螺桿馬達(dá))，將大功率螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合使用，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具由頂驅(qū)和螺桿共同驅(qū)動，使旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的轉(zhuǎn)速得到提高。

目前使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)鉆井時，為防止螺桿因頂驅(qū)轉(zhuǎn)速較高而損壞，在整個鉆進(jìn)過程中都采用基本相同的較低的頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，但這不僅限制了鉆進(jìn)時的機(jī)械鉆速，還導(dǎo)致井眼清潔不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種使用直螺桿馬達(dá)和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的機(jī)械鉆速受到限制和井眼清潔不足的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其包括：根據(jù)井眼的狗腿度，將井眼分為低狗腿井段、中狗腿井段和高狗腿井段，所述低狗腿井段的狗腿度小于所述中狗腿井段的狗腿度，所述中狗腿井段的狗腿度小于所述高狗腿井段的狗腿度；使用具有螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆具鉆井，在鉆進(jìn)過程中，當(dāng)螺桿處于所述低狗腿井段時使用第一頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，當(dāng)螺桿處于所述中狗腿井段時使用第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，當(dāng)螺桿處于所述高狗腿井段時使用第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，所述第一頂驅(qū)轉(zhuǎn)速大于所述第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，所述第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速大于所述第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速。

如上所述的使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其中，所述低狗腿井段的狗腿度為0～2°/30m，所述中狗腿井段的狗腿度為2°/30m～6°/30m，所述高狗腿井段的狗腿度大于6°/30m。

如上所述的使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其中，所述第一頂驅(qū)轉(zhuǎn)速為100rpm～130rpm，所述第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速為60rpm～100rpm，所述第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速為40rpm～60rpm。

如上所述的使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其中，所述第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速為80rpm～100rpm。

如上所述的使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其中，所述使用具有螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆具鉆井，在鉆進(jìn)過程中，當(dāng)螺桿處于所述低狗腿井段時使用第一頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，當(dāng)螺桿處于所述中狗腿井段時使用第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，當(dāng)螺桿處于所述高狗腿井段時使用第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，所述第一頂驅(qū)轉(zhuǎn)速大于所述第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，所述第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速大于所述第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，包括：步驟s1：將螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)隨鉆具下放至井底；步驟s2：根據(jù)此時螺桿所處井段的狗腿度確定鉆進(jìn)頂驅(qū)轉(zhuǎn)速；步驟s3：啟動頂驅(qū)和鉆具進(jìn)行鉆進(jìn)；步驟s4：鉆完立柱后接新立柱；步驟s5：重復(fù)步驟s2～步驟s4，直至一趟鉆完成。

如上所述的使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其中，所述步驟s4包括：步驟s41：鉆完立柱后，保持鉆進(jìn)排量和轉(zhuǎn)速進(jìn)行洗井作業(yè)；步驟s42：關(guān)閉頂驅(qū)，在保持鉆進(jìn)排量的同時，將鉆具勻速上提預(yù)設(shè)距離，記錄實(shí)際上提懸重，再將鉆具勻速下放預(yù)設(shè)距離，記錄實(shí)際下放懸重；步驟s43：將實(shí)際上提懸重和實(shí)際下放懸重分別與預(yù)設(shè)正常上提懸重和預(yù)設(shè)正常下放懸重對比，當(dāng)實(shí)際上提懸重與預(yù)設(shè)正常上提懸重的差值、以及預(yù)設(shè)正常下放懸重與實(shí)際下放懸重的差值都在允許差值范圍內(nèi)時，進(jìn)入步驟s45，否則進(jìn)入步驟s44；步驟s44：進(jìn)行倒劃眼作業(yè)；步驟s45：下鉆到井底，接新立柱。

如上所述的使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其中，所述允許差值范圍為0～30kn，在所述步驟s43中，當(dāng)實(shí)際上提懸重與預(yù)設(shè)正常上提懸重的差值在0～30kn的范圍內(nèi)，且預(yù)設(shè)正常下放懸重與實(shí)際下放懸重的差值在0～30kn的范圍內(nèi)時，進(jìn)入步驟s45；當(dāng)實(shí)際上提懸重比預(yù)設(shè)正常上提懸重高30kn以上，或者實(shí)際下放懸重比預(yù)設(shè)正常下放懸重低30kn以上時，進(jìn)入步驟s44。

如上所述的使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其中，所述步驟s3包括：步驟s31：將鉆具上提預(yù)設(shè)懸空距離，開泵測斜；步驟s32：將頂驅(qū)轉(zhuǎn)速設(shè)置為初始轉(zhuǎn)速，所述初始轉(zhuǎn)速小于所述第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，啟動頂驅(qū)，使頂驅(qū)按照所述初始轉(zhuǎn)速驅(qū)動鉆具旋轉(zhuǎn)，同時記錄初始扭矩最大值、空轉(zhuǎn)扭矩和空轉(zhuǎn)懸重；步驟s33：將頂驅(qū)轉(zhuǎn)速設(shè)置為所述鉆進(jìn)頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，待頂驅(qū)轉(zhuǎn)速提速至所述鉆進(jìn)頂驅(qū)轉(zhuǎn)速后，下放鉆具至井底進(jìn)行鉆進(jìn)。

如上所述的使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其中，所述螺桿為直螺桿。

如上所述的使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其中，所述直螺桿的功率為240kw～300kw。

本發(fā)明的使用直螺桿馬達(dá)和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是：

1、本發(fā)明通過提高鉆進(jìn)時的頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，能進(jìn)一步提高機(jī)械鉆速，并改善鉆進(jìn)時的井眼清潔，降低巖屑床高度，降低發(fā)生巖屑雪崩、砂橋卡鉆等井下事故的風(fēng)險；

2、本發(fā)明通過提高鉆進(jìn)時的頂驅(qū)轉(zhuǎn)速改善井眼清潔，可以減小甚至取消每次接新立柱前的倒劃眼作業(yè)，延長螺桿的壽命，提高螺桿使用效率，有助于縮短鉆井工期。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的使用直螺桿馬達(dá)和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的啟動頂驅(qū)和鉆具進(jìn)行鉆進(jìn)的具體步驟的流程圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的鉆完立柱后接新立柱的具體步驟的流程圖。

具體實(shí)施方式

為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

現(xiàn)有技術(shù)在使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)鉆井時，一直采用較低的頂驅(qū)轉(zhuǎn)速(40rpm～60rpm)，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為螺桿轉(zhuǎn)速較高時易導(dǎo)致螺桿損壞甚至扭斷，但此認(rèn)知是由彎螺桿轉(zhuǎn)速限制導(dǎo)致的認(rèn)知誤區(qū)。

為克服現(xiàn)有技術(shù)的認(rèn)知偏見，本發(fā)明提供一種使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其包括：

根據(jù)井眼的狗腿度，將井眼分為低狗腿井段、中狗腿井段和高狗腿井段，其中低狗腿井段的狗腿度小于中狗腿井段的狗腿度，中狗腿井段的狗腿度小于高狗腿井段的狗腿度；

使用具有螺桿(或稱為螺桿馬達(dá))和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆具鉆井，在鉆進(jìn)過程中，當(dāng)螺桿處于低狗腿井段時使用第一頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，當(dāng)螺桿處于中狗腿井段時使用第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，當(dāng)螺桿處于高狗腿井段時使用第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，其中第一頂驅(qū)轉(zhuǎn)速大于第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速大于第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速。

本發(fā)明根據(jù)螺桿所處井段的狗腿度確定頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，在鉆進(jìn)過程中，當(dāng)螺桿所處井段的狗腿度不同時，采用的頂驅(qū)轉(zhuǎn)速也不同。當(dāng)螺桿所處井段的狗腿度較小時，選用較大的頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，以進(jìn)一步提高機(jī)械鉆速，同時改善井眼清潔度，由于螺桿所處井段的狗腿度較小，不會造成螺桿損壞；當(dāng)螺桿所處井段的狗腿度較大時，選用較小的頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，以避免螺桿損壞。

本發(fā)明通過提高頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，與現(xiàn)有技術(shù)相比能顯著改善井眼清潔度，因?yàn)殂@柱轉(zhuǎn)速對井眼清潔具有較大影響，且被認(rèn)為是最重要的影響因素，因?yàn)楦咿D(zhuǎn)速的鉆柱有利于形成紊流，并攪動井眼低邊的巖屑床，迫使巖屑上返，最終被帶出井眼，從而減少巖屑床，提升井眼清潔。

本發(fā)明通過提高頂驅(qū)轉(zhuǎn)速改善井眼清潔度，所帶來的另一個顯著技術(shù)效果是，可以減小甚至取消每次接新立柱前的倒劃眼作業(yè)，因?yàn)檫M(jìn)行倒劃眼作業(yè)主要是為了彌補(bǔ)井眼清潔的不足、修復(fù)潤滑井壁，因此本發(fā)明減小了倒劃眼作業(yè)的必要性。通過減小甚至取消每次接新立柱前的倒劃眼作業(yè)，能提高作業(yè)效率、縮短施工周期，最重要的是還起到保護(hù)螺桿軸承的作用，因?yàn)樵诘箘澭圩鳂I(yè)時，螺桿軸承承受的泥漿沖擊力、以及鉆頭和螺桿下部鉆具與井壁的摩擦力的方向均向下，使螺桿軸承受力處于嚴(yán)重失衡狀態(tài)，加速軸承托盤鋼珠的磨損，因此通過減小甚至取消每次接新立柱前的倒劃眼作業(yè)，能延長螺桿壽命。

進(jìn)一步，低狗腿井段的狗腿度為0～2°/30m，中狗腿井段的狗腿度為2°/30m～6°/30m，高狗腿井段的狗腿度大于6°/30m。

進(jìn)一步，第一頂驅(qū)轉(zhuǎn)速為100rpm～130rpm，第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速為60rpm～100rpm，第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速為40rpm～60rpm。也就是，當(dāng)螺桿所處井段的狗腿度為0～2°/30m時，將頂驅(qū)轉(zhuǎn)速設(shè)置為100rpm～130rpm；當(dāng)螺桿所處井段的狗腿度為2°/30m～6°/30m時，將頂驅(qū)轉(zhuǎn)速設(shè)置為60rpm～100rpm；當(dāng)螺桿所處井段的狗腿度大于6°/30m時，將頂驅(qū)轉(zhuǎn)速設(shè)置為40rpm～60rpm。例如，第一頂驅(qū)轉(zhuǎn)速為110rpm、120rpm或130rpm，第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速為70rpm、80rpm、90rpm或100rpm，第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速為40rpm、50rpm或60rpm。

更進(jìn)一步，第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速為80rpm～100rpm。

如圖1所示，在一個實(shí)施例中，使用具有螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆具鉆井，在鉆進(jìn)過程中，當(dāng)螺桿處于低狗腿井段時使用第一頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，當(dāng)螺桿處于中狗腿井段時使用第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，當(dāng)螺桿處于高狗腿井段時使用第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，第一頂驅(qū)轉(zhuǎn)速大于第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速大于第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，具體包括以下步驟：

步驟s1：將螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)隨鉆具下放至井底；

步驟s2：根據(jù)此時螺桿所處井段的狗腿度確定鉆進(jìn)頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，鉆進(jìn)頂驅(qū)轉(zhuǎn)速指的是正常鉆進(jìn)時的頂驅(qū)轉(zhuǎn)速；比如，若此時螺桿所處井段的狗腿度在低狗腿井段的狗腿度范圍內(nèi)，則將鉆進(jìn)頂驅(qū)轉(zhuǎn)速設(shè)置為第一頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，若此時螺桿所處井段的狗腿度在中狗腿井段的狗腿度范圍內(nèi)，則將鉆進(jìn)頂驅(qū)轉(zhuǎn)速設(shè)置為第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，若此時螺桿所處井段的狗腿度在高狗腿井段的狗腿度范圍內(nèi)，則將鉆進(jìn)頂驅(qū)轉(zhuǎn)速設(shè)置為第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速；

步驟s3：啟動頂驅(qū)和鉆具進(jìn)行鉆進(jìn)；

步驟s4：鉆完立柱后接新立柱；

步驟s5：重復(fù)步驟s2～步驟s4，直至一趟鉆完成。

如圖3所示，在一個具體實(shí)施例中，步驟s4包括：

步驟s41：鉆完立柱后，保持鉆進(jìn)排量和轉(zhuǎn)速進(jìn)行洗井作業(yè)；例如洗井5分鐘；

步驟s42：關(guān)閉頂驅(qū)，在保持鉆進(jìn)排量的同時，將鉆具勻速上提預(yù)設(shè)距離，記錄實(shí)際上提懸重，再將鉆具勻速下放預(yù)設(shè)距離，記錄實(shí)際下放懸重；例如該預(yù)設(shè)距離為10米，注意在上提和下放轉(zhuǎn)換時保持10秒靜止時間；

步驟s43：將實(shí)際上提懸重和實(shí)際下放懸重分別與預(yù)設(shè)正常上提懸重和預(yù)設(shè)正常下放懸重對比，當(dāng)實(shí)際上提懸重與預(yù)設(shè)正常上提懸重的差值、以及預(yù)設(shè)正常下放懸重與實(shí)際下放懸重的差值都在允許差值范圍內(nèi)時，進(jìn)入步驟s45，也就是省去倒劃眼作業(yè)；否則進(jìn)入步驟s44，也就是進(jìn)行必要的倒劃眼作業(yè)；其中的預(yù)設(shè)正常上提懸重和預(yù)設(shè)正常下放懸重可以是根據(jù)井眼軌跡、井身結(jié)構(gòu)、泥漿性能等實(shí)際情況模擬計算磨阻系數(shù)后確定的數(shù)值范圍，此計算方法為現(xiàn)有技術(shù)，容不贅述；

步驟s44：進(jìn)行倒劃眼作業(yè)；

步驟s45：下鉆到井底，接新立柱。

進(jìn)一步，在步驟s43中，允許差值范圍為0～30kn，也就是當(dāng)實(shí)際上提懸重與預(yù)設(shè)正常上提懸重的差值在0～30kn的范圍內(nèi)，且預(yù)設(shè)正常下放懸重與實(shí)際下放懸重的差值在0～30kn的范圍內(nèi)時，代表實(shí)際上提懸重和實(shí)際下放懸重正常，省去倒劃眼作業(yè)；當(dāng)實(shí)際上提懸重比預(yù)設(shè)正常上提懸重高30kn以上，或者實(shí)際下放懸重比預(yù)設(shè)正常下放懸重低30kn以上時，需要進(jìn)行倒劃眼作業(yè)。

例如，預(yù)設(shè)正常上提懸重和預(yù)設(shè)正常下放懸重均為200kn，當(dāng)實(shí)際上提懸重在200kn～230kn的范圍內(nèi)且實(shí)際下放懸重在170kn～200kn的范圍時，省去倒劃眼作業(yè)；當(dāng)實(shí)際上提懸重大于230kn，或?qū)嶋H下放懸重小于170kn時，需要進(jìn)行倒劃眼作業(yè)。如圖2所示，在一個具體實(shí)施例中，步驟s3包括：

步驟s31：將鉆具上提預(yù)設(shè)懸空距離，開泵測斜；例如該懸空距離為1米～1.5米；

步驟s32：將頂驅(qū)轉(zhuǎn)速設(shè)置為初始轉(zhuǎn)速，例如初始轉(zhuǎn)速為40rpm，初始轉(zhuǎn)速小于第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，啟動頂驅(qū)，使頂驅(qū)按照初始轉(zhuǎn)速驅(qū)動鉆具旋轉(zhuǎn)，此時鉆具為空轉(zhuǎn)，同時記錄初始扭矩最大值、空轉(zhuǎn)扭矩和空轉(zhuǎn)懸重；

步驟s33：將頂驅(qū)轉(zhuǎn)速設(shè)置為鉆進(jìn)頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，待頂驅(qū)轉(zhuǎn)速提速至鉆進(jìn)頂驅(qū)轉(zhuǎn)速后，緩慢下放鉆具至井底，加壓至正常鉆進(jìn)鉆壓，進(jìn)行鉆進(jìn)。

在實(shí)際鉆井作業(yè)中，在將螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)隨鉆具下放至井底后，在初次正常鉆進(jìn)前，進(jìn)行鉆頭磨合及造型，鉆壓10kn～20kn，排量根據(jù)鉆井實(shí)際井眼清潔需要選擇，鉆0.3m～0.5m。

在一個實(shí)施例中，螺桿為直螺桿(或稱為直螺桿馬達(dá))，直螺桿能適應(yīng)更高的頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，較佳地，直螺桿是功率為240kw～300kw的大功率直螺桿。

本發(fā)明使用的螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)可以是專利公告號cn207131392u公開的高速旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)，當(dāng)然還可以是其它現(xiàn)有的螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)。

以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。而且需要說明的是，本發(fā)明的各組成部分并不僅限于上述整體應(yīng)用，本發(fā)明的說明書中描述的各技術(shù)特征可以根據(jù)實(shí)際需要選擇一項(xiàng)單獨(dú)使用或選擇多項(xiàng)組合起來使用，因此，本發(fā)明理所當(dāng)然地涵蓋了與本案發(fā)明點(diǎn)有關(guān)的其它組合及具體應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.一種使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其特征在于，所述鉆井方法包括：

根據(jù)井眼的狗腿度，將井眼分為低狗腿井段、中狗腿井段和高狗腿井段，所述低狗腿井段的狗腿度小于所述中狗腿井段的狗腿度，所述中狗腿井段的狗腿度小于所述高狗腿井段的狗腿度；

使用具有螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆具鉆井，在鉆進(jìn)過程中，當(dāng)螺桿處于所述低狗腿井段時使用第一頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，當(dāng)螺桿處于所述中狗腿井段時使用第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，當(dāng)螺桿處于所述高狗腿井段時使用第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，所述第一頂驅(qū)轉(zhuǎn)速大于所述第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，所述第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速大于所述第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速。

2.如權(quán)利要求1所述的使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其特征在于，所述低狗腿井段的狗腿度為0～2°/30m，所述中狗腿井段的狗腿度為2°/30m～6°/30m，所述高狗腿井段的狗腿度大于6°/30m。

3.如權(quán)利要求1或2所述的使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其特征在于，所述第一頂驅(qū)轉(zhuǎn)速為100rpm～130rpm，所述第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速為60rpm～100rpm，所述第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速為40rpm～60rpm。

4.如權(quán)利要求3所述的使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其特征在于，所述第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速為80rpm～100rpm。

5.如權(quán)利要求1所述的使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其特征在于，所述使用具有螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆具鉆井，在鉆進(jìn)過程中，當(dāng)螺桿處于所述低狗腿井段時使用第一頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，當(dāng)螺桿處于所述中狗腿井段時使用第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，當(dāng)螺桿處于所述高狗腿井段時使用第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，所述第一頂驅(qū)轉(zhuǎn)速大于所述第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，所述第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速大于所述第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，包括：

步驟s1：將螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)隨鉆具下放至井底；

步驟s2：根據(jù)此時螺桿所處井段的狗腿度確定鉆進(jìn)頂驅(qū)轉(zhuǎn)速；

步驟s3：啟動頂驅(qū)和鉆具進(jìn)行鉆進(jìn)；

步驟s4：鉆完立柱后接新立柱；

步驟s5：重復(fù)步驟s2～步驟s4，直至一趟鉆完成。

6.如權(quán)利要求5所述的使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其特征在于，所述步驟s4包括：

步驟s41：鉆完立柱后，保持鉆進(jìn)排量和轉(zhuǎn)速進(jìn)行洗井作業(yè)；

步驟s42：關(guān)閉頂驅(qū)，在保持鉆進(jìn)排量的同時，將鉆具勻速上提預(yù)設(shè)距離，記錄實(shí)際上提懸重，再將鉆具勻速下放預(yù)設(shè)距離，記錄實(shí)際下放懸重；

步驟s43：將實(shí)際上提懸重和實(shí)際下放懸重分別與預(yù)設(shè)正常上提懸重和預(yù)設(shè)正常下放懸重對比，當(dāng)實(shí)際上提懸重與預(yù)設(shè)正常上提懸重的差值、以及預(yù)設(shè)正常下放懸重與實(shí)際下放懸重的差值都在允許差值范圍內(nèi)時，進(jìn)入步驟s45，否則進(jìn)入步驟s44；

步驟s44：進(jìn)行倒劃眼作業(yè)；

步驟s45：下鉆到井底，接新立柱。

7.如權(quán)利要求6所述的使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其特征在于，所述允許差值范圍為0～30kn，在所述步驟s43中，當(dāng)實(shí)際上提懸重與預(yù)設(shè)正常上提懸重的差值在0～30kn的范圍內(nèi)，且預(yù)設(shè)正常下放懸重與實(shí)際下放懸重的差值在0～30kn的范圍內(nèi)時，進(jìn)入步驟s45；當(dāng)實(shí)際上提懸重比預(yù)設(shè)正常上提懸重高30kn以上，或者實(shí)際下放懸重比預(yù)設(shè)正常下放懸重低30kn以上時，進(jìn)入步驟s44。

8.如權(quán)利要求5所述的使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其特征在于，所述步驟s3包括：

步驟s31：將鉆具上提預(yù)設(shè)懸空距離，開泵測斜；

步驟s32：將頂驅(qū)轉(zhuǎn)速設(shè)置為初始轉(zhuǎn)速，所述初始轉(zhuǎn)速小于所述第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，啟動頂驅(qū)，使頂驅(qū)按照所述初始轉(zhuǎn)速驅(qū)動鉆具旋轉(zhuǎn)，同時記錄初始扭矩最大值、空轉(zhuǎn)扭矩和空轉(zhuǎn)懸重；

步驟s33：將頂驅(qū)轉(zhuǎn)速設(shè)置為所述鉆進(jìn)頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，待頂驅(qū)轉(zhuǎn)速提速至所述鉆進(jìn)頂驅(qū)轉(zhuǎn)速后，下放鉆具至井底進(jìn)行鉆進(jìn)。

9.如權(quán)利要求1所述的使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其特征在于，所述螺桿為直螺桿。

10.如權(quán)利要求9所述的使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其特征在于，所述直螺桿的功率為240kw～300kw。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提供一種使用螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆井方法，其包括：根據(jù)井眼的狗腿度，將井眼分為低狗腿井段、中狗腿井段和高狗腿井段，低狗腿井段的狗腿度小于中狗腿井段的狗腿度，中狗腿井段的狗腿度小于高狗腿井段的狗腿度；使用具有螺桿和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具組合系統(tǒng)的鉆具鉆井，在鉆進(jìn)過程中，當(dāng)螺桿處于低狗腿井段時使用第一頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，當(dāng)螺桿處于中狗腿井段時使用第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，當(dāng)螺桿處于高狗腿井段時使用第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，第一頂驅(qū)轉(zhuǎn)速大于第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，第二頂驅(qū)轉(zhuǎn)速大于第三頂驅(qū)轉(zhuǎn)速。本發(fā)明通過提高鉆進(jìn)時的頂驅(qū)轉(zhuǎn)速，能進(jìn)一步提高機(jī)械鉆速，并改善鉆進(jìn)時的井眼清潔，降低巖屑床高度，降低發(fā)生巖屑雪崩、砂橋卡鉆等井下事故的風(fēng)險。

技術(shù)研發(fā)人員：孫金德;張福祥;劉萬壽;李志斌

受保護(hù)的技術(shù)使用者：洲際海峽能源科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.05.15

技術(shù)公布日：2020.08.18