本发明属于钻探技术领域，具体涉及一种适用于小井眼钻井的井下钻具及其使用方法。
背景技术：
关于小井眼的定义，不同国家和不同油田公司都有各自不同的理解，有的根据环空尺寸，有的是依据井径，有的则根据90%或更多井段用小于177.8mm钻头钻进的井眼定义，比较普遍认可的定义是：70%的井深直径小于177.8mm的井为小井眼。小井眼钻井因具有能耗低、钻井液用量小、废弃物排放少等优势，在石油行业受到青睐。
目前，常用的小井眼钻井采用二开制井身结构，例如若需取得61/2"的小井眼钻井，则表层井眼尺寸91/2"、钻井深度500～1000米，那么，一开钻井作业时，采用51/4"方钻杆 5"钻杆 转换接头 61/2"钻铤 螺杆 91/2"pdc钻头的钻具组合进行表层套管施工，表层套管施工完成后，起出一开钻具组合，进行二开钻井作业，采用31/2"方钻杆 4"钻杆 转换接头 5"钻铤 螺杆 61/2"pdc钻头的钻具组合进行技术套管施工。
然而，一开表层完钻至二开钻井前，由于一开所用方钻杆尺寸、钻杆尺寸、钻铤尺寸、钻头尺寸与二开所用方钻杆尺寸、钻杆尺寸、钻铤尺寸、钻头尺寸都不相同，因此，需要更换方钻杆、钻杆、钻铤和钻头，可以看出，几乎是将一开钻具组合完全舍弃并重新组装一个新的钻具串，尤其是钻杆的更换，需要绷去一开所有的钻杆，然后接相同长度的二开钻杆，而在表层施工中，每根钻杆的长度通常为9.5米，因此需要更换50～100根钻杆，这在现场施工中，无疑增加了工作量，延长了作业周期且作业流程繁琐，在更换各部件的过程中，存在高风险作业。
技术实现要素：
本发明实施方式的目的在于提供一种适用于小井眼钻井的井下钻具及其使用方法，其目的一是解决现有的小井眼钻井采用二开制井深结构时，在一开表层至二开钻井前，因需要大量更换钻具，导致作业流程复杂且作业周期长的问题；其目的二是解决在更换钻具特别是绷去钻杆的过程中存在的作业风险大、效率低的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种适用于小井眼钻井的井下钻具，它至少包括用于第一次开钻的一开钻具组合和用于第二次开钻的二开钻具组合，一开钻具组合的结构和二开钻具组合的结构相同，自上至下均是由方钻杆、钻杆、转换接头、钻铤、螺杆、pdc钻头依次连接组成；
其中，一开钻具组合中的方钻杆外径与二开钻具组合中的方钻杆外径相同，一开钻具组合中的钻杆外径与二开钻具组合中的钻杆外径相同。
本发明还保护了一种适用于小井眼钻井的井下钻具的使用方法，包括以下步骤：
s001.第一次开钻
利用一开钻具组合从地面钻出表层井眼，继续钻进到设计深度后，起出一开钻具组合，下入表层套管，固井侯凝；
s002.第二次开钻
更换一开钻具组合下方的钻铤和pdc钻头，组成二开钻具组合，下入二开钻具组合至表层套管内，继续钻进，下入技术套管或油层套管完井。
进一步地，若预设目的小井眼尺寸为61/2"，预设表层井眼尺寸为91/2"，设计深度为500～1000米，则选择以下钻具：
一开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、61/2"钻铤、螺杆、91/2"pdc钻头依次连接组成；
二开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、5"钻铤、螺杆、61/2"pdc钻头依次连接组成。
优选地，步骤s002的第二次开钻具体包括：
s201.起出一开钻具组合后，保留一开钻具组合的31/2"方钻杆、4"钻杆和转换接头，拆除下方的61/2"钻铤和91/2"pdc钻头，更换为5"钻铤和61/2"pdc钻头，一开钻具组合的31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头与更换后的5"钻铤和61/2"pdc钻头组合成为二开钻具组合；
s202.将二开钻具组合下入表层套管内，继续钻进，下入技术套管或油层套管完井。
进一步地，若预设目的小井眼尺寸为61/2"，预设表层井眼尺寸为91/2"，设计深度为500米，则选择以下钻具：
一开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、61/2"钻铤、螺杆、91/2"pdc钻头依次连接组成；
二开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、5"钻铤、螺杆、61/2"pdc钻头依次连接组成。
优选地，若预设目的小井眼尺寸为61/2"，预设表层井眼尺寸为91/2"，设计深度为767米，则选择以下钻具：
一开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、61/2"钻铤、螺杆、91/2"pdc钻头依次连接组成；
二开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、5"钻铤、螺杆、61/2"pdc钻头依次连接组成。
进一步地，若预设目的小井眼尺寸为61/2"，预设表层井眼尺寸为91/2"，设计深度为890米，则选择以下钻具：
一开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、61/2"钻铤、螺杆、91/2"pdc钻头依次连接组成；
二开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、5"钻铤、螺杆、61/2"pdc钻头依次连接组成。
优选地，若预设目的小井眼尺寸为61/2"，预设表层井眼尺寸为91/2"，设计深度为945米，则选择以下钻具：
一开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、61/2"钻铤、螺杆、91/2"pdc钻头依次连接组成；
二开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、5"钻铤、螺杆、61/2"pdc钻头依次连接组成。
进一步地，若预设目的小井眼尺寸为61/2"，预设表层井眼尺寸为91/2"，设计深度为1000米，则选择以下钻具：
一开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、61/2"钻铤、螺杆、91/2"pdc钻头依次连接组成；
二开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、5"钻铤、螺杆、61/2"pdc钻头依次连接组成。
本发明的有益效果如下：
一开钻井时下入一开钻具组合，一开完成后，起出一开钻具组合，只需拆除钻铤和钻头，更换为二开所需的小尺寸钻铤和钻头，组成二开钻具组合，继续二开钻井即可，无需更换方钻杆，更不用更换近千米钻杆，因而简化了作业流程，同时也减少了作业风险，缩短了表层完钻至二开准备的作业周期。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1是适用于小井眼钻井的井下钻具的结构示意图。
图2是适用于小井眼钻井的井下钻具的使用流程图。
图3是第二次开钻的具体流程图。
附图标记说明：
1.方钻杆；2.钻杆；3.转换接头；4.钻铤；5.螺杆；6.pdc钻头。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
需说明的是，在本发明中，图中的上、下、左、右即视为本说明书中所述的适用于小井眼钻井的井下钻具的上、下、左、右。
现参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
第一实施方式：
本发明的第一实施方式涉及一种适用于小井眼钻井的井下钻具，参照图1，它至少包括用于第一次开钻的一开钻具组合和用于第二次开钻的二开钻具组合，一开钻具组合的结构和二开钻具组合的结构相同，自上至下均是由方钻杆1、钻杆2、转换接头3、钻铤4、螺杆5、pdc钻头6依次连接组成；
其中，一开钻具组合中的方钻杆1外径与二开钻具组合中的方钻杆1外径相同，一开钻具组合中的钻杆2外径与二开钻具组合中的钻杆2外径相同。
在二开制井身结构中，需要两次开钻，分别是一开钻井和二开钻井，具体地，一开钻井是从地面钻出表层井眼，到一定设计深度后下表层套管；二开钻井是从表层套管内用较小一些的钻头继续钻进，若地层不复杂，则可直接钻到目的层后下油层套管完井，如果地层复杂，很难用钻井液控制时，则要下入技术套管。
以上是小井眼钻井的基本常识，在此基础上，若要施工小井眼钻井，则需要先提前准备一开钻具组合，即自上至下将方钻杆1、钻杆2、转换接头3、钻铤4、螺杆5、pdc钻头6依次连接，然后一开钻进，完成设计深度，表层完钻后，起出一开钻具组合，拆除钻铤4和pdc钻头6，更换为二开所需尺寸的钻铤4和pdc钻头6，此时的管柱已成为二开钻具组合，继续钻进，下入技术套管或油层套管完井。
可以看出，在本实施方式中，表层完钻至二开钻井前，只需拆除一开钻具组合中的钻铤4和pdc钻头6，更换为二开所需的小尺寸的钻铤4和pdc钻头6，由于钻铤4和pdc钻头6的长度较短，可以迅速更换，相比传统的更换近千米钻杆和更换方钻杆、钻铤、钻头，本实施方式只需更换钻铤4和pdc钻头6两个部件即可，压缩了作业周期，也减少了绷去的作业风险，更加简单可靠。
更换钻铤4和pdc钻头6时，两者之间的连接件螺杆5也是需要更换的，更换为与钻铤4和pdc钻头6相互匹配的尺寸即可，由于螺杆5的更换属于常识，在此不作详细的说明。
在本实施方式中，一开和二开的方钻杆1、钻杆2、转换接头3的尺寸是相同的，无需更换，相同尺寸的部件既不会影响整个钻具的刚性，同时也提高了作业效率，省去了更换的麻烦。
值得一提地是，无论是开钻何种尺寸的小井眼，一开钻具组合的结构和二开钻具组合的结构是不变的，即依然是自上至下由方钻杆1、钻杆2、转换接头3、钻铤4、螺杆5、pdc钻头6依次连接组成，只需改变钻铤和钻头的尺寸。
第二实施方式：
参照图2，本实施方式提供了一种适用于小井眼钻井的井下钻具的使用方法，包括以下步骤：
s001.第一次开钻
利用一开钻具组合从地面钻出表层井眼，继续钻进到设计深度后，起出一开钻具组合，下入表层套管，固井侯凝；
s002.第二次开钻
更换一开钻具组合下方的钻铤4和pdc钻头6，组成二开钻具组合，下入二开钻具组合至表层套管内，继续钻进，下入技术套管或油层套管完井。
具体地，第一次开钻时：按照自上至下的顺序将方钻杆1、钻杆2、转换接头3、钻铤4、螺杆5、pdc钻头6依次连接组成一开钻具组合，然后利用一开钻具组合从地面钻出表层井眼，继续钻进到设计深度后，起出一开钻具组合，下入表层套管，固井侯凝；
第二次开钻时：保留一开钻具组合的方钻杆1、钻杆2、转换接头3，拆除下方的钻铤4和pdc钻头6，更换为二开所需的小尺寸的4和pdc钻头6，一开钻具组合的方钻杆1、钻杆2、转换接头3与更换后的小尺寸的4和pdc钻头6组合成为二开钻具组合，将二开钻具组合下入表层套管内，继续钻进，下入技术套管或油层套管完井。
表层完钻至二开钻井前，只需拆除一开钻具组合中的钻铤4和pdc钻头6，更换为二开所需的小尺寸的钻铤4和pdc钻头6，由于钻铤4和pdc钻头6的长度较短，可以迅速更换，相比传统的更换近千米钻杆和更换方钻杆、钻铤、钻头，本实施方式只需更换钻铤4和pdc钻头6两个部件即可，压缩了作业周期，也减少了绷去的作业风险，更加简单可靠。
第三实施方式：
在第二实施方式的基础上，如图3所示，若预设目的小井眼尺寸为61/2"，预设表层井眼尺寸为91/2"，设计深度为500～1000米，则选择以下钻具：
一开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、61/2"钻铤、螺杆、91/2"pdc钻头依次连接组成；
二开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、5"钻铤、螺杆、61/2"pdc钻头依次连接组成。
在上述基础上，本实施方式提供了一种适用于小井眼钻井的井下钻具的使用方法，包括以下步骤：
s001.第一次开钻
利用一开钻具组合从地面钻出表层井眼，继续钻进到设计深度后，起出一开钻具组合，下入表层套管，固井侯凝；
s002.第二次开钻
更换一开钻具组合下方的钻铤4和pdc钻头6，组成二开钻具组合，下入二开钻具组合至表层套管内，继续钻进，下入技术套管或油层套管完井。
步骤s002的第二次开钻具体包括：
s201.起出一开钻具组合后，保留一开钻具组合的31/2"方钻杆、4"钻杆和转换接头，拆除下方的61/2"钻铤和91/2"pdc钻头，更换为5"钻铤和61/2"pdc钻头，一开钻具组合的31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头与更换后的5"钻铤和61/2"pdc钻头组合成为二开钻具组合；
s202.将二开钻具组合下入表层套管内，继续钻进，下入技术套管或油层套管完井。
通常地，小井眼钻井的井眼尺寸是61/2"，表层井眼尺寸是91/2"，钻井深度是500～1000米，所以本实施方式优选了上述尺寸的钻具组合。
本实施方式根据以上步骤在下述几个井场做了试验，具体试验如下：
（1）x井，设计为二开制井身结构的61/2"小井眼气井，表层井眼为91/2"，深度为500米，则选择以下钻具：
一开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、61/2"钻铤、螺杆、91/2"pdc钻头依次连接组成；
二开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、5"钻铤、螺杆、61/2"pdc钻头依次连接组成。
第一次开钻：利用一开钻具组合从地面钻出表层井眼，继续钻进到设计深度后，起出一开钻具组合，下入75/8"表层套管，固井侯凝；
第二次开钻：起出一开钻具组合后，保留一开钻具组合的31/2"方钻杆、4"钻杆和转换接头，拆除下方的61/2"钻铤和91/2"pdc钻头，更换为5"钻铤和61/2"pdc钻头，一开钻具组合的31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头与更换后的5"钻铤和61/2"pdc钻头组合成为二开钻具组合，将二开钻具组合下入表层套管内，继续钻进，下入技术套管或油层套管完井。
（2）y井，设计为二开制井身结构的61/2"小井眼气井，表层井眼为91/2"，深度为760米，则选择以下钻具：
一开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、61/2"钻铤、螺杆、91/2"pdc钻头依次连接组成；
二开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、5"钻铤、螺杆、61/2"pdc钻头依次连接组成。
第一次开钻：利用一开钻具组合从地面钻出表层井眼，继续钻进到设计深度后，起出一开钻具组合，下入75/8"表层套管，固井侯凝；
第二次开钻：起出一开钻具组合后，保留一开钻具组合的31/2"方钻杆、4"钻杆和转换接头，拆除下方的61/2"钻铤和91/2"pdc钻头，更换为5"钻铤和61/2"pdc钻头，一开钻具组合的31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头与更换后的5"钻铤和61/2"pdc钻头组合成为二开钻具组合，将二开钻具组合下入表层套管内，继续钻进，下入技术套管或油层套管完井。
使用结果：
表层钻井周期与未采用此钻具组合井相当，表层完钻至二开周期，与未采用此方法的2口井对比，周期缩短1.13天，占全井钻井周期17.83天的6.34%。
（3）z井，设计为二开制井身结构的61/2"小井眼气井，表层井眼为91/2"，深度为767米，则选择以下钻具：
一开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、61/2"钻铤、螺杆、91/2"pdc钻头依次连接组成；
二开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、5"钻铤、螺杆、61/2"pdc钻头依次连接组成。
使用结果：
表层钻井周期与未采用此钻具组合井相当，表层完钻至二开周期，与未采用此方法的2口井对比，周期缩短1.08天，占全井钻井周期20天的5.4%。
（4）a井，设计为二开制井身结构的61/2"小井眼气井，表层井眼为91/2"，深度为890米，则选择以下钻具：
一开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、61/2"钻铤、螺杆、91/2"pdc钻头依次连接组成；
二开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、5"钻铤、螺杆、61/2"pdc钻头依次连接组成。
（5）b井，设计为二开制井身结构的61/2"小井眼气井，表层井眼为91/2"，深度为945米，则选择以下钻具：
一开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、61/2"钻铤、螺杆、91/2"pdc钻头依次连接组成；
二开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、5"钻铤、螺杆、61/2"pdc钻头依次连接组成。
（6）c井，设计为二开制井身结构的61/2"小井眼气井，表层井眼为91/2"，深度为1000米，则选择以下钻具：
一开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、61/2"钻铤、螺杆、91/2"pdc钻头依次连接组成；
二开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、5"钻铤、螺杆、61/2"pdc钻头依次连接组成。
综上所述，本发明保护的适用于小井眼钻井的井下钻具，它主要包括一开钻具组合和二开钻具组合，一开钻井时下入一开钻具组合，一开完成后，起出一开钻具组合，只需拆除钻铤和钻头，更换为二开所需的小尺寸钻铤和钻头，组成二开钻具组合，继续二开钻井即可，无需更换方钻杆，更不用更换近千米钻杆，因而简化了作业流程，同时也减少了作业风险，缩短了表层完钻至二开准备的作业周期。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
1.一种适用于小井眼钻井的井下钻具，其特征在于，它至少包括用于第一次开钻的一开钻具组合和用于第二次开钻的二开钻具组合，所述一开钻具组合的结构和所述二开钻具组合的结构相同，自上至下均是由方钻杆（1）、钻杆（2）、转换接头（3）、钻铤（4）、螺杆（5）、pdc钻头（6）依次连接组成；
其中，一开钻具组合中的方钻杆（1）外径与二开钻具组合中的方钻杆（1）外径相同，一开钻具组合中的钻杆（2）外径与二开钻具组合中的钻杆（2）外径相同。
2.一种根据权利要求1所述的适用于小井眼钻井的井下钻具的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
s001.第一次开钻
利用一开钻具组合从地面钻出表层井眼，继续钻进到设计深度后，起出一开钻具组合，下入表层套管，固井侯凝；
s002.第二次开钻
更换一开钻具组合下方的钻铤（4）和pdc钻头（6），组成二开钻具组合，下入二开钻具组合至表层套管内，继续钻进，下入技术套管或油层套管完井。
3.如权利要求2所述的适用于小井眼钻井的井下钻具的使用方法，其特征在于，若预设目的小井眼尺寸为61/2"，预设表层井眼尺寸为91/2"，设计深度为500～1000米，则选择以下钻具：
一开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、61/2"钻铤、螺杆、91/2"pdc钻头依次连接组成；
二开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、5"钻铤、螺杆、61/2"pdc钻头依次连接组成。
4.如权利要求3所述的适用于小井眼钻井的井下钻具的使用方法，其特征在于，步骤s002所述第二次开钻具体包括：
s201.起出一开钻具组合后，保留一开钻具组合的31/2"方钻杆、4"钻杆和转换接头，拆除下方的61/2"钻铤和91/2"pdc钻头，更换为5"钻铤和61/2"pdc钻头，一开钻具组合的31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头与更换后的5"钻铤和61/2"pdc钻头组合成为二开钻具组合；
s202.将二开钻具组合下入表层套管内，继续钻进，下入技术套管或油层套管完井。
5.如权利要求4所述的适用于小井眼钻井的井下钻具的使用方法，其特征在于，若预设目的小井眼尺寸为61/2"，预设表层井眼尺寸为91/2"，设计深度为500米，则选择以下钻具：
一开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、61/2"钻铤、螺杆、91/2"pdc钻头依次连接组成；
二开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、5"钻铤、螺杆、61/2"pdc钻头依次连接组成。
6.如权利要求4所述的适用于小井眼钻井的井下钻具的使用方法，其特征在于，若预设目的小井眼尺寸为61/2"，预设表层井眼尺寸为91/2"，设计深度为767米，则选择以下钻具：
一开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、61/2"钻铤、螺杆、91/2"pdc钻头依次连接组成；
二开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、5"钻铤、螺杆、61/2"pdc钻头依次连接组成。
7.如权利要求4所述的适用于小井眼钻井的井下钻具的使用方法，其特征在于，若预设目的小井眼尺寸为61/2"，预设表层井眼尺寸为91/2"，设计深度为890米，则选择以下钻具：
一开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、61/2"钻铤、螺杆、91/2"pdc钻头依次连接组成；
二开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、5"钻铤、螺杆、61/2"pdc钻头依次连接组成。
8.如权利要求4所述的适用于小井眼钻井的井下钻具的使用方法，其特征在于，若预设目的小井眼尺寸为61/2"，预设表层井眼尺寸为91/2"，设计深度为945米，则选择以下钻具：
一开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、61/2"钻铤、螺杆、91/2"pdc钻头依次连接组成；
二开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、5"钻铤、螺杆、61/2"pdc钻头依次连接组成。
9.如权利要求4所述的适用于小井眼钻井的井下钻具的使用方法，其特征在于，若预设目的小井眼尺寸为61/2"，预设表层井眼尺寸为91/2"，设计深度为1000米，则选择以下钻具：
一开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、61/2"钻铤、螺杆、91/2"pdc钻头依次连接组成；
二开钻具组合自上至下由31/2"方钻杆、4"钻杆、转换接头、5"钻铤、螺杆、61/2"pdc钻头依次连接组成。
技术总结