[發明專利]徑向水平井套管開孔工藝

有效

• 申請號: 200910072631.3
• 申請日: 2009-07-31
• 公開（公告）號: CN101629472A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 李瑞營;楊智光;楊志堅;張恒
• 申請（專利權）人: 大慶油田有限責任公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司
• 代理人: 孫淑榮

技術領域：

本發明涉及油田鉆井領域中一種套管開孔方法，尤其是一種徑向 水平井套管開孔工藝。

背景技術：

徑向水平井是指在直井的套管內壁沿徑向在同一個油層或不同 油層內鉆出一個或數個不同方位的輻射狀水平井眼。套管開孔工藝技 術是徑向水平井施工中的一項關鍵技術。目前的套管開孔工藝技術施 工難度大、工作量大、成本高，施工后開孔形狀不規則，無法達到預 期的效果。出現該現象的主要原因是開孔工藝存在以下缺點：

(1)采用水力開孔時，開孔噴嘴在高壓水流的反作用力下出現 回縮，無法與套管壁緊密接觸，而且水力開孔施工后的開孔形狀不規 則，高壓水流也會對轉向器造成沖蝕；

(2)機械式開孔通常適用于轉向器曲率半徑較大的情況，曲率 半徑過小，鉆頭及其上部連接的機構通過困難或不能通過，即使能通 過，摩阻也會較大，造成扭矩變大，在套管上開孔比較困難。

發明內容：

為了克服背景技術中的不足，本發明提供一種徑向水平井套管開 孔工藝，該新工藝在很大程度上減小了鉆頭及其上部連接機構通過轉 向器時所受的阻力，鉆頭很容易通過轉向器直接作用在套管上，并且 轉動鉆頭時，摩擦扭矩較小，提高了上部動力源的使用效率，實現了 在套管上徑向開孔，克服了套管內壁徑向機械開孔的難題，同時鉆頭 所鉆出的窗口形狀規則，開孔后便于后期的噴射鉆進。

本發明所采用的技術方案是：首先，將轉向器螺紋連接在油管下 面下放到指定深度的套管開孔處；然后在地面完成鉆頭、活節鉆軸、 小螺桿及連續管的下部鉆具組合連接，沿油管內部下放到轉向器的通 道內，當開孔鉆頭頂到套管內壁后，小螺桿的“u”型坐鍵槽正好坐 入轉向器頂端的“n”型坐鍵裝置上，形成雙向坐鍵。連續管鉆機與 高壓泵車、水罐相連，形成一個完整的鉆井液供給體系，高壓泵車從 水罐內抽取清水，以1L/S的流量注入連續管內，進入與其相連的小 螺桿內，使得小螺桿帶動下部連接的活節鉆軸和鉆頭以140-160r/min 高速旋轉，在小螺桿及連續管自重的作用下，進行切削套管作業，從 而實現了套管徑向開孔。

上述的轉向器為分體結構，內部有“倒問號”型通道，轉向器上 端內固定有小螺桿定位座，小螺桿定位座的上部為坡面，坡面的上端 為坐鍵，小螺桿定位座的下部外壁上有與坡面相連通的坐鍵槽。

上述的小螺桿下端外壁螺紋連接小螺桿引鞋，小螺桿引鞋的下部 為與小螺桿定位座的坡面相吻合的斜面，斜面下端為與小螺桿定位座 的坐鍵槽相配合的引鞋坐鍵，小螺桿引鞋的上部外壁有與斜面相連通 的引鞋坐鍵槽，引鞋坐鍵槽與小螺桿定位座的坐鍵相配合，從而實現 雙坐鍵。

上述的活節鉆軸由鏈節結構，由若干活節鉸接而成。

本發明具有如下有益效果：本發明克服了以往工藝的缺點，鉆頭 及活節鉆軸能夠輕易地通過轉向器，降低了活節鉆軸與轉向器之間的 摩阻，提高了對上部螺桿動力的使用效率，鉆頭在小螺桿提供的動力 下在套管上容易鉆出形狀規則的孔眼。

附圖說明：

圖1是本發明所用鉆具的結構示意圖；

圖2是圖1中轉向器的結構示意圖；

圖3是圖1中小螺桿引鞋的主視圖；

圖4是圖3的附視圖；

圖5是圖3的右視圖；

圖6是圖1中小螺桿定位座的主視圖；

圖7是圖6的附視圖；

圖8是圖6的右視圖；

圖9是圖1中活節鉆軸在轉向器內的結構示意圖。

1-轉向器，2-鉆頭，3-活節鉆軸，4-小螺桿，5-連續管，6-“倒 問號”型通道，7-油管，8-小螺桿定位座，9-坡面，10-坐鍵槽，11- 小螺桿下端引鞋，12-斜面，13-引鞋坐鍵，14-活節，15-引鞋坐鍵槽， 16-坐鍵。

具體實施方式：

下面結合實施例對本發明作進一步說明：