[實用新型]水平井井下定位定角鉆孔開窗工具

無效

• 申請號: 201120031720.6
• 申請日: 2011-01-28
• 公開（公告）號: CN201915876U
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 劉升貴;王建強
• 申請（專利權）人: 中礦瑞杰(北京)科技有限公司
• 主分類號: E21B29/06
• 分類號: E21B29/06;E21B7/04;E21B47/02;E21B47/024;E21B47/12
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 趙燕力

技術領域

本實用新型是關于一種煤層氣開采的鉆孔開窗裝置，尤其涉及一種水平井井下定位定角鉆孔開窗工具。

背景技術

在煤層氣開采領域中，通常是利用鉆機鉆出直井或直井及水平井后，在井筒內下入金屬套管及玻璃鋼套管進行固井，然后在煤層段的套管上鉆孔開窗，接著下入水力噴射鉆孔管串穿過套管窗口進行噴射鉆孔卸壓，通過降壓排水致使煤層氣解吸的方式開采煤層氣資源。此種開采方式中的一個重要環節是在煤層段的套管上進行開窗。

目前，應用于煤層氣水平井的套管開窗技術尚屬于空白，研究發現該技術方面尚需解決的主要技術難題有：(1)套管開窗工具在井下不能定位，鉆具啟動時容易被加載的初始力壓斷，使用過程中鉆具磨損較大；(2)開窗工具在鉆孔開窗過程中如果受到較大阻力時，鉆具可能受反向扭轉而損壞；(3)鉆具在向井下放入過程中，可能因無法定位(限位)而使鉆具前端的鉆頭(或刀頭)與攜向器的前端壁面產生碰撞，甚至損壞鉆頭。

由上所述，在現有技術中套管開窗工具在井下不能定位，尤其針對水平井很難實現確定角度開窗，不能實現定位定角，造成在煤層氣開采過程中，不能充分擴大產氣面積、提高煤層氣的產量，針對不同煤層，難以進行正常開采。

有鑒于此，本發明人憑借多年的相關設計和制造經驗，提出一種水平井井下定位定角鉆孔開窗工具，以克服現有技術的缺陷。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種水平井井下定位定角鉆孔開窗工具，能夠使套管開窗實現準確定位定角，以有效提高煤層氣的產量。

本實用新型的另一目的在于提供一種水平井井下定位定角鉆孔開窗工具，使定向鉆孔工具不易損壞，有效提高開窗效率。

本實用新型的目的是這樣實現的，一種水平井井下定位定角鉆孔開窗工具，該鉆孔開窗工具是由一外部套筒形工具串和一穿設在該套筒形工具串內的內部鉆孔工具串構成；所述套筒形工具串由上至下依序由抽油管、限位套管、連接管和攜向器固定連接構成，該攜向器前端設有測角裝置；所述鉆孔工具串由上至下依序由限位防扭轉體、螺桿鉆具、自動進給裝置、柔性桿和刀頭連接構成，一連續油管穿過限位防扭錐體并導通連接于螺桿鉆具；所述限位防扭轉體卡設連接于限位套管內；所述柔性桿及其前端的刀頭對應于攜向器側壁的開口。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述限位套管為一上大下小的錐形套管，錐形套管內壁設有鍵槽；所述限位防扭轉體為一與錐形套管內孔錐度相應的上大下小的錐體，該錐體的側面設有與所述鍵槽對應的導向鍵。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述攜向器側壁的開口處設有軸承。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述自動進給裝置是由套筒和滑設于套筒內的推桿構成，在套筒與推桿之間設有彈簧；推桿表面與套筒內壁之間設有導向鍵結構；所述套筒與螺桿鉆具輸出端連接，所述推桿與柔性桿輸入端連接。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述測角裝置由一盒體和固定設置在該盒體內的傾角傳感器構成；該盒體由強力密封膠密封，傾角傳感器輸出導線通過線槽傳至地面以供井上進行監測。

由上所述，在本實用新型的水平井井下定位定角鉆孔開窗工具中，由于攜向器前端設置了測角裝置，在地面即可準確測定開窗位置的傾角，因此，能夠使水平井井下開窗實現準確定位定角，提高了開窗效率，對開窗后的煤層的處理更加合理，有效地提高了煤層氣的產量。再者，本實用新型的外部套筒形工具串上設有限位套管，內部鉆孔工具串設有限位防扭轉體，所述限位防扭轉體卡設連接于限位套管內構成了限位防扭轉裝置，一方面能夠防止注入內部鉆孔工具串時，鉆具前端的鉆頭與攜向器的前端壁面發生碰撞而損壞，另一方面能夠避免鉆孔開窗過程中鉆具受到較大阻力時可能受反向扭轉而損壞。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中，

圖1：為本實用新型水平井井下定位定角鉆孔開窗工具的結構示意圖。

圖2：為本實用新型中外部套筒形工具串的結構示意圖。

圖3：為本實用新型中內部鉆孔工具串的結構示意圖。

圖4：為使用本實用新型水平井井下定位定角鉆孔開窗工具進行井下開窗的工藝流程示意圖。

圖5：為本實用新型中自動進給裝置的結構示意圖。

圖6：為本實用新型中攜向器的結構示意圖。

具體實施方式

為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本實用新型的具體實施方式。