[發明專利]一種煤層氣水平井PE篩管完井用錨定裝置及方法

在審

• 申請號: 201310114055.0
• 申請日: 2013-04-03
• 公開（公告）號: CN104100220A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 申瑞臣;喬磊;時文;田中蘭;王子健;付利;王開龍;林盛杰;何愛國;張喜偉
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團鉆井工程技術研究院
• 主分類號: E21B23/01
• 分類號: E21B23/01
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 張少宏

技術領域

本發明涉及一種煤層氣水平井PE篩管完井用錨定裝置及方法，屬于煤層氣技術領域。

背景技術

煤層氣是一種重要的非常規能源。煤層氣的開發利用可以大大減少煤礦瓦斯事故，能夠提供一種清潔、高效的燃氣資源，緩解能源危機，減少環境污染。

我國的煤層氣儲層具有低壓低滲的特點，因此需要提供在儲層中的泄流面積以增加產量。U型井及多分支井可以大大提高泄流面積，被認為是高效的煤層氣開發模式。

煤巖脆性較強，在煤層氣開采過程中容易出現巖塊掉落堵塞流道的情況，對煤層氣的產量造成嚴重影響。采用篩管完井可以有效地解決這一問題。石油工業中常用的金屬管柱成本較高，而且下入煤層中后在后期的切割采煤作業中容易產生火花，造成井下安全事故。因此采用一種PE材質的塑料篩管在U型井及多分支井水平井段進行完井作業。PE篩管靠自重難以下入至目的層位，需要靠井口注入裝置從井口經鉆桿注入，注入過程中如何保持篩管前進方向居中是決定篩管注入作業成功與否的關鍵所在。同時，在篩管引導裝置沖出鉆桿前端之后，需要將篩管固定在煤層中，以防止完成作業后抽出鉆桿時以及進行洗井作業時將篩管帶離安放位置。為解決上述問題，需研發相應配套裝置。

發明內容

為了克服現有技術的不足,本發明提供一種煤層氣水平井PE篩管完井用錨定裝置及方法。可以在篩管及引導裝置進入煤層后自動將篩管錨定在煤層當中。同時，該錨定裝置可以在篩管注入時使篩管保持居中，便于篩管注入作業。

一種煤層氣水平井PE篩管完井用錨定裝置，由一對稱支撐刀翼、一個扭簧及滑套組成;扭簧連接在支撐刀翼上的連接孔上，兩刀翼對稱分布，完全展開時呈180°角;在刀翼收起時受到扭簧提供的扭力;支撐刀翼為鋼材質，在保證強度的基礎上采用薄板設計以便于插入煤層，刀翼厚度2mm，刀翼外側有45度向內的尖角。

錨定裝置集成在篩管引導裝置管體上;在備用時，將刀翼收起，將滑套箍在刀翼外側。

一種煤層氣水平井PE篩管完井用錨定方法，含有以下步驟；

步驟1、下篩管作業時，引導裝置進入鉆桿前取下滑套，使刀翼自由張開與鉆桿內壁接觸；

步驟2、在鉆桿內下行時，受鉆桿內壁限制，刀翼不完全張開；扭簧彈力使得刀翼與鉆桿內壁之間存在接觸力；對稱刀翼處接觸力相等，使得引導裝置保持居中，從而確保了篩管前進方向沿鉆桿中心線；

步驟3、引導裝置到達預定位置沖出鉆桿開口后，井眼直徑大于鉆桿內直徑，在扭簧作用力下刀翼迅速進一步彈開，尖角插入煤層當中；上提鉆桿時提供向后拉力，使得刀翼進一步張開插入煤層中；

步驟4、可根據需要在引導裝置中布置一組至多組錨定裝置，相鄰錨定裝置間相位角為90°。

本發明為煤層氣U型井或多分支井PE篩管完井的輔助裝置。用于在篩管在鉆桿內下入時保持篩管及引導裝置居中；在引導裝置出鉆桿之后，錨定裝置插入到煤層當中，將篩管固定。

本發明具有以下優點：

1、在鉆桿內具有良好的扶正效果。產生的接觸力在使篩管前進方向保持居中的同時不會造成較大注入阻力。

2、沖出鉆桿后能夠迅速展開并插入到煤層當中。能夠保證篩管在煤層中固定牢靠。

附圖說明

當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本發明以及容易得知其中許多伴隨的優點，但此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定，如圖其中：

圖1為本發明的結構示意圖。

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

具體實施方式

顯然，本領域技術人員基于本發明的宗旨所做的許多修改和變化屬于本發明的保護范圍。

實施例1：如圖1所示，

一種煤層氣水平井PE篩管完井用錨定裝置，由一對稱支撐刀翼、一個扭簧及滑套組成;扭簧連接在支撐刀翼上的連接孔1上，兩刀翼對稱分布，完全展開時呈180°角;在刀翼收起時受到扭簧提供的扭力;支撐刀翼為鋼材質，在保證強度的基礎上采用薄板設計以便于插入煤層，刀翼厚度2mm，刀翼外側有45度向內的尖角2。

一種煤層氣水平井PE篩管完井用錨定裝置集成在篩管引導裝置管體上;在備用時，將刀翼收起，將滑套箍在刀翼外側。

一種煤層氣水平井PE篩管完井用錨定方法，含有以下步驟；

步驟1、下篩管作業時，引導裝置進入鉆桿前取下滑套，使刀翼自由張開與鉆桿內壁接觸。