[實用新型]一種帶有封隔功能的徑向井轉向裝置

有效

• 申請號: 201520481516.2
• 申請日: 2015-07-07
• 公開（公告）號: CN204941345U
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 裴柏林;張遂安;劉秉謙
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B33/127;E21B33/126;E21B43/26
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技術領域

本實用新型涉及一種帶有封隔功能的徑向井轉向裝置，屬于油田用井下工具。

背景技術

徑向井鉆井技術是近年來興起的新型鉆井技術，徑向井鉆井技術采用特殊的轉向裝置實現柔性鉆柱以超短的曲率半徑轉向，并利用高壓水射流的能量破巖。徑向井水平孔直徑小，因此徑向井常應用于煤層氣、頁巖氣的開發過程中以解決井壁穩定性差的問題。

煤層和頁巖儲層滲透率低，非均質性強，在開發過程中必須進行壓裂改造以達到增產的目的。由于徑向井水平孔直徑小，造斜段曲率半徑短，常規的水平井壓裂管串工具無法應用于徑向井，因此徑向井壓裂作業常借助于封隔器封隔套管，再通過油管向產層高壓泵入壓裂液，提高徑向井水平孔中流體的壓力。當徑向井水平孔中的流體壓力高于巖石的破裂壓力時，巖石破裂，形成裂縫。

這種壓裂方式需要先將徑向井鉆井工具從井下提出，再下入封隔器。頻繁的起下管柱不僅增加作業量，更提高作業成本。

實用新型內容

本實用新型需要解決的技術問題就在于克服現有技術的缺陷，提供一種帶有封隔功能的徑向井轉向裝置，它應用于實現徑向井鉆井和壓裂作業工具一體化，是一種新的可實現柔性鉆柱轉向和套管封隔的井下裝置，該裝置操作簡單，安全實用，并且可以大大縮短作業時間，節約成本。

為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

本實用新型提供了一種帶有封隔功能的徑向井轉向裝置，所述裝置由上接頭、上中心管、上封隔膠筒、中心轉向室、下中心管、下封隔膠筒、下接頭構成，所述中心轉向室上下兩側分別與上中心管和下中心管連接，所述上中心管上端與上接頭連接，所述下中心管下端與下接頭連接，所述上封隔膠筒套裝在上中心管外，所述下封隔膠筒套裝在下中心管外，所述上接頭下端和下接頭上端分別設置有固定環。

所述中心轉向室內設置有一條柔性鉆柱轉向通道和兩條液流通道，轉向通道內壁鑲嵌可轉動的滾珠，每條液流通道進口端都設置有單向閥，每條液流通道設置有三個出口。

所述上封隔膠筒由內膠筒和外膠筒構成，內膠筒和外膠筒上端連接處采用熱硫化工藝硫化為一體，內膠筒和外膠筒中間有腔體，下端設置有進液通道，進液通道與中心轉向室液流通道出口連通，連通處設置有密封圈密封。

所述下封隔膠筒由內膠筒和外膠筒構成，內膠筒和外膠筒下端連接處采用熱硫化工藝硫化為一體，內膠筒和外膠筒中間有腔體，上端設置有進液通道，進液通道與中心轉向室液流通道出口連通，連通處設置有密封圈密封。

其中，所述上、下封隔膠筒中內、外膠筒之間的腔體均與中心轉向室的液流通道相互連通。

進一步地，所述下中心管中設置有溢流通道，所述溢流通道出口處設置有解封銷釘，所述溢流通道與下封隔膠筒中的內膠筒和外膠筒之間的腔體連通。所述下中心管腔體內設置有剪切活塞，所述剪切活塞與中心轉向室底面通過彈簧連接。

在施工過程中，首先將裝置從套管下入到預定位置，連續油管下端連接柔性鉆柱，柔性鉆柱通過中心轉向室轉向通道由垂直轉為水平，柔性鉆柱在內部高壓流體的作用下實現自進式鉆進。待完成鉆進、洗井等工序后，向連續油管與中心管之間的環空高壓注入流體，流體通過中心轉向室上的單向閥進入液流通道，一方面，流體通過液流通道流入下中心管中的空腔中，流體推動剪切活塞下行，直到剪切活塞的運動被解封銷釘阻擋；另一方面流體通過液流通道流入上、下封隔膠筒的內、外膠筒之間的腔體中，在壓力作用下，流體逐漸充滿內、外膠筒之間的腔體，并迫使外膠筒向外膨脹實現坐封，停止向連續油管與中心管之間的環空注入液體。坐封后，通過連續油管向水平孔中泵注壓裂液，當水平孔中流體的壓裂高于巖石破裂壓力時，巖石破裂，形成裂縫。完成壓裂過程后，繼續向連續油管與中心管之間的環空注入高壓流體，并不斷提高注入壓力，直到流體注入壓力達到解封銷釘的承壓臨界值時，剪切活塞剪斷銷釘，實現解封。

本實用新型與現有的技術比較有以下有益效果：

(1)可實現徑向井鉆井和壓裂作業工具一體化，避免了對于單獨起下鉆井轉向裝置和壓裂封隔裝置作業量大，作業周期長，成本高的缺陷。

(2)裝置操作簡單，安全可靠。

附圖說明

圖1為本實用新型結構正視圖。

圖2為本實用新型結構左視圖。

具體實施方式