[發明專利]管柱

在審

• 申請號: 201610037406.6
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN106988686A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 曾義金;馬蘭榮;戴文潮;趙晨熙;程光明;尹壘;鄧繼文
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;E21B4/02
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司11372
• 代理人: 張少輝,劉華聯

技術領域

本發明涉及一種石油井下工具，特別涉及一種用于分支井的管柱。

背景技術

分支井是提高油氣采收率的一條有效技術途徑。現有分支井建井技術是在一個主井眼(直井、定向井、水平井)完鉆后，在分支井設計位置下入側鉆工具，再次下鉆進行側鉆，形成一個分支井，分支井完鉆后，在另一個分支井設計位置再次下入側鉆工具，進行側鉆，如此往復，完成兩個或兩個以上的井眼(定向井、水平井、波浪式分支井)。

在現有技術中，多分支井意味著較長的建井周期，同時，由于鉆遇更多的地層面臨更大的施工風險，分支越多，建井周期越長、風險越大，建井成本也越高。

發明內容

本發明針對現有技術的不足之處，提出了一種能夠同時完成多個分支井的管柱。

根據本發明提供的一種管柱，包括油管，與油管相連的分支井短節，分支井短節的內部包括驅動葉輪和與驅動葉輪相連的分支井鉆管。其中，驅動葉輪在流體的驅動下同時發生移動和旋轉，從而帶動分支井鉆管由分支井短節的末端伸出。

本發明提供了一種多分支井鉆井完井一體化工藝的管柱，該管柱在主井眼完鉆后，通過油管將管柱送入到主井眼內，隨后對管內大排量泵送完井液，在完井液的作用下，由完井液推動驅動葉輪發生移動和轉動，從而帶動分支井短節內的分支井鉆管在分支井短節的末端伸出，分支井鉆管被推送進入地層，即可在相應的位置處完鉆成多個分支井眼。當分支井眼形成后，分支井鉆管內繼續泵送完井液，將分支井眼及主井眼環空內的泥漿循環出，此時，該管柱即可作為油氣藏完井管柱，實現對油氣藏的開采。可以理解的是，在排量能實現的情況下，例如可 接入任意數量的分支井短節，還例如在分支井短節內接入任意數量的分支井鉆管，從而在主井眼上同時形成任意數量的分支井眼。

在一些實施方案中，驅動葉輪的個數為一個。流體作用于該驅動葉輪，驅動葉輪帶動分支井鉆管實現其鉆力，從而完成分支井的完鉆。

在一些實施方案中，驅動葉輪包括中心軸和連接在中心軸上的旋轉葉片，分支井短節的末端的外周壁上設置有第一孔，其中，分支井鉆管的一端與中心軸相連，另一端能夠由所述第一孔延伸出分支井短節。在流體作用下，驅動葉輪的旋轉葉片隨中心軸發生轉動，從而帶動分支井鉆管轉動，同時，流體還對驅動葉輪施加推力，從而帶動分支井鉆管發生移動，在驅動葉輪的轉動和移動的力的共同作用下，實現了分支井鉆管可沿第一孔持續伸出，從而完成各個分支井眼。

在一些實施方案中，分支井鉆管設置成固定在中心軸上的多個，并且分支井短節的末端設置有與各分支井鉆管相配合的第一孔。多個分支井鉆管的設置可實現多個分支井眼的同時完鉆，這便提高了分支井眼的開采效率。

在一些實施方案中，驅動葉輪的個數為多個。通過設置多個驅動葉輪來提升管柱內驅動葉輪對分支井鉆管的作用力，從而有利于提高鉆井的效率。

在一些實施方案中，各驅動葉輪包括中心軸和連接在中心軸上的旋轉葉片，以及圍繞在旋轉葉片外周的外壁，分支井短節的末端設置有多個第二孔，其中，外壁上設置有用于固定并穿過分支井鉆管的第三孔，分支井鉆管一端與一個驅動葉輪的中心軸相連，另一端通過位于該驅動葉輪的后方的其他驅動葉輪上的第三孔并由相應的第二孔延伸出分支井短節。

通過這種設置，一方面可實現多個分支井眼的同時完鉆，另一方面，在分支井眼的開采過程中，通過將分支井鉆管的另一端通過位于該驅動葉輪的后方的其他驅動葉輪上的第三孔并由相應的第二孔延伸出分支井短節，這種設置可增加分支井鉆管沿軸向的剛度，防止因分支井鉆管自身的長度過長而影響其在軸向上的剛度，進而影響其末端的鉆力。

在一些實施方案中，各驅動葉輪的第三孔位于同一水平面上。該設置一方面有利于分支井鉆管的安裝，另一方面還有利于分支井鉆管受力更均勻，從而進一步提高分支井鉆管末端的鉆壓力。

在一些實施方案中，第二孔處設置有密封件。該密封件使管柱與外部環境形成密封狀態，防止泥漿等雜質進入管柱內。優選地，該密封件可包括在第二孔的內部和外部同時進行密封，從而有效保證其密封效果。

在一些實施方案中，分支井鉆管的延伸端設置有鉆頭。

在一些實施方案中，管柱還包括與分支井短節的末端相連的盲管。該盲管主要用于將管柱與主井眼隔離，使管柱具有自身的工作空間。

與現有技術相比，本發明的管柱在分支井眼的完鉆中大大地縮短了建井周期，同時也降低了分支井眼的建井成本。

附圖說明

在下文中將基于實施例并參考附圖來對本發明進行更詳細的描述。其中：