[發明專利]一種微型多分支井增產轉向短節及方法

有效

• 申請號: 201710087972.2
• 申請日: 2017-02-18
• 公開（公告）號: CN106917618B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 李雷;馬向東;劉建春;王方祥
• 申請（專利權）人: 山東石油化工學院
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/14
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 趙春利

1.一種微型多分支井增產轉向短節，其特征是：包括尾端夾持器（1）、一個中心主體（3）、多個側面片體（4）、旋轉射流噴嘴（5），所述中心主體（3）的上段和下段為圓筒形狀，分別與油管活動連接，中間段為長方體結構，且在長方體結構的外表面加工有內半圓形軌道（3-4）；所述側面片體（4）的內側為長方形表面，長方形表面加工有外半圓形軌道（4-1）；所述中心主體（3）的長方體結構和側面片體（4）內側的長方形表面相互配合，使內半圓形軌道（3-4）和外半圓形軌道（4-1）構成金屬鉆管轉向軌道；金屬鉆管（2）穿入所述金屬鉆管轉向軌道中，上部設有尾端夾持器（1），位于中心主體（3）的上側，在金屬鉆管（2）的下端部設有旋轉射流噴嘴（5）；

所述的中心主體（3）的上段圓筒內均布有多個孔眼（3-1），各個孔眼（3-1）內布置有密封槽（3-2），所述孔眼（3-1）與內半圓形軌道（3-4）連通；在中心主體（3）的上段圓筒內的中間留有中心通孔（3-6），為下面的多個轉向短節提供作業流體通道；

所述的中心主體（3）的長方體結構表面設有螺紋孔（3-5），通過螺栓將側面片體（4）與長方體結構固定在一起；

所述的內半圓形軌道（3-4）和外半圓形軌道（4-1）為螺旋形狀；

所述側面片體（4）的內側為長方形表面，外側為弧形表面，四組側面片體（4）與中心主體（3）的長方體結構相配合組成圓柱形結構；

所述的側面片體（4）的內側長方體表面設有螺旋形的外半圓形軌道（4-1），在長方體表面的下部設有一個軌道出口段（4-2），針對不同的油層可選擇不同的軌道出口角度；在長方體表面的右端設有一條定位鍵（4-3），在另一端設有凹下的鍵槽（4-4），定位鍵（4-3）的長度與鍵槽（4-4）的長度相匹配，在長方體表面的中部上下設有兩個沉孔（4-5），與中心主體（3）中間段的螺紋孔（3-5）相配合，通過螺釘將側面片體（4）和中心主體（3）連接；

應用該微型多分支井增產轉向短節的使用方法，包括以下步驟：

一、油氣井作業前，首先根據目標層增產優化方案確定轉向短節的個數，原則是n個薄油層同時開采即下入n個轉向短節，根據油層厚度確定金屬鉆管的穿出角度，達到控制金屬鉆管在油層中的延伸軌跡的目的；若包含厚油層，則根據其厚度確定轉向短節的個數，達到最大化泄油面積的目的；每個轉向短節內預置有數根金屬鉆管，轉向短節只需要依次串聯到油管通過修井機下入井內，轉向短節之間可任意加減封隔器以達到分層的目的；

二、送達預定深度后，首先坐封懸掛器及附屬封隔器，通過對轉向短節開泵增壓，開始水力噴射作業，高壓作業流體流過金屬鉆管通過旋轉射流噴嘴噴射在地層巖石上形成孔道，同時高壓作業流體在金屬鉆管后端端面和噴嘴收縮段產生自進力以不同的角度伸入匹配厚度的油層；

其中，轉向短節為兩端帶有螺紋的圓柱段和中間帶有半圓形截面軌道的組合體；轉向短節中心主體開有中心通孔，為下級轉向短節的金屬鉆管自進和破巖提供能量；轉向短節上部為金屬鉆管導向段，均布多個孔眼，孔眼內布置數個密封槽，金屬鉆管插入導向段，密封圈保證流體只能通過鉆管噴嘴流出，進而實現自進和破巖的目的；

轉向短節中間段設有內半圓形軌道（3-4），該內半圓形軌道（3-4）與側面片體的外半圓形軌道（4-1）相互配合構成金屬鉆管轉向軌道；側面片體上布置有用于安裝的定位鍵和鍵槽；

三、待所有金屬鉆管伸入地層預定距離后，噴射作業結束；下入打撈工具依次將金屬鉆管拉回轉向短節內，上提油管柱即完成回收轉向短節。

2.根據權利要求1所述的微型多分支井增產轉向短節，其特征是：所述旋轉射流噴嘴（5）由外套（5-2）和葉輪（5-1）組成，外套內置有葉輪（5-1），所述旋轉射流噴嘴（5）與金屬鉆管（2）通過焊接方式相連。

3.根據權利要求1所述的微型多分支井增產轉向短節，其特征是：所述尾端夾持器（1）由連桿（6-1）和套管（6-2）組成，所述套管（6-2）的外側焊接有連桿（6-1），通過四個連桿將四個套管連接在一起，金屬鉆管穿過套管（6-2）且被固定。

4.根據權利要求2所述的微型多分支井增產轉向短節，其特征是：所述中心主體（3）的密封槽（3-2）內設有密封圈（3-3）。