[發明專利]側鉆徑向井開窗工具及方法

有效

• 申請號: 201711344612.2
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108131109B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 黃中偉;李敬彬;李根生;牛繼磊;李威昌
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: E21B29/06
• 分類號: E21B29/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;陳燁

本發明公開了一種側鉆徑向井開窗工具及方法，該工具包括：轉向器、磨料射流短節、噴嘴、卡槽短節、卡爪短節以及定向裝置，轉向器的內側形成有用于設置卡槽短節的錐形腔體和用于設置磨料射流短節的轉向滑道，轉向器的下端能通過轉動連接的方式與油管錨配合；磨料射流短節具有相對的入口端與出口端，入口端與卡槽短節相固定，出口端連接噴嘴；卡槽短節的外側與轉向器相密封配合，卡槽短節的內側能和卡爪短節相配合；卡爪短節的上端與連續油管相連接；定向裝置包括與轉向器連接的定向桿和套設在定向桿外的定向筒。本發明不僅能夠通過磨料射流順利完成開窗，而且還能大大提高側鉆徑向井作業效率。

技術領域

本發明涉及水力噴射徑向水平井技術領域，特別涉及一種側鉆徑向井開窗工具及方法。

背景技術

近年來，我國東部油氣田普遍進入開采后期，穩產任務艱巨。在新增探明儲量中低孔、低滲、低流度比的難采儲量占較大比重，難以采用常規技術開采。此外，我國煤層氣資源豐富，但多為特低滲、低壓的吸附氣，常規的水力壓裂技術在煤儲層中形不成穩定長裂縫，很難經濟有效的開采。因此，亟需一種安全高效經濟的技術手段開采以上類型的資源，以保證我國能源安全。

超短半徑徑向水平井技術(側鉆徑向水平井技術)是近幾十年來發展起來的一項新型油田增產技術。該技術能夠在垂直井眼內一個或多個層面上沿徑向鉆出呈輻射狀分布的一個或多個水平孔眼，可穿透近井污染帶，極大的增加泄油半徑，是提高單井產量的一種有效途徑。該技術實現了安全高效鉆井，且大大節約了作業成本，特別適用于老油田增產、特殊油藏與煤層氣的開發。

目前國內外套管開窗側鉆徑向水平井技術中，主要利用螺桿馬達帶動萬向節驅動合金機械鉆頭進行開窗。該技術可在井下鉆出多個徑向水平井眼，但每鉆一個徑向井眼，需起下鉆兩次，作業周期較長，作業程序較為復雜。另外，如果作業井段采取較為復雜的完井方式，如利用繞絲篩管防砂技術，則開窗時，容易破壞機械鉆頭牙齒，甚至容易會出現卡鉆的現象。例如，目前常用的機械鉆頭破篩管時，由于篩管管體上存在孔眼，因此鉆頭牙齒容易卡在孔眼處造成卡鉆現象，或者造成牙齒磨損甚至掉落的現象，導致開窗效率降低，嚴重情況會導致無法開窗。

因此，有必要提供一種新型的側鉆徑向井開窗工具，以克服現有技術中至少一種缺陷。

發明內容

本發明的目的是提供一種側鉆徑向井開窗工具及方法，能夠克服現有技術中的缺陷，在通過磨料射流順利完成開窗的同時，一次下鉆可同時完成同一層位所有預定孔眼的開窗作業，減少了起下鉆次數，提高了側鉆徑向井作業效率。

本發明的上述目的可采用下列技術方案來實現：

一種側鉆徑向井開窗工具，其包括：轉向器、磨料射流短節、噴嘴、卡槽短節、卡爪短節以及定向裝置，

所述轉向器的內側形成有用于設置所述卡槽短節的錐形腔體和用于設置所述磨料射流短節的轉向滑道，所述轉向器的下端能通過轉動連接的方式與油管錨配合；

所述磨料射流短節設置在所述轉向滑道內，所述磨料射流短節具有相對的入口端與出口端，所述入口端與所述卡槽短節相固定，所述出口端連接有所述噴嘴；

所述卡槽短節的外側與所述轉向器相密封配合，坐封在所述轉向器的上部，所述卡槽短節的內側能和所述卡爪短節相配合，形成對接機構；

所述卡爪短節的上端與連續油管相連接；

所述定向裝置包括與所述轉向器連接的定向桿和套設在所述定向桿外的定向筒，所述定向桿的外壁上設置有定向軌道，所述定向筒上設置有螺紋孔，所述螺紋孔中設置有定向螺栓，所述定向螺栓卡入所述定向軌道中，并能進行換軌運動。

在一個優選的實施方式中，所述定向筒的上端連接有油管柱，通過上提、下放所述油管柱，使得所述定向螺栓在所述定向軌道中換軌運動，所述定向桿帶動所述轉向器轉向。