[發(fā)明專利]油水井井下套管徑向開窗鉆孔裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911376499.5
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN110821433A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潛凌;程鵬;姜峰
• 申請（專利權(quán)）人: 勝利油田高原石油裝備有限責任公司
• 主分類號: E21B29/06
• 分類號: E21B29/06;E21B4/02;E21B21/00;E21B23/00
• 代理公司: 東營雙橋?qū)＠碛邢挢熑喂?37107
• 代理人: 侯玉山

本發(fā)明公開了一種油水井井下套管徑向開窗鉆孔裝置，包括上下導向定位單元、巖層鉆孔單元和徑向開窗單元。上下導向定位單元包括卡瓦和導向裝置；巖層鉆孔單元包括接頭、巖層殼體總成和巖層活塞總成；徑向開窗單元包括開窗活塞總成、傳動機構(gòu)和開窗鉆頭。本發(fā)明曲率半徑小、能進行水平方向上的轉(zhuǎn)向的井下套管徑向開窗，并能沿著開窗孔不需要起下作業(yè)，用巖層鉆頭繼續(xù)徑向向巖層鉆孔，運轉(zhuǎn)適應(yīng)性強、可靠性高、效率高并節(jié)能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油鉆采設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種油水井井下套管徑向開窗鉆孔裝置。

背景技術(shù)

目前，分支井鉆井技術(shù)方法很多，包括套管開窗鉆銑側(cè)鉆，預設(shè)窗口、裸眼側(cè)鉆、徑向分支井方法、膨脹管定位測鉆和智能分支井等。分支井具有諸多優(yōu)點：提高采收率，提高油氣層縱向開程度，降低鉆井成本，降低油井管理和環(huán)境保護等費用，提高了經(jīng)濟效益。

目前，油田常用的開窗有兩種方法：斜向器開窗和段銑開窗，如果側(cè)鉆地層硬，固井質(zhì)量較差，老井井下情況較復雜，井斜角度大，套管和套管扶正器不易段銑，開窗點的可選范圍有限時，一般斜向器開窗方式，否則通常選擇段銑式開窗方式；二者的轉(zhuǎn)向曲率半徑遠大于井下工具直徑，且不能在井筒內(nèi)進行水平方向上的轉(zhuǎn)向，影響徑向鉆井的作業(yè)效率和作業(yè)精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種曲率半徑小、井下套管徑向開窗時能在井筒內(nèi)進行水平方向上的轉(zhuǎn)向，并能沿著開窗孔不需要起下作業(yè)，用巖層鉆頭繼續(xù)徑向向巖層鉆孔的油水井井下套管徑向開窗鉆孔裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：油水井井下套管徑向開窗鉆孔裝置，包括：

上下導向定位單元，所述上下導向定位單元包括與套管內(nèi)壁固定的卡瓦，所述卡瓦底部固定設(shè)有用于上下伸縮移動的導向裝置；

巖層鉆孔單元，所述巖層鉆孔單元包括與導向裝置固定連接的接頭，所述接頭的下端固定連接有巖層殼體總成，所述接頭內(nèi)設(shè)有巖層鉆頭馬達，所述巖層殼體總成與套管軸線偏心設(shè)置，所述巖層殼體總成內(nèi)密封設(shè)有用于上下移動的巖層活塞總成，所述巖層活塞總成的上下兩端分別固定有上軟軸和空心軟軸，所述上軟軸的輸入端與巖層鉆頭馬達輸出端連接，所述空心軟軸的末端伸出巖層殼體總成并在徑向上與套管垂直設(shè)置，所述空心軟軸的末端安裝有巖層鉆頭；

徑向開窗單元，所述徑向開窗單元包括固定在巖層殼體總成下端的開窗活塞總成，所述開窗活塞總成的輸出端通過傳動機構(gòu)與開窗鉆頭連接，所述傳動機構(gòu)的輸入端與開窗鉆頭馬達的輸出端連接。

優(yōu)選的，所述導向裝置包括固定設(shè)置在卡瓦底部的上下定位缸筒和設(shè)置在上下定位缸筒內(nèi)的上下定位缸活塞，所述上下定位缸活塞的活塞桿與接頭頂部連接。

優(yōu)選的，所述巖層活塞總成包括上送鉆活塞總成和下送鉆活塞總成；

其中，上送鉆活塞總成包括固定在上軟軸下端的花鍵套和固定在巖層殼體總成內(nèi)部的上送鉆缸筒，所述上送鉆缸筒內(nèi)設(shè)有上送鉆缸活塞，所述上送鉆缸活塞的上端和下端分別固定設(shè)有上活塞桿和連桿，所述上活塞桿設(shè)置在花鍵套內(nèi)并與花鍵套花鍵連接；

下送鉆活塞總成包括固定在巖層殼體總成內(nèi)部的下送鉆缸筒，所述下送鉆缸筒內(nèi)密封活動設(shè)有下送鉆缸活塞，所述下送鉆缸活塞的上端和下端分別與連桿和空心軟軸固定連接。

優(yōu)選的，所述巖層殼體總成包括筒狀外殼和內(nèi)腔間隔設(shè)有的多個隔板，多個隔板與筒狀外殼形成多個安裝腔，所述花鍵套、上送鉆缸筒和下送鉆缸筒分別由上至下依次固定在安裝腔的隔板上。

優(yōu)選的，所述開窗活塞總成包括開窗缸筒和位于開窗缸筒內(nèi)的開窗活塞桿。

優(yōu)選的，所述傳動機構(gòu)包括花鍵軸、大錐齒輪和小錐齒輪，所述花鍵軸與開窗活塞桿連接，所述大錐齒輪和小錐齒輪相嚙合并位于開窗缸筒內(nèi)，所述小錐齒輪安裝在開窗鉆頭馬達的輸出軸上。

優(yōu)選的，所述空心軟軸外套設(shè)有導向套。