[發(fā)明專利]一種連續(xù)油管偏心定向噴砂射孔工具

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011336663.2
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112459751A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任勇強(qiáng);孫海林;李進(jìn);張偉;武宗剛;聶偉;賀興偉;石麗斌;楊東;夏麗萍;田娜娟;魏燕河;李鵬;張小兵;甄克力;提云;張馨淵
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司;中國石油天然氣集團(tuán)有限公司
• 主分類號: E21B43/114
• 分類號: E21B43/114;E21B17/10;E21B43/119
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 王顕

本發(fā)明公開了一種連續(xù)油管偏心定向噴砂射孔工具，包括上扶正器I、上旋轉(zhuǎn)短接II、上偏心短接III、多角度噴槍IV、下偏心短接V、下旋轉(zhuǎn)短接VI、下扶正器VI，本發(fā)明適用于煤層氣井水平段儲層改造領(lǐng)域的連續(xù)油管定向噴砂射孔施工作業(yè)，可隨連續(xù)油管在煤層氣井水平段井筒套管內(nèi)拖動實現(xiàn)水平雙向180°、水平單向0°、水平向下120°以及任意角度等定向噴砂射孔作業(yè)，與傳統(tǒng)噴砂射孔裝置相比，具有易于裝配、可實現(xiàn)準(zhǔn)確噴射定向等特點，能夠有效解決煤層氣水平井儲層改造中難以定向噴砂射孔的技術(shù)難題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種適用于煤層氣井水平段儲層改造的連續(xù)油管偏心定向噴砂射孔工具。

背景技術(shù)

水平井壓裂改造是目前煤層氣儲層改造和開發(fā)的主要方式，為節(jié)約建井成本，水平段采用無固井完井的方式日益增多。常用的4×4.5mm可變徑噴嘴噴槍噴砂射孔+連續(xù)油管拖動壓裂技術(shù)無法有效控制射孔方向，易出現(xiàn)施工后部分孔眼處于水平段頂部等問題，若孔眼尺寸偏大，大塊煤屑易落入水平段套管內(nèi)、堵塞井筒，進(jìn)而出現(xiàn)煤塊井筒堆積、埋卡工具管串、排采困難等問題。為有效減少噴砂射孔后孔眼處于水平段頂部而引發(fā)的系列事故問題，需要研究一種可在煤層氣井水平段井筒中實現(xiàn)水平雙向(180°)、水平單向(0°)、水平向下(120°)以及任意角度等定向噴砂射孔作業(yè)的工具。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種適用于煤層氣井水平段儲層改造的連續(xù)油管偏心定向噴砂射孔工具，實現(xiàn)水平雙向(180°)、水平單向(0°)、水平向下(120°)以及任意角度等定向噴砂射孔作業(yè)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種連續(xù)油管偏心定向噴砂射孔工具，包括依次連接的上扶正器、上旋轉(zhuǎn)短接、上偏心短接、多角度噴槍、下偏心短接、下旋轉(zhuǎn)短接、下扶正器；

所述上扶正器包括上扶正器主體、上扶正器箍環(huán)、上扶正器支撐塊、滾珠、上扶正器片簧、上扶正器主體溝槽、上扶正器銷釘，上扶正器主體為中心貫通的筒狀結(jié)構(gòu)，其通孔左側(cè)內(nèi)部車有用于與連續(xù)油管連接器相連接的母扣，通孔右側(cè)外部車有用于與上旋轉(zhuǎn)短接相連接的公扣，上扶正器主體外側(cè)中部兩側(cè)加工有15°倒角，并車削有多個縱向上內(nèi)凹的上扶正器主體溝槽，上扶正器箍環(huán)套設(shè)于上扶正器主體外側(cè)，并通過上扶正器銷釘與上扶正器主體相連接，上扶正器支撐塊為四條互成90°的、沿周向分布在上扶正器主體側(cè)面的弧形瓦狀塊體，每個條塊朝向扶正器主體側(cè)面外部的中間部分均向外凸起、其左右兩側(cè)均車削有30°倒角，每個條塊朝向扶正器主體側(cè)面內(nèi)部的中間部分機(jī)加工有中間深、兩側(cè)淺的弧狀凹槽，每道上扶正器支撐塊的外側(cè)均安裝有兩個滾珠，在上扶正器支撐塊內(nèi)側(cè)與上扶正器主體溝槽之間還安裝有上扶正器片簧，通過上扶正器片簧的彈性支撐以及滾珠的滾動實現(xiàn)整個工具串在井筒水平段內(nèi)的自扶正；

所述上旋轉(zhuǎn)短接包括上接頭、中心管、套筒、軸承組，上接頭內(nèi)腔貫通，一端內(nèi)腔中車削有用于與上扶正器相連接的母扣，另一端內(nèi)壁上車削有用于安放內(nèi)密封圈的密封圈槽，內(nèi)密封圈用以實現(xiàn)與中心管的密封，另一端外壁上還車削有用于實現(xiàn)與套筒相連接的公扣并配備有外密封圈；套筒內(nèi)部貫通，一端加工有用于連接上接頭的母扣，另一開口端內(nèi)側(cè)加工有內(nèi)密封圈槽并安放有密封圈；中心管內(nèi)部貫通，其外壁靠近上接頭的一端光滑，另一端車削有用于連接偏心短接的公扣并配套有中心管密封圈，其外側(cè)中部環(huán)向車削有凸臺，凸臺的兩側(cè)對稱安裝有軸承組和墊圈組，軸承組和墊圈組各有兩道，分別對稱分布于中心管凸臺的兩側(cè)；

上偏心短接包括偏心短接本體、配重鉛塊、緊固銷釘，上偏心短接為中部貫通、左右外徑粗細(xì)不一致的、左窄右寬的非軸對稱筒狀結(jié)構(gòu)，其外部環(huán)向左側(cè)一端外徑略大，并由左向右逐漸變細(xì)并加工有角度為15°的過度臺階，上偏心短接內(nèi)腔中車削加工有用于連接上旋轉(zhuǎn)短接的母扣，其內(nèi)腔由左向右內(nèi)徑逐漸變小、并加工有角度為10°的過度臺階，上偏心短接的外部右側(cè)，環(huán)向車削有用于連接多角度噴槍的公扣，為保證多角度噴槍能任意角度定向噴砂射孔作業(yè)，在上偏心短接和下偏心短接的下部，還通過緊固銷釘將配重鉛塊緊固連接在上偏心短接和下偏心短接的底部；