CN101413384A - 一种用金属膨胀管实现分支井窗口密封的方法 - Google Patents
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Abstract
油气水井完井窗口密封用的一种用金属膨胀管实现分支井窗口密封的方法。该方法主要通过分支井窗口密封结构，定位定向送入装置和分叉金属膨胀管下入系统说明该密封的方法：首先按分支井钻井方法完成主井眼的钻进，并下入主井眼管柱，然后下入造斜器到设计开窗位置侧钻开窗完成分支井眼钻进，将分支井眼的完井管柱通过预开孔悬挂装置挂接在空心导斜器上部，利用送入装置将预变形分叉密封机具下入到窗口位置，由分叉金属膨胀管下入系统实现密封金属膨胀管的形状恢复和膨胀密封。该方法解决了现有技术中存在的由于分支完井难度大，分支井接缝处固井质量差，尤其是分支井开窗处的密封问题。可广泛用于油气水井分支井完井窗口密封作业中。
Description
技术领域：
本发明涉及一种油气水井完井窗口密封用的一种用金属膨胀管实现分支井窗口密封的方法。
背景技术：
目前国内外的分支井技术日益成熟，但主要还是采用四级以下的钻完井方法。现有钻井分支井的方法普遍采用的方式是首先使用造斜器在套管壁上开窗侧钻，待分支井眼钻完后，下入分支井眼完井管柱，并利用预开孔套管实现分支井窗口处分支井眼与主井眼的贯通和机械支撑。但是由于分支井完井难度大，分支井接缝处固井质量差，尤其是分支井开窗处密封问题没有可靠的解决方案，无法有效的防止地层流体和细沙通过接缝进入套管，地层压力的非完整性密封限制了分支井技术的发展。国外较先进的六级分支井钻井方法是在主井眼钻进到分支井位置时，首先下入扩眼工具扩大井眼，然后下入分叉管柱接头并固井，再利用小尺寸钻头通过分支管柱内部钻分支井眼。该种方法施工较简单，但是分支井眼尺寸较小，钻具对分支井管会造成较大的损伤，分支管柱完井的机械强度和密封性得不到保证。因此，到目前分支井完井的窗口密封方法和结构形式以及相应配套工具的研制依然是国内外研制的热点问题。
发明内容：
本发明的目的是提供一种用金属膨胀管实现分支井窗口密封的方法，该方法解决了现有技术中存在的由于分支井完井难度大，分支井接缝处固井质量差，尤其是分支井开窗处的密封问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用金属膨胀管实现分支井窗口密封的方法，主要通过分支井窗口密封结构、定位定向送入装置和分叉金属膨胀管下入系统说明该密封方法：首先按现有分支井钻井方法完成主井眼的钻进并下入主井眼完井管柱，然后下入造斜器到设计开窗位置侧钻开窗并完成分支井眼钻进，将分支井眼的完井管柱通过预开孔悬挂装置挂接在空心导斜器上部，利用送入装置将预变形分叉密封机具下入到窗口位置，由专用的膨胀管下入系统实现密封金属膨胀恢复和膨胀密封。分支井窗口密封结构，由导入喇叭口、定位定向送入装置、限位定向套、调长套管、主井眼封隔器、预开孔悬挂装置、空心导斜器、主井眼套管、人字形分叉金属膨胀管主井眼部分、导斜器连接件及下封隔器、分支裸眼、人字形分叉金属膨胀管分支眼部分组成；导入喇叭口与定向送入装置用螺纹或焊接连接，可将导入喇叭口作为定位定向送入装置一个部件与其制成一体。导入喇叭口的存在保证后续管柱的顺利下入。定位定向送入装置与限位定向套配合实现分叉装置的周向定向和轴向定位，使分叉装置的分支井眼部分可靠进入预开孔悬挂装置并可保证其轴向位置，使金属膨胀管的分叉高点位置恰好位于套管开窗的上窗口顶点位置，限位定向套与调长套管螺纹连接，其定位面与预开孔悬挂装置的开口具有确定的角度，为定位定向送入装置提供准确的轴向和周向定位。调长套管与主井眼封隔器及预开孔悬装置螺纹连接，具有调整限位定向套至窗口上端的距离，保证分叉金属膨胀管送入过程中可靠定位的作用。预开孔悬挂装置下部与分支井眼完井管柱螺纹连接并下入分支井眼内，下放到位后悬挂在空心导斜器的顶部。空心导斜器的斜口与预开孔悬挂装置的开口对正，使管柱接缝处具有较小的缝隙且具有完整的内通径。人字形分叉膨胀管主井眼部分下入空心导管内部，后续膨胀后形成密封段。人字形分叉膨胀管分支井眼部分下入到预开孔悬挂装置内，并通过后续膨胀实现二者有效密封。预开孔悬挂装置与空心导斜器内管壁均采用精加工处理，并在下入分叉金属膨胀管前对其管壁内表面进行液体高压清理，保证分叉金属膨胀管膨胀后与预开孔套管及空心导斜器的内管壁良好密封。主井眼封隔器主井眼套管与预开孔悬挂装置间的环形空间；导斜器连接件及下封隔器封隔主井眼套管与空心导斜器间的环空空间；人字形分叉密封膨胀管与预开孔悬挂装置和空心导斜器内管壁自身形成可靠密封，保证了分支井的压力密封完整性。在本装置中，分叉金属膨胀管采用了强度高、塑性好的材料制成，要求塑性变形率为10-60％。分叉金属膨胀管整体为人字形结构，人字形分叉管筒之间的夹角α与造斜器造斜角相同。人字形主井眼下分支管筒比分支眼套筒长一些，以便下入过程中装入膨胀驱动装置并具有扶正作用，分叉密封膨胀管预变形前的各分支筒外径的圆形截面小于需要密封的管体内径，以保证膨胀管恢复原形以后与需要密封的管筒内壁间不出现褶皱，便于后续膨胀使金属膨胀管塑性变形实现过赢密封，为了保证人字形分叉金属膨胀管能顺利下入主分支连接部位，必须通过预变形减小其径向尺寸，使其两个分支管预变形后重叠部分的总体圆截面要小于预开口套管或空心导斜器单个管内径尺寸。预变形后分叉金属膨胀管，人字形上部非交汇管体部位与下部主分支管比分支管长出的部位保持原有的形状不变。人字形管体交汇部位轴向产生渐进式变形，周向为纵向波纹结构。人字形下部独立分支管体变形后如图4形状，人字形分叉金属膨胀管分支井眼部分和人字形分叉金属膨胀管主井眼部分变形为纵向波纹结构，且变形后的单个管筒基本上呈现为碟形架构。该主井眼部分变形后的结构有一定的内通径要求。变形管体各方向均为圆弧过渡，不得有死褶，以保证后期恢复变形后的强度和密封。
定位定向送入装置是该方法的重要工具，保证人字形分叉金属膨胀管的准确下入，并配合实现变形管体的形状恢复。该装置由送入内管接头、送入内管、开槽连接管、定位连接块、配合定位套、提拉管柱、剪切固定钉组成：送入内管接头上端与送入钻具钻杆丝扣连接，下端通过油管扣或带密封结构的圆扣与送入内管连接。送入内管下端设有凸沿，推动所连接的部件带动分叉密封装置下入，并在上提过程中将膨胀工具地道地面。开槽连接管上端设有凸沿，保证分叉装置下入到位后可靠定位。开槽连接管对称开有缝槽，缝槽中间穿过定位连接块，定位连接块一端卡如配合定位套的定位定向槽内，另一端固定在提拉管柱上，为提拉管柱下面固定的形状恢复胀锥提供准确的轴向和周向定位。工具送入时，用剪切固定钉将开槽连接管、配合定位套和提拉管柱固定在一起。定位定向送入装置下入到限位定向套时，二者相互配合完成人字形分叉金属膨胀管的轴向和周向定位，送入内管下压推动开槽连接管下行剪断剪切固定钉，分叉密封管筒在钻具下方过程中自动同步分叉使人字形主分支管筒进入空心导斜器，当开槽连接管上端凸沿下放到配合定位套时，分支装置恰好下放到位；送入过程结束后，通过液压及机械膨胀锥使预变形人字形分叉密封管恢复基本形状，并进一步径向胀大，使人字形分叉密封三通管体端部与欲开口悬挂装置和空心导斜器内壁过赢配合接触，达到密封的目的。
分叉金属膨胀管下入系统，由定位定向送入装置、密封管、预变形金属膨胀管、预开孔悬挂装置、空心导斜器B、拉提管柱、膨胀锥、锚定密封装置、引管组成：引管为保证预变形金属膨胀管下入主井眼管体可靠进入空心导斜器B中，锚定密封装置与金属膨胀管下部主井眼管体螺纹或焊接连接；施工时，当定位定向送入装置的配合定位套与限位定向套对正后，人字形金属膨胀管刚好位于主分支井眼分叉交汇处，且其主分支位于空心导斜器内，分支管筒朝向预开口套管，此时，定位定向送入装置的提拉管柱和固定在其上面的膨胀锥被轴向定位，限制在窗口分叉处上端无法下行。当送入内管柱下压剪断定位定向送入装置的剪钉后，锚定封闭装置在内管柱作用下推动分叉金属膨胀管下放，膨胀锥使其变形的金属膨胀管主井眼管体恢复基本形状，并将分支管体推向分支井眼，当定位定向送入装置的开槽连接管上端凸沿下行到配合定向套时，钻具下放遇阻，分叉金属膨胀管下放到位。下压钻具，锚定封闭装置的剪钉剪断，锚定装置卡牙锚定到套管内壁上。上提钻具，送入内管使提拉管柱及膨胀锥一同被提到密封管位置，膨胀锥的密封结构与人字形金属膨胀管下端的两个密封端构成密封空间，通过钻具向分叉金属膨胀管内泵人高压液体，使分支管筒的预变形基本护肤原有圆形截面，同时使主分支管的预变形进一步恢复。提出钻具，下入旋转膨胀锥分别膨胀人字形金属膨胀管的三通结构密封端，使其与空心导斜器及预开孔套管内壁过盈接触，达到密封的目的。下入钻头，小钻低转速钻掉人字形金属膨胀管下端密封段，使主分支井眼完全贯通，窗口区域实现完整密封。
本发明的有益效果是，用金属膨胀管实现分支井窗口密封的方法可实现分支井窗口接缝处的良好密封，提高了分支井的压力密封性和机械支撑性；此外由于金属膨胀管密封径向壁厚较小，保证了分支井窗口处具有较大的内通径，便于后续作业管柱顺利重入；提高分支井内完井级别由四级升到六级分支完井级别。
附图说明：
图1为发明中的分支井窗口密封结构示意图。
图2是分叉金属膨胀管预变形前示意图。
图3是分叉金属膨胀管预变形后示意图。
图4是预变形后剖面A-A截面示意图。
图5是定位定向送入装置示意图。
图6是分叉金属膨胀管下入系统示意图。
图中 1、导入喇叭口，2、定位定向送入装置，3、限位定向套，4、调长套管，5、主井眼封隔器，6、预开孔悬挂装置，7、空心导斜器，8、主井眼套管，9、人字形分叉金属膨胀管主井眼部分，10、导斜器连接件及下封隔器，11、分支裸眼，12、人字形分叉金属膨胀管分支眼部分，13、送入内管接头，14、送入内管，15、开槽连接管，16、定位连接块，17、配合定位套，18、提拉管柱，19、剪切固定钉，20、定位定向送入装置，21、密封管，22、预变形金属膨胀管，23、预开孔悬挂装置，24、空心导斜器B，25、拉提管柱B，26、膨胀锥，27、锚定密封装置，28、引管。
具体实施方式：
一种用金属膨胀管实现分支井窗口密封的方法，主要通过分支井窗口密封结构，定位定向送入装置和分叉金属膨胀管下入系统说明该密封方法：首先按现有分支井钻井方法完成主井眼的钻进并下入主井眼管柱，然后下入造斜器到设计开窗位置侧钻开窗并完成分支井眼钻进，将分支井眼的完井管柱通过预开孔悬挂装置挂接在空心导斜器上部，利用送入装置将预变形分叉密封机具下入到窗口位置，由膨胀管下入系统实现密封金属膨胀管的形状恢复和膨胀密封。图1，分支井窗口密封结构，由导入喇叭口1、定位定向送入装置2、限位定向套3、调长套管4、主井眼封隔器5、预开孔悬挂装置6、空心导斜器7、主井眼套管8、人字形分叉金属膨胀管主井眼部分9、导斜器连接件及下封隔器10、分支裸眼11、人字形分叉金属膨胀管分支眼部分12组成；导入喇叭口1与定位定向送入装置2用螺纹或焊接连接，可将导入喇叭口1作为定位定向送入装置2一个部件与其制成一体。导入喇叭口1的存在保证后续管柱的顺利下入。定位定向送入装置2与限位定向套3配合实现分叉装置的周向定向和轴向定位，使分叉装置的分支井眼部分可靠进入预开孔悬挂装置6并可保证其轴向位置，使金属膨胀管的分叉高点位置恰好位于套管开窗的上窗口顶点位置，限位定向套3与调长套管4螺纹连接，其定位面与预开孔悬挂装置6的开口具有确定的角度，为定位定向送入装置2提供准确的轴向和周向定位。调长套管4与主井眼封隔器5及预开孔悬装置6螺纹连接，具有调整限位定向套3至窗口上端的距离，保证分叉金属膨胀管送入过程中可靠定位的作用。预开孔悬挂装置6下部与分支井眼完井管柱螺纹连接并下入分支井眼内，下放到位后悬挂在空心导斜器7的顶部。空心导斜器7的斜口与预开孔悬挂装置6的开口对正，使管柱接缝处具有较小的缝隙且具有完整的内通径。人字形分叉膨胀管主井眼部分9下入空心导器7内部，后续膨胀后形成密封段。人字形分叉膨胀管分支井眼部分12下入到预开孔悬挂装置6内，并通过后续膨胀实现二者有效密封。预开孔悬挂装置6与空心导斜器7内管壁均采用精加工处理，并在下入分叉金属膨胀管前对其管壁内表面进行液体高压清理，保证分叉金属膨胀管膨胀后与预开孔套管及空心导斜器7的内管壁良好密封。主井眼封隔器5封隔主井眼套管8与预开孔悬挂装置7间的环形空间；导斜器连接件及下封隔器10封隔主井眼套管8与空心导斜器7间的环空空间；人字形分叉密封膨胀管与预开孔悬挂装置6和空心导斜器7内管壁自身形成可靠密封，保证了分支井的压力密封完整性。在本装置中，分叉金属膨胀管采用了强度高、塑性好的材料制成，要求塑性变形率为10-60％。分叉金属膨胀管整体为人性结构，如图2人字形分叉管筒之间的夹角α与造斜器造斜角相同。人字形主井眼下分支管筒比分支眼管筒长一些，以便下入过程中装入膨胀驱动装置并具有扶正作用，分叉密封膨胀管预变形前的各分支筒外径的圆形截面小于需要密封的管体内径，以保证膨胀管恢复原形以后与需要密封的管筒内壁间不出现褶皱，便于后续膨胀使金属膨胀管塑性变形实现过赢密封，为了保证人字形分叉金属膨胀管能顺利下入主分支连接部位，必须通过预变形减小其径向尺寸，使其两个分支管预变形后重叠部分的总体圆截面外径要小于预开口套管或空心导斜器7单个管内径尺寸。预变形后分叉金属膨胀管如图3，人字形上部非交汇管体位与下部主分支管比分支管长出的部位保持原有的形状不变。人字形管体交汇处轴向产生渐进式变形，周向为纵向波纹结构。人字形下部独立分支管体变形后如图4形状，人字形分叉金属膨胀管分支井眼部分12和人字形分叉金属膨胀管主井眼部分9变形为纵向波纹结构，且变形后的单个管筒基本上呈现为碟形架构。该主井眼部分变形后的结构有一定的内通径要求。变形管体各方向均为圆弧过渡，不得有死褶，以保证后期恢复后的强度和密封。
定位定向送入装置是该方法的重要工具，保证人字形分叉金属膨胀管的准确下入，并配合实现变形管体的形状恢复。该装置如图5由送入内管接头13、送入内管14、开槽连接管15、定位连接块16、配合定位套17、提拉管柱18、剪切固定钉19组成：送入内管接头13上端与送入钻具钻杆丝扣连接，下端通过油管扣或带密封结构的圆扣与送入内管14连接。送入内管14下端设有凸沿，推动所连接的部件带动分叉密封装置下入，并在上提过程中将膨胀工具地道地面。开槽连接管15上端设有凸沿，保证分叉装置下入到位后可靠定位。开槽连接管15对称开有缝槽，缝槽中间穿过定位连接块16，定位连接块16一端卡入配合定位套17的定位定向槽内，另一端固定在提拉管柱18上，为提拉管柱18下面固定的形状恢复胀锥提供准确的轴向和周向定位。工具送入时，用剪切固定钉19将开槽连接管15、配合定位套17和提拉管柱18固定在一起。定向定位装置下入到限位定向套时，二者相互配合完成人字形分叉金属膨胀管的轴向和周向定位，送入内管14下压推动开槽连接管15下行剪断剪切固定钉19，分叉密封管筒在钻具下方过程自动同步分叉使人字形主分支管筒进入空心导斜器7。当开槽连接管15上端凸沿下放到配合定位套17时，分支装置恰好下放到位；送入过程结束后，通过液压及机械膨胀锥使预变形人字形分叉密封管恢复基本形状，并进一步径向涨大，使人字形分叉密封三通管体端部与预开孔悬挂装置6和空心导斜器7内壁过赢配合接触，达到密封的目的。
分叉金属膨胀管下入到系统，由位定向定向送入装置20、密封管21、预变形金属膨胀管22、预开孔悬挂装置23、空心导斜器B24、拉提管柱25、膨胀锥26、锚定密封装置27、引管28组成：如图6，引管28为保证预变形金属膨胀管22下入主井眼管体可靠进入空心导斜器B24中，锚定密封装置27与预变形金属膨胀管22下部主井眼管体螺纹或焊接连接；施工时，当定位定向送入装置20的配合定位套17与限位定向套3对正后，人字形金属膨胀管刚好位于主分支井眼分叉交汇处，且其主分支位于空心导斜器7内，分支管筒朝向预开口套管，此时，定位定向送入装置20的提拉管柱25和固定在其上面的膨胀锥26被轴向定位，限制在窗口分叉处上端无法下行。当送入内管柱14下压剪断定位定向送入装置20的剪钉后，锚定封闭装置27在内管柱作用下推动分叉金属膨胀管下放，膨胀锥26使其变形的金属膨胀管主井眼管体恢复基本形状，并将分支管体推向分支井眼，当定位定向送入装置20的开槽连接管15上端凸沿下行到配合定位套17时，钻具下放遇阻，分叉金属膨胀管下放到位。下压钻具，锚定密封装置的剪钉剪断，锚定装置卡牙锚定到套管内壁上。上提钻具，送入到内管使提拉管柱18及膨胀锥26一同被提到密封管21位置，膨胀锥26的密封结构与人字形金属膨胀管下端两个密封端构成密封空间，通过钻具向分叉金属膨胀管内泵人高压液体，使分支管筒的预变形进一步恢复。提出钻具，下入旋转膨胀锥26分别膨胀人字形金属膨胀管的三通结构密封端，使其与空心导斜器7及预开孔套管内过盈接触，达到密封的目的。下入钻头，小钻低转速钻掉人字形金属膨胀管下端封闭段，使主分支井眼完全贯通，窗口区域实现完整密封。
Claims (3)
1、一种用金属膨胀管实现分支井窗口密封的方法，其特征在于：该方法通过分支井窗口密封结构，定位定向送入装置和分叉金属膨胀管下入系统说明该密封方法：首先按分支井钻井方法完成主井眼的钻进并下入主井眼管柱，然后下入造斜器到设计开窗位置侧钻开窗并完成分支井眼钻进，将分支井眼的完井管柱通过预开孔悬挂装置挂接在空心导斜器上部；利用送入装置将预变形分叉密封机具下入到窗口位置，由分叉金属膨胀管下入系统实现密封金属膨胀管的形状恢复和膨胀密封。
2、一种实施用金属膨胀管实现分支井窗口密封的方法的装置：分支井窗口密封结构、定位定向送入装置、分叉金属膨胀管下入到系统；分支井窗口密封结构，由导入喇叭口(1)、定位定向送入装置(2)、限位定向套(3)、调长套管(4)、主井眼封隔器(5)、预开孔悬挂装置(6)、空心导斜器(7)、主井眼套管(8)、人字形分叉金属膨胀管主井眼部分(9)、导斜器连接件及下封隔器(10)、分支裸眼(11)、人字形分叉金属膨胀管分支眼部分(12)组成；定位定向送入装置，由送入内管接头(13)、送入内管(14)、开槽连接管(15)、定位连接块(16)、配合定位套(17)、提拉管柱(18)、剪切固定钉(19)组成；分叉金属膨胀管下入系统，由位定向定向送入装置(20)、密封管(21)、预变形金属膨胀管(22)、预开孔悬挂装置(23)、空心导斜器B24、拉提管柱25、膨胀锥26、锚定密封装置27、引管28组成，其特征在于：导入喇叭口(1)与定向送入装置(2)用螺纹或焊接连接，可将导入喇叭口(1)作为定位定向送入装置(2)一个部件与其制成一体；导入喇叭口(1)的存在保证后续管柱的顺利下入；定位定向送入装置(2)与限位定向套(3)配合实现分叉装置的周向定向和轴向定位，使分叉装置的分支井眼部分可靠进入预开孔悬挂装置(6)并可保证其轴向位置，使金属膨胀管的分叉高点位置恰好位于套管开窗的上窗口顶点位置，限位定向套(3)与调长套管(4)螺纹连接，其定位面与预开孔悬挂装置(6)的开口具有确定的角度，为定位定向送入装置(2)提供准确的轴向和周向定位；调长套管(4)与主井眼封隔器(5)及预开孔悬装置(6)螺纹连接，具有调整限位定向套(3)至窗口上端的距离，保证分叉金属膨胀管送入过程中可靠定位；预开孔悬挂装置(6)下部与分支井眼完井管柱螺纹连接并下入分支井眼内，下放到位后悬挂在空心导斜器(7)的顶部；空心导斜器(7)的斜口与预开孔悬挂装置(6)的开口对正，使管柱接缝处具有较小的缝隙且具有完整的内通径；人字形分叉膨胀管主井眼部分(9)下入空心导器(7)内部，后续膨胀后形成密封段；人字形分叉膨胀管分支井眼部分(12)下入到预开孔悬挂装置(6)内，并通过后续膨胀实现二者有效密封；导斜器连接件及下封隔器(10)封隔主井眼套管与空心导斜器(7)间的环空空间；人字形分叉密封膨胀管与预开孔悬挂装置(6)和空心导斜器(7)内管壁自身形成可靠密封，保证了分支井的压力密封完整性；送入内管接头(13)上端与送入钻具钻杆丝扣连接，下端通过油管扣或带密封的圆扣与送入内管(14)连接；送入内管(14)下端设有凸沿，开槽连接管(15)上端设有凸沿，开槽连接管(15)对称开有缝槽，缝槽中间穿过定位连接块(16)，定位连接块(16)一端卡入配合定位套(17)的定位定向槽内，另一端固定在提拉管柱(18)上，为提拉管柱(18)下面固定的形状恢复胀锥提供准确的轴向和周向定位；工具送入时，用剪切固定钉(19)将开槽连接管(15)、配合定位套(17)和提拉管柱(18)固定在一起；定向定位装置下入到限位定向套(13)时，二者相互配合完成人字形分叉金属膨胀管的轴向和周向定位，送入内管(14)下压推动开槽连接管(15)下行剪断剪切固定钉(19)，分叉密封管筒在钻具下放过程中自动同步分叉使人字形主分支管筒进入空心导斜器(7)；当开槽连接管(15)上端凸沿下放到配合定位套(17)时，分支装置恰好下放到位；送入过程结束后，通过液压及机械膨胀锥使预变形人字形分叉密封管恢复基本形状，并进一步径向涨大，使人字形分叉密封三通管体端部与预开孔悬挂装置(6)和空心导斜器(7)内壁过赢配合接触，达到密封的目的；引管(28)为保证预变形金属膨胀管(22)下入主井眼管体可靠进入空心导斜器B(24)中，锚定密封装置(27)与预变形金属膨胀管(22)下部主井眼管体螺纹或焊接连接；施工时，当定位定向送入装置(20)的配合定位套(17)与限位定向套(3)对正后，人字形金属膨胀管刚好位于主分支井眼分叉交汇处，且其主分支位于空心导斜器(7)内，分支管筒朝向预开口套管，此时，定位定向送入装置(20)的提拉管柱(25)和固定在其上面的膨胀锥(26)被轴向定位，限制在窗口分叉处上端无法下行；当送入内管柱(14)下压剪断定位定向送入装置(20)的剪钉后，锚定封闭装置(27)在内管柱作用下推动分叉金属膨胀管下放，膨胀锥(26)使其变形的金属膨胀管主井眼管体恢复基本形状，并将分支管体推向分支井眼，当定位定向送入装置(20)的开槽连接管(15)上端凸沿下行到配合定位套(11)时，钻具下放遇阻，分叉金属膨胀管下放到位；下压钻具，锚定密封装置(27)的剪钉剪断，锚定密封装置(27)卡牙锚定到套管内壁上；上提钻具，送入内管(14)使提拉管柱(18)及膨胀锥(26)一同被提到密封管(21)位置，膨胀锥(26)的密封结构与人字形金属膨胀管下端两个密封端构成密封空间，通过向分叉金属膨胀管内泵人高压液体，使分支管筒主分支管筒逐渐复原，实现密封。
3、根据权利要求2所述的一种实施用金属膨胀管实现分支井窗口密封的方法的装置中的分叉金属膨胀管采用强度高、塑性好的材料制成，要求塑性变形率为10-60％。
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101718172A (zh) * | 2009-12-15 | 2010-06-02 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种分支井井下分叉装置 |
| CN102102490A (zh) * | 2010-12-17 | 2011-06-22 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种基于下定向的分叉三通机构送入及膨胀方法 |
| CN102146777A (zh) * | 2010-02-04 | 2011-08-10 | 哈利伯顿能源服务公司 | 用于在孔眼中定向的方法及系统 |
| CN102425391A (zh) * | 2011-11-11 | 2012-04-25 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种基于记忆合金的分支井窗口密封方法 |
| CN102943650A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-02-27 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种分支井分采工具及其施工工艺 |
| CN103244070A (zh) * | 2013-05-07 | 2013-08-14 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种五级分支井密封工具 |
| CN103967411A (zh) * | 2013-01-29 | 2014-08-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 母井分支装置，其制造方法和使用其钻分支井的方法 |
| CN104234649A (zh) * | 2014-09-02 | 2014-12-24 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种分支井用人字形密封装置下入分腿方法 |
| CN104453776B (zh) * | 2014-11-14 | 2017-01-18 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种六级分支井内嵌式窗口密封完井方法 |
| CN104563954B (zh) * | 2013-10-27 | 2017-03-08 | 中国石油化工集团公司 | 钢管恢复膨胀式管外封隔器 |
| CN111946265A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-11-17 | 中海石油(中国)有限公司 | 可回接空心斜向器 |
| CN112627777A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-09 | 中海石油(中国)有限公司 | 可选择性重入的分支井双管完井管柱系统、施工及采油方法 |
| CN114412375A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-04-29 | 东营市瑞丰石油技术发展有限责任公司 | 一种分支井用井眼连接器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5964288A (en) * | 1995-08-04 | 1999-10-12 | Drillflex | Device and process for the lining of a pipe branch, particuarly in an oil well |
| CN1644869A (zh) * | 2005-02-01 | 2005-07-27 | 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院 | 预开窗分支井完井装置及方法 |
-
2008
- 2008-11-24 CN CNA2008102289754A patent/CN101413384A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5964288A (en) * | 1995-08-04 | 1999-10-12 | Drillflex | Device and process for the lining of a pipe branch, particuarly in an oil well |
| CN1644869A (zh) * | 2005-02-01 | 2005-07-27 | 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院 | 预开窗分支井完井装置及方法 |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101718172A (zh) * | 2009-12-15 | 2010-06-02 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种分支井井下分叉装置 |
| CN102146777B (zh) * | 2010-02-04 | 2015-06-17 | 哈利伯顿能源服务公司 | 用于在孔眼中定向的方法及系统 |
| CN102146777A (zh) * | 2010-02-04 | 2011-08-10 | 哈利伯顿能源服务公司 | 用于在孔眼中定向的方法及系统 |
| CN102102490A (zh) * | 2010-12-17 | 2011-06-22 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种基于下定向的分叉三通机构送入及膨胀方法 |
| CN102425391A (zh) * | 2011-11-11 | 2012-04-25 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种基于记忆合金的分支井窗口密封方法 |
| CN102943650A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-02-27 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种分支井分采工具及其施工工艺 |
| CN102943650B (zh) * | 2012-10-10 | 2015-07-29 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种分支井分采工具及其施工工艺 |
| CN103967411A (zh) * | 2013-01-29 | 2014-08-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 母井分支装置，其制造方法和使用其钻分支井的方法 |
| CN103244070A (zh) * | 2013-05-07 | 2013-08-14 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种五级分支井密封工具 |
| CN103244070B (zh) * | 2013-05-07 | 2015-09-23 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种五级分支井密封工具 |
| CN104563954B (zh) * | 2013-10-27 | 2017-03-08 | 中国石油化工集团公司 | 钢管恢复膨胀式管外封隔器 |
| CN104234649A (zh) * | 2014-09-02 | 2014-12-24 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种分支井用人字形密封装置下入分腿方法 |
| CN104453776B (zh) * | 2014-11-14 | 2017-01-18 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种六级分支井内嵌式窗口密封完井方法 |
| CN111946265A (zh) * | 2020-08-21 | 2020-11-17 | 中海石油(中国)有限公司 | 可回接空心斜向器 |
| CN111946265B (zh) * | 2020-08-21 | 2022-05-17 | 中海石油(中国)有限公司 | 可回接空心斜向器 |
| CN112627777A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-09 | 中海石油(中国)有限公司 | 可选择性重入的分支井双管完井管柱系统、施工及采油方法 |
| CN114412375A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-04-29 | 东营市瑞丰石油技术发展有限责任公司 | 一种分支井用井眼连接器 |
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