CN101824966A - 一种高压水力喷射超短半径水平井眼的装置 - Google Patents

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王道串
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本发明公开了一种高压水力喷射超短半径水平井眼的装置，包括：井下导向器、井下锚定装置、柔性传动轴、井下液压马达和专用套管磨铣钻头以及相应的高压喷射软管和专业喷嘴；井下导向器通过油管或者钻杆下入到地层相应的深度，并通过地面设置转到相应的方位，通过井下锚定装置固定，井下液压马达、柔性传动轴和套管磨铣钻头以及相应的高压喷射软管和专业喷嘴通过特殊的连续油管下入到井下导向器内，采用高压水力喷射技术对地层进行喷射作业，形成一定直径的孔眼，同时达到一定深度，满足煤层气或者各类油气井生产的需求。

Description

一种高压水力喷射超短半径水平井眼的装置
技术领域：本发明涉及一种用于提高煤层气或者各类油气井生产的需求的超短半径水平井的装置。
背景技术：超短半径水平井是指曲率半径比常规短曲率半径水平井更短的一种水平井，也称之为超短半径径向水平井。完成该水平井的钻井系统称之为高能喷射钻井系统。
目前，国内外普遍采用在套管中实施锻铣套管实施开窗侧钻，然后使用常规的钻井工艺进行后续的工作，在没有套管的地层中，也采用常规的钻井工艺实施。首先对井筒的结构实施破坏，再者也无法快速的达到一定深度，各类井下液体对地层的污染也比较严重，作业费用高昂。
发明内容：本发明要解决的技术问题是提供一种高压水力喷射超短半径水平井眼的装置。
为了解决上述问题，本发明提供了一种高压水力喷射超短半径水平井眼的装置，直接在套管内部或者裸眼井筒通过一个装置直接实施超短半径钻井。包括：井下导向器、井下锚定装置、柔性传动轴、井下液压马达和专用套管磨铣钻头以及相应的高压喷射软管和专业喷嘴；采用特殊的连续油管作为载体，通过连续油管实现连续高压喷射，同时保证在连续有高压的状态下，实现高压水力喷嘴在地层中连续的行进，并同时形成一定直径的孔眼，到达一定的深度；从而达到连通地层和油气井或者煤气井，打开地层流体或者气体的流通通路，实现煤气井或者油气井生产的目的。井下导向器通过油管或者钻杆下入到地层相应的深度，并通过地面设置转到相应的方位，通过井下锚定装置固定，井下液压马达、柔性传动轴和套管磨铣钻头以及相应的高压喷射软管和专业喷嘴通过特殊的连续油管下入到井下导向器内，采用水力喷射技术对地层进行喷射作业，形成一定直径的孔眼，同时达到一定深度，满足煤层气或者各类油气井生产的需求。
本发明通过改进常规井下液压马达，保证了井下液压马达在通过连续油管下入井筒内时，能够保证在地面高压流体的带动下，顺利的将扭矩传递到柔性传动轴和套管磨铣钻头；同时转向器特殊的曲率设计，保证了柔性传动轴良好的工况，保证扭矩的顺利传递，专业磨铣套管的钻头设计，保证了在井下特殊环境下，顺利的磨铣套管并安全的排屑。专业的高压喷射喷嘴采用优化设计和先进工艺进行加工，同时能够在高压条件下实施破岩，同时形成一定的推力，带动井下连续油管和高压软管在地层中行进，并形成一定直径的孔眼，同时实施排屑。达到形成稳定的流通通道目的。
附图说明：
图1为本发明套管磨铣系统结构示意图；
图2为本发明地层喷射系统结构示意图；
图3为图1中井下导向器结构示意图；
图4为图1中套管磨铣钻头结构示意图；
图5为图2中喷嘴结构示意图。
具体实施方式：如图1、2、3、4、5所示，本发明包括：井下导向器、井下锚定装置、柔性传动轴、井下液压马达和专用套管磨铣钻头以及相应的高压喷射软管和专业喷嘴。以下将结合附图来详细描述本发明所提出的一种高压水力喷射超短半径水平井眼的装置的具体结构。
导向机构由油管(或钻杆)、井下锚定装置、转换接头、井下导向器等部件组成。井下导向器8通过转换接头6与井下锚定装置4连接，然后整体通过油管(或钻杆)2下入到地层相应深度，并通过地面设置转到相应的方位。井下导向器是本装置的核心部件之一。该转向器为镶嵌式结构，内部滑道由直段、圆弧段及出口直段组成。
套管磨铣系统由连续油管、柔性软管、井下液压马达、柔性传动轴、专用套管磨铣钻头等部件组成。连续油管1与井下液压马达5之间通过柔性软管3连接，高压液体通过连续油管进入井下液压马达，液压马达产生的扭矩和转速通过柔性传动轴7传递到专用套管磨铣钻头9上，从而达到磨铣套管的目的。
地层喷射系统由连续油管、高压喷射软管、专业喷嘴等部件组成。连续油管1连接在高压喷射软管10上端，专业喷嘴11安装于喷射软管出口端。高压液体通过连续油管进入喷射软管，专业喷嘴在水射流形成的流场作用下会产生一个前拽力，喷射软管在前拽力的作用下不断地从导向器内伸入地层。专业喷嘴也是本装置的核心部件之一。专业喷嘴是采用特殊材料及先进加工工艺制作而成，使用该喷嘴采用高压水力喷射技术对地层进行喷射作业，可钻出一个一定直径的孔眼，以便喷射软管能顺利进入地层，同时达到一定的钻进深度。满足煤层气或者各类油气井生产的需求。

Claims (2)

1.一种高压水力喷射超短半径水平井眼的装置，其特征在于，包括：井下导向器、井下锚定装置、柔性传动轴、井下液压马达和专用套管磨铣钻头以及相应的高压喷射软管和专业喷嘴；井下导向器通过油管或者钻杆下入到地层相应的深度，并通过地面设置转到相应的方位，通过井下锚定装置固定，井下液压马达、柔性传动轴和套管磨铣钻头以及相应的高压喷射软管和专业喷嘴通过特殊的连续油管下入到井下导向器内，采用高压水力喷射技术对地层进行喷射作业，形成一定直径的孔眼，同时达到一定深度。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通过特殊设计的井下转向器，通过一定的连续油管设备，通过特定井下液压马达和柔性轴及磨铣钻头实施传递扭矩并磨铣套管，然后通过特殊高压水力喷嘴喷射实施水平井或者直接在裸眼井筒中通过高压水力喷射喷嘴实施喷射作业。
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