CN102900399B - 分支井完井管柱重入引导器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分支井完井管柱重入引导器，涉及石油天然气工业井下工具的制造技术领域，包括中心管、上本体、弹爪、下本体、马牙环和调整环，所述上本体套在中心管外并与中心管连接在一起，所述下本体套在中心管外并与中心管连接在一起，所述弹爪上端为锥形弹爪结构，弹爪位于所述上本体和下本体之间，且弹爪能够在上本体和下本体之间轴向滑动，所述马牙环设置在弹爪和中心管之间，在马牙环的下方且位于弹爪和中心管之间设置所述调整环。本发明构思新颖、结构简单，解决了现有技术中所存在的“当分支井完井管柱在送入分支井井眼时，不能实时地通过管柱悬重的变化判断完井管柱是否已经正确通过分支井窗口”的技术问题。

Description

分支井完井管柱重入引导器
技术领域
本发明涉及石油天然气工业井下工具的制造技术领域，确切地说涉及一种分支井完井管柱重入引导器，用于油气分支井井下管柱的下入、重入引导以及采油采气生产。
背景技术
分支井是指在一个主井眼中钻出两个或两个口以上的井眼的井。分支井可应用于开发层状油藏、不具备单井开发价值的小油藏、圈闭区块、顶存油及剩余油等。
分支井在技术方面有两个优势：一是可极大提高平面及垂向驱油效率，提高采收率；二是可用同样总长的多个短分支井筒代替一个长水平井筒，提高泄油面积，降低井筒流压。在经济上有四个优势：一是可大大减小在渗透率非均质性和各向异性较为严重的储藏中由于水平井钻井方向失误而导致的风险；二是以较少的井开采形状不规则的油藏；三是减少地面地下设备和投资，改善对环境的影响；四是可以在一口主井眼中实施提高采收率的作业。
随着国内外油气勘探开发的深入发展，易开发的、整装的大气藏逐渐减少，而小油藏、圈闭区块、顶存油及剩余油、低渗特低渗油气藏的开发已成为今后发展的趋势。作为开发这些油气藏的有力技术措施，分支井必将越来越多。而重入技术是分支井钻井、固井和后期改造的关键技术之一，重入工具是分支井中的关键工具，其包括两种：一是能引导分支井套管串进入预定井眼的套管重入工具，二是能引导完井管柱进入预定井眼的油管重入工具。
公开号为CN2668843，公开日为2005年10月5日的中国专利文献公开了一种分支井重入引导器。由弯接头、本体、遮挡板、导引头等组成。弯接头与本体通过螺纹连接，导引头由弹簧钢板制造，形状为弯成偏向一边的圆锥形，其侧偏方向与弯接头保持同方向，弯曲后形成的两端装入本体与遮挡板形成的内腔，将导引头的一端与本体牢固连接，导引头的另一端在本体与遮挡板形成的内腔呈自由状态，遮挡板与本体焊接在一起。该实用新型利用弯接头强迫入井管柱产生侧向回复弹力及弹性工件导引头的自然恢复力来实现自动引导管柱进入开窗侧钻分支井眼。可以大大简化完井管柱或采油油管重新进入侧钻分支井眼的作业工序，降低分支井作业风险，缩短建井周期，降低钻井投资同时为实现回收以上完井作业创造有利条件。
但以上述专利文献为代表的现有技术，仍然存在以下缺陷：
1、加工难度较大，生产成本高。
2、当分支井完井管柱在送入或者取出分支井井眼时，不能实时地通过管柱悬重的变化判断完井管柱是否已经正确进入或者离开分支井窗口。
3、仅适用于有套管的分支井井眼，不适用于裸眼分支井井眼。
发明内容
为解决上述现有技术所存在的技术问题，本发明提出了一种用于油气分支井井下管柱的下入、重入引导以及采油采气生产的分支井完井管柱重入引导器，本发明构思新颖、结构简单，解决了现有技术中所存在的“当分支井完井管柱在送入分支井井眼时，不能实时地通过管柱悬重的变化判断完井管柱是否已经正确通过分支井窗口”的技术问题，且在通过窗口后可将分支井完井管柱锁定于分支井内，确保后期增产施工的顺利进行。
本发明是通过采用下述技术方案实现的：
一种分支井完井管柱重入引导器，其特征在于：包括中心管、上本体、弹爪、下本体、马牙环和调整环，所述上本体套在中心管外并与中心管连接在一起，所述下本体套在中心管外并与中心管连接在一起，所述弹爪上端为锥形弹爪结构，弹爪位于所述上本体和下本体之间，且弹爪能够在上本体和下本体之间轴向滑动，所述马牙环设置在弹爪和中心管之间，在马牙环的下方且位于弹爪和中心管之间设置所述调整环。
在中心管与弹爪配合的位置设置有反向锯齿形螺纹，与所述马牙环的正向锯齿形螺纹配合。
在中心管外壁设置有台阶，在弹爪内壁设置有台阶，中心管与弹爪之间有部分台阶重合。
所述上本体通过螺纹与中心管连接，并通过稳钉一锁紧。
所述下本体通过螺纹与中心管连接，并通过稳钉二锁紧。
在下本体和弹爪之间设置有剪钉。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果如下：
1、本发明中，通过“中心管、上本体、弹爪、下本体、马牙环和调整环”形成的分支井完井管柱重入引导器，构思新颖，结构简单，分支井完井管柱能够在送入分支井井眼时，通过管柱悬重的变化判断完井管柱是否已经正确通过分支井窗口，且在通过窗口后可将分支井完井管柱锁定于分支井内，确保后期增产施工的顺利进行。特别是与公开号为CN2668843专利文献相比，本发明不仅适用于有套管的分支井井眼，也同样适用于裸眼分支井井眼。
2、本发明中，在中心管与弹爪配合的位置设置有反向锯齿形螺纹，与所述马牙环的正向锯齿形螺纹配合，这样的结构形式，能够实现单向跳动反向自锁。
3、本发明中，中心管与弹爪之间有部分台阶重合，在一定的轴向范围内限制了弹爪的径向位移（即弹爪的外径缩小），当弹爪与中心管之间发生一定量的轴向位移后，台阶不再重合，弹爪在外力作用下即可发生径向位移，缩小外径。从而引起了管柱悬重的明显变化，便于地面判断管柱是否正确进入了分支井眼。
4、本发明中，上本体通过螺纹与中心管连接，并通过稳钉锁紧。下本体通过螺纹与中心管连接，并通过稳钉锁紧。这样的结构方式，连接更为牢靠。
5、本发明中，在在马牙环的下方且位于弹爪和中心管之间设置所述调整环，这样的结构形式，便于马牙环的装入和调整。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：
图1为本发明在井下时的结构示意图
图中标记：
1、中心管，2、上本体，3、稳钉一，4、弹爪，5、下本体，6、剪钉，7、马牙环，8、调整环，9、稳钉二。
具体实施方式
实施例1
本发明公开了一种分支井完井管柱重入引导器，包括中心管、上本体、弹爪、下本体、马牙环和调整环，所述上本体套在中心管外并与中心管连接在一起，所述下本体套在中心管外并与中心管连接在一起，所述弹爪上端为锥形弹爪结构，弹爪位于所述上本体和下本体之间，且弹爪能够在上本体和下本体之间轴向滑动，所述马牙环设置在弹爪和中心管之间，在马牙环的下方且位于弹爪和中心管之间设置所述调整环。在中心管与弹爪配合的位置设置有反向锯齿形螺纹，与所述马牙环的正向锯齿形螺纹配合。在中心管外壁设置有台阶，在弹爪内壁设置有台阶，中心管与弹爪之间有部分台阶重合。本申请中所涉及的马牙环为本领域的常用零件。
实施例2
本发明公开了一种分支井完井管柱重入引导器，由中心管1、上本体2、稳钉一3、弹爪4、下本体5、剪钉6、马牙环7、调整环8、稳钉二9组成；从上到下中心管1、上本体2、稳钉一3、弹爪4、下本体5、剪钉6、马牙环7、调整环8、稳钉二9顺序连接。
所述中心管1与弹爪4配合的位置有反向锯齿形螺纹，可与马牙环7的正向锯齿形螺纹实现单向跳动反向自锁；中心管1与弹爪4之间有部分台阶重合，在一定的轴向范围内限制了弹爪4的径向位移（即弹爪4的外径缩小），当弹爪4与中心管1之间发生一定量的轴向位移后，台阶不再重合，弹爪4在外力作用下即可发生径向位移，缩小外径；
所述上本体2通过螺纹与中心管1连接，并通过稳钉一3锁紧；所述弹爪4上端为锥形弹爪结构，可在上本体2与下本体5之间滑动；所述下本体5通过螺纹与中心管1连接，并通过稳钉二9锁紧；所述马牙环7与弹爪4之间通过螺纹连接有调整环8；所述下本体5和弹爪4之间通过螺纹连接有剪钉6。
实施例3
参照说明书附图1，本发明的最佳实施方式是：在中心管1的下端连接引鞋，上端连接完井管柱；将完井管串下入分支井内，当引鞋进入分支井窗口后，由于分支井窗口直径略大于下本体5外径且略小于弹爪4外径，下本体5可以顺利进入分支井窗口，在弹爪4进入分支井窗口时会遇阻不能进入，此时继续下压完井管串，剪钉6剪断，弹爪4、马牙环7、调整环8一起向上本体2方向滑动，当弹爪4上锥面接触上本体2后，弹爪4与中心管1之间的重合台阶已错开失去径向限位作用，弹爪4收缩外径变小，弹爪4进入分支井窗口；当弹爪4进入分支井窗口后，其外径变大，且由于马牙环7的反向锁定作用，弹爪4不能再向下本体5方向运动，此时完井管柱完成进入分支井窗口的过程。
当需要验证完井管柱是否已进入分支井窗口时，可以通过如下方式验证：上提完井管柱，弹爪4在分支井窗口处由于外径大于分支井窗口内径而遇阻，管柱悬重明显增加。同时，如果因作业要求需要起出完井管柱时，也可以继续上提完井管柱，弹爪4在分支井窗口处由于外径大于分支井窗口内径而遇阻并收缩弹爪，然后弹爪4通过分支井窗口，脱离分支井井眼，即可起出完井管柱。

Claims (5)

1.一种分支井完井管柱重入引导器，其特征在于：包括中心管（1）、上本体（2）、弹爪（4）、下本体（5）、马牙环（7）和调整环（8），所述上本体（2）套在中心管（1）外并与中心管（1）连接在一起，所述下本体（5）套在中心管（1）外并与中心管（1）连接在一起，所述弹爪（4）上端为锥形弹爪（4）结构，弹爪（4）位于所述上本体（2）和下本体（5）之间，且弹爪（4）能够在上本体（2）和下本体（5）之间轴向滑动，所述马牙环（7）设置在弹爪（4）和中心管（1）之间，在马牙环（7）的下方且位于弹爪（4）和中心管（1）之间设置所述调整环（8），在下本体（5）和弹爪（4）之间设置有剪钉（6）。
2.根据权利要求1所述的分支井完井管柱重入引导器，其特征在于：在中心管（1）与弹爪（4）配合的位置设置有反向锯齿形螺纹，与所述马牙环（7）的正向锯齿形螺纹配合。
3.根据权利要求1或2所述的分支井完井管柱重入引导器，其特征在于：在中心管（1）外壁设置有台阶，在弹爪（4）内壁设置有台阶，中心管（1）与弹爪（4）之间有部分台阶重合。
4.根据权利要求3所述的分支井完井管柱重入引导器，其特征在于：所述上本体（2）通过螺纹与中心管（1）连接，并通过稳钉一（3）锁紧。
5.根据权利要求3所述的分支井完井管柱重入引导器，其特征在于：所述下本体（5）通过螺纹与中心管（1）连接，并通过稳钉二（9）锁紧。
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