CN110566165B - 大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入装置及下入方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入装置及下入方法，技术方案是，包括密封引鞋、柔性筛管、泵送管、锚定装置、连接器、液压丢手装置和推送管，所述密封引鞋包括引鞋本体，柔性筛管的前端与引鞋本体的后端螺纹连接，柔性筛管内部的引鞋本体后端中心开有呈盲孔状的密封腔，泵送管的前端插入密封腔且与引鞋本体密封活动连接；本发明在柔性筛管内部下入泵送管，增加柔性筛管管柱刚性，推送管作为刚性输送管柱，可以通过推送管先将装置输送至着陆点井深位置，再采用泵送下入工艺，通过向导向管内注入流体，流体作用于连接器，对柔性完井管柱系统形成推力；解决大曲率裸眼井筒柔性筛管下入的难题，维持井壁稳定，为油气生产提供稳定通道。

Description

大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入装置及下入方法

技术领域

本发明属于大曲率水平井筛管完井技术领域，具体涉及一种大曲率水平井采用泵送工艺下入柔性筛管的方法及配套工具。

背景技术

大曲率水平井钻完井技术初期采用喷射钻孔，造斜率高，井眼尺寸小，均采用裸眼完井。近年来大曲率水平井技术实现在套管内开窗侧钻，实现了大曲率水平井钻井，由于常规管柱无法通过曲率高达25°/m～30°/m的大曲率井段，因此，国内外大曲率水平井均为裸眼完井。大曲率水平井裸眼完井工艺在生产期间存在以下问题：井壁坍塌造成井筒堵塞，造成单井减产甚至停产；大量出砂造成频繁修井作业。

因此，需要解决限制大曲率裸眼水平井工艺技术应用中遇到的井壁失稳、井眼坍塌、出砂严重、频繁修井、产量下降或停产、生产周期短等技术问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入装置及下入方法，可有效解决大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入的问题。

本发明解决的技术方案是：

一种大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入装置，其包括密封引鞋、柔性筛管、泵送管、锚定装置、连接器、液压丢手装置和推送管，其中：

所述密封引鞋包括引鞋本体，柔性筛管的前端与引鞋本体的后端螺纹连接，柔性筛管内部的引鞋本体后端中心开有呈盲孔状的密封腔，泵送管的前端插入密封腔且与引鞋本体密封活动连接；

所述锚定装置包括锚定装置本体，柔性筛管的后端与锚定装置本体螺纹连接，锚定装置本体中心开有前后贯通且与柔性筛管内腔相连通的泵送管安装通道，锚定装置本体后端的侧壁上通过第二复位弹簧装有沿泵送管安装通道径向滑动的伸缩式复位销钉，锚定装置本体的侧壁上通过转轴铰接有刀翼，刀翼内侧与锚定装置本体外壁之间连接有第一复位弹簧；

所述连接器是由前连接部和后连接部构成的一体结构，前连接部从锚定装置的后端伸入泵送管安装通道，伸入一端的前连接部与泵送管的后端螺纹连接，且伸入泵送管安装通道部分的前连接部外壁上开有与伸缩式复位销钉相对应的连接槽，当锚定装置进入导向管时，刀翼在导向管内壁的挤压下向内翻转并推动伸缩式复位销钉朝向泵送管安装通道中心伸出并进入连接槽，即可完成锚定装置与连接器的连接，此时第一复位弹簧和第二复位弹簧均处于压缩状态；当锚定装置脱离导向管时，第一复位弹簧由压缩状态恢复至欠压缩状态过程中刀翼强制张开并固定于井壁，第二复位弹簧由压缩状态恢复至欠压缩状态过程中强制拉动伸缩式复位销钉朝向远离泵送管安装通道中心方向滑动，使其从连接槽中退出并收缩至锚定装置本体内部，即可完成锚定装置与连接器的分离；前连接部的内腔和后连接部的内腔构成前后贯通的油压通道；

所述液压丢手装置包括本体外筒，本体外筒的后端与推送管的前端螺纹连接，本体外筒中心开有左右贯通的滑动行程腔，滑动行程腔内设置有沿其轴向前后滑动的滑块，滑块后端的外壁与滑动行程腔内壁之间设置有用于滑动过程中保持密封性的高压密封环，本体外筒侧壁上开有与滑动行程腔相连通的泄压孔道，泄压孔道前方的本体外筒侧壁上开有沿径向设置的销钉孔，销钉孔内插装有可剪切销钉，滑块的侧壁上开有与可剪切销钉相匹配的卡孔，卡孔前方的滑块侧壁上本体外筒前端的侧壁上通过第三复位弹簧装有球形卡块，后连接部的内腔设置有与球形卡块相匹配的卡槽，卡孔前方的滑块侧壁上开有用于容纳球形卡块的球形销钉对接槽孔，当可剪切销钉插装在卡孔内时，泄压孔道位于高压密封环前方，滑块与滑动行程腔内壁之间保持密封，同时，球形卡块卡装在卡槽内，即可完成液压丢手装置与连接器的连接，通过向推送管内部持续注入流体，流体作用于与滑块后端形成压力并传递至可剪切销钉形成剪切力，随流体持续注入作用于可剪切销钉的剪切力持续增加，当剪切力增加至可剪切销钉能够承受的极限值后销钉被剪切断，滑块从滑动行程腔后端下行至前端，对接槽孔随着滑块滑动至球形卡块所在位置，第三复位弹簧从压缩状态伸长至欠压缩状态并推动球形卡块进入对接槽孔，即可完成液压丢手装置与连接器的分离。

优选的，所述连接器位于导向管内，导向管前端连接有用于限制连接器下行的悬挂装置，悬挂装置前端设置有与连接器后连接部端壁相对应的连接器限位槽，当连接器下行至连接器限位槽位置时被阻挡，在该位置停止下行。

一种采用上述装置的大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入方法，包括以下步骤：

一、套管内进行开窗并侧钻大曲率水平井

在套管内下入导斜器，并在导斜器上方的套管侧面进行开窗侧钻，形成侧钻窗口，侧钻造斜井段曲率25-30°/m，形成大曲率水平井裸眼井筒；二、下入导向管

在地面将悬挂装置和导向管螺纹连接，通过导向管将悬挂装置输送至侧钻窗口位置，将导向管末端暂时固定于井口；

三、下入大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入装置

此时，装置的状态为：

a、锚定装置位于导向管内，刀翼在导向管内壁的挤压下向内翻转并推动伸缩式复位销钉朝向泵送管安装通道中心伸出并进入连接槽，即锚定装置与连接器保持连接在一起；

b、可剪切销钉插装在滑块侧壁的卡孔内，泄压孔道位于高压密封环前方，滑块与滑动行程腔内壁之间保持密封，同时，球形卡块卡装在卡槽内，液压丢手装置与连接器保持连接在一起；

最终实现柔性筛管、泵送管与密封引鞋的连接，锚定装置与柔性筛管的连接，连接器与泵送管的连接，锚定装置与连接器的连接，连接器与液压丢手装置的连接，液压丢手装置与推送管的连接，推送管作为刚性输送管柱，通过推送管将将装置输送至着陆点井深位置；

四、液压丢手装置与连接器分离

向推送管内部持续注入流体，流体作用于与滑块后端形成压力并传递至可剪切销钉形成剪切力，随流体持续注入作用于可剪切销钉的剪切力持续增加，当剪切力增加至可剪切销钉能够承受的极限值后销钉被剪切断，滑块从滑动行程腔后端下行至前端，对接槽孔随着滑块滑动至球形卡块所在位置，第三复位弹簧从压缩状态伸长至欠压缩状态并推动球形卡块进入对接槽孔，液压丢手装置与连接器的分离，通过推送管起出推送管与液压丢手装置；剩余部分构成柔性完井管柱系统；

五、柔性筛管泵送下入大曲率水平井裸眼井筒

向导向管内注入流体，流体作用于连接器，形成推力，同时流体经过泵送管到达密封引鞋作用于密封腔产生的拉力，能够克服柔性完井管柱系统前进过程中受到的反方向摩擦力与井筒流体形成的粘滞力，牵引柔性完井管柱系统向井底前进；

六、柔性筛管和泵送管分离

连接器在推力作用下下行至悬挂装置时，被连接器限位槽阻挡停止下行，锚定装置再拉力作用下继续下行，离开导向管后，第一复位弹簧由压缩状态恢复至欠压缩状态过程中刀翼强制张开并固定于裸眼井壁，第二复位弹簧由压缩状态恢复至欠压缩状态过程中强制拉动伸缩式复位销钉朝向远离泵送管安装通道中心方向滑动，使其从连接槽中完全退出并收缩至锚定装置本体内部，完成锚定装置与连接器的分离，即柔性筛管与泵送管分离；

七、泵送管起出

连接器悬挂于导向管前端的悬挂装置上，导向管上提过程中拖动泵送管向上移动，最终起出井筒；柔性筛管由锚定装置固定于煤层中，柔性筛管下入完成。

本发明在大曲率水平井眼中下入柔性筛管进行完井，柔性筛管能够维护井壁稳定，防止储层出砂进入排采泵造成事故，延长大曲率水平井生产周期，维持稳定产量；

本发明在柔性筛管内部下入泵送管，增加柔性筛管管柱刚性，推送管作为刚性输送管柱，可以通过推送管先将装置输送至着陆点井深位置，再采用泵送下入工艺，通过向导向管内注入流体，流体作用于连接器，对柔性完井管柱系统形成推力；同时流体经过泵送管到达密封引鞋作用于密封腔产生的拉力，能够克服柔性完井管柱系统前进过程中受到的反方向摩擦力与井筒流体形成的粘滞力，牵引柔性完井管柱系统向井底前进，刚性输送和液压输送相结合，保证筛管下至设计位置，同时通过向推送管注入流体，切断可剪切销钉，第三复位弹簧从压缩状态伸长至欠压缩状态并推动球形卡块进入对接槽孔，实现液压丢手装置与连接器的井下分离；锚定装置离开导向管后，第一复位弹簧由压缩状态恢复至欠压缩状态过程中刀翼强制张开并固定于裸眼井壁，第二复位弹簧由压缩状态恢复至欠压缩状态过程中强制拉动伸缩式复位销钉脱离连接槽，实现锚定装置与连接器的井下分离，即实现了柔性筛管与泵送管的井下分离；最终使柔性筛管由锚定装置固定于煤层中，柔性筛管下入完成，本发明适用于大曲率水平井内柔性筛管的下入，解决大曲率裸眼井筒柔性筛管下入的难题，维持井壁稳定，为油气生产提供稳定通道，使用方便，效果好，是大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入装置及方法上的创新，具有的工程推广应用价值，随着大曲率水平井筛管完井技术的不断发展具有显著的经济效益。

附图说明

图1为本发明装置的剖视图。

图2为密封引鞋的结构示意图。

图3为锚定装置的结构示意图：

(a)为锚定前(位于导向管内)的状态示意图，其中左侧视图为剖视图，右侧视图为左侧视图的A-A向剖视图；

(b)为锚定后(脱离导向管后)的状态示意图，其中左侧视图为剖视图，右侧视图为左侧视图的A-A向剖视图。

图4为锚定装置与连接器装配连接示意图。

图5为锚定装置与连接器分离示意图。

图6为连接器结构示意图。

图7为连接器与液压丢手装置装配连接示意图。

图8为液压丢手装置结构示意图，其中(a)为分离前的状态，(b)为分离后的状态。

图9为连接器与液压丢手装置分离示意图。

图10为大曲率水平井井身结构示意图。

图11为导向管输送悬挂装置至侧钻窗口位置示意图。

图12下入大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入装置的状态示意图。

图13为液压丢手装置与连接器分离示意图，由a-c为分离过程，其中a液压丢手装置的滑块下行剪断可剪切销钉示意图，b连接器与液压丢手装置分离，c连接器与液压丢手装置分离且已起出推送管与液压丢手装置。

图14为柔性完井管柱系统泵送下入工艺原理示意图。

图15为柔性完井管柱系统泵送下入至井底示意图。

图16为柔性筛管与泵送管分离示意图。

图17为完井后柔性筛管由锚定装置固定于水平井裸眼井筒中的示意图。

其中，1-密封引鞋，2-悬挂装置，3-柔性筛管，4-泵送管，5-锚定装置，6-连接器，7-液压丢手装置，8-导向管，9-推送管，10-套管，11-侧钻窗口，12-导斜器，13-大曲率水平井裸眼井筒，14-流体，15-柔性完井管柱系统，1-1-密封引鞋本体，1-2-密封腔，1-3-高压密封圈，1-4-第一柔性筛管连接螺纹，2-1-连接器限位槽，5-1-锁紧螺母，5-2-第二柔性筛管连接螺纹，5-3-锚定装置本体，5-4转轴，5-5-第一复位弹簧，5-6-刀翼，5-7-密封润滑腔，5-8-第二复位弹簧，5-9-伸缩式复位销钉，5-10-泵送管安装通道，6-1-泵送管连接螺纹，6-2-连接槽，6-3-连接器本体，6-4-球形销钉对接槽孔，6-5-油压通道，7-1-球形卡块，7-2-第三复位弹簧，7-3-球形销钉对接槽孔，7-4-可剪切销钉，7-5-滑块，7-6-滑动行程腔，7-7-泄压孔道，7-8-高压密封圈，7-9-本体外筒，7-10-推送管连接螺纹。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

如图1-17所示，本发明一种大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入装置，其包括密封引鞋1、柔性筛管3、泵送管4、锚定装置5、连接器6、液压丢手装置7和推送管9，其中：

所述密封引鞋1包括引鞋本体1-1，柔性筛管3的前端与引鞋本体1-1的后端螺纹连接，柔性筛管3内部的引鞋本体后端中心开有呈盲孔状的密封腔1-2，泵送管4的前端插入密封腔1-2且与引鞋本体1-1密封活动连接；

所述锚定装置5包括锚定装置本体5-3，柔性筛管3的后端与锚定装置本体5-3螺纹连接，锚定装置本体5-3中心开有前后贯通且与柔性筛管3内腔相连通的泵送管安装通道5-10，锚定装置本体5-3后端的侧壁上通过第二复位弹簧5-8装有沿泵送管安装通道5-10径向滑动的伸缩式复位销钉5-9，锚定装置本体5-3的侧壁上通过转轴5-4铰接有刀翼5-6，刀翼5-6内侧与锚定装置本体5-3外壁之间连接有第一复位弹簧5-5；

所述连接器6是由前连接部6-1和后连接部6-3构成的一体结构，前连接部6-1从锚定装置5的后端伸入泵送管安装通道5-10，伸入一端的前连接部与泵送管4的后端螺纹连接，且伸入泵送管安装通道部分的前连接部外壁上开有与伸缩式复位销钉相对应的连接槽6-2，当锚定装置进入导向管8时，刀翼5-6在导向管内壁的挤压下向内翻转并推动伸缩式复位销钉5-9朝向泵送管安装通道中心伸出并进入连接槽6-2，即可完成锚定装置与连接器的连接，此时第一复位弹簧5-5和第二复位弹簧5-8均处于压缩状态；当锚定装置脱离导向管时，第一复位弹簧5-5由压缩状态恢复至欠压缩状态过程中刀翼5-6强制张开并固定于井壁，第二复位弹簧5-8由压缩状态恢复至欠压缩状态过程中强制拉动伸缩式复位销钉5-9朝向远离泵送管安装通道中心方向滑动，使其从连接槽6-2中完全退出并收缩至锚定装置本体5-3内部，即可完成锚定装置与连接器的分离；前连接部6-1的内腔和后连接部6-3的内腔构成前后贯通的油压通道6-5；

所述液压丢手装置7包括本体外筒7-9，本体外筒7-9的后端与推送管9的前端螺纹连接，本体外筒7-9中心开有左右贯通的滑动行程腔7-6，滑动行程腔7-6内设置有沿其轴向前后滑动的滑块7-5，滑块7-5后端的外壁与滑动行程腔7-6内壁之间设置有用于滑动过程中保持密封性的高压密封环7-8，本体外筒7-9侧壁上开有与滑动行程腔7-6相连通的泄压孔道7-7，泄压孔道7-7前方的本体外筒7-9侧壁上开有沿径向设置的销钉孔，销钉孔内插装有可剪切销钉7-4，滑块7-5的侧壁上开有与可剪切销钉7-4相匹配的卡孔，卡孔前方的滑块侧壁上本体外筒7-9前端的侧壁上通过第三复位弹簧7-2装有球形卡块7-1，后连接部6-3的内腔设置有与球形卡块相匹配的卡槽6-4，卡孔前方的滑块侧壁上开有用于容纳球形卡块的球形销钉对接槽孔7-3，当可剪切销钉7-4插装在卡孔内时，泄压孔道7-7位于高压密封环7-8前方，滑块7-5与滑动行程腔内壁之间保持密封，同时，球形卡块7-1卡装在卡槽6-4内，即可完成液压丢手装置与连接器的连接，通过向推送管9内部持续注入流体，流体作用于与滑块7-5后端形成压力并传递至可剪切销钉7-4形成剪切力，随流体持续注入作用于可剪切销钉7-4的剪切力持续增加，当剪切力增加至可剪切销钉能够承受的极限值后销钉被剪切断，滑块7-5从滑动行程腔7-6后端下行至前端，对接槽孔7-3随着滑块滑动至球形卡块7-1所在位置，第三复位弹簧7-2从压缩状态伸长至欠压缩状态并推动球形卡块7-1进入对接槽孔7-3，即可完成液压丢手装置与连接器的分离。

为保证使用效果，所述柔性筛管3的前端与引鞋本体1-1的后端分别设置有相匹配内、外螺纹，构成第一柔性筛管连接螺纹1-4，用于二者的旋装连接。

所述泵送管4前端的外壁与密封腔1-2内壁之间设置有用于密封的高压密封圈1-3，高压密封圈1-3固定在密封腔1-2的内壁上且与泵送管外壁滑动密封。

所述锚定装置本体5-3前端的外壁上设置有外螺纹，柔性筛管3后端的内壁上设置有与外螺纹相匹配的内螺纹，内、外螺纹构成第二柔性筛管连接螺纹5-2，用于二者的旋装连接，为保证连接稳固、防止脱落，可以在柔性筛管3的外壁上增加锁紧螺母5-1。

所述伸缩式复位销钉5-9一侧的锚定装置本体内开有用于安装第二复位弹簧的密封润滑腔5-7，可在腔体内涂抹润滑油保证伸缩式复位销钉滑动顺畅。

所述本体外筒7-9的后端通过推送管连接螺纹7-10与推送管9的前端旋装连接。

所述连接器位于导向管8内，导向管8前端连接有用于限制连接器下行的悬挂装置2，悬挂装置2前端设置有与连接器后连接部6-3端壁相对应的连接器限位槽2-1，当连接器下行至连接器限位槽2-1位置时被阻挡，在该位置停止下行。

一种采用上述装置的大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入方法，包括以下步骤：

一、套管内进行开窗并侧钻大曲率水平井

如图10所示，在套管10内下入导斜器12，并在导斜器12上方的套管10侧面进行开窗侧钻，形成侧钻窗口11，侧钻造斜井段曲率25-30°/m，形成大曲率水平井裸眼井筒13；完钻后对裸眼井筒进行充分循环洗井，冲洗并携带水平井段内岩屑至地面；

二、下入导向管

在地面将悬挂装置2和导向管8螺纹连接，通过导向管8将悬挂装置2输送至侧钻窗口11位置，将导向管8末端暂时固定于井口，如图11所示；

三、下入大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入装置

此时，装置的状态为：

a、锚定装置位于导向管8内，刀翼5-6在导向管内壁的挤压下向内翻转并推动伸缩式复位销钉5-9朝向泵送管安装通道中心伸出并进入连接槽6-2，即锚定装置与连接器保持连接在一起；

b、可剪切销钉7-4插装在滑块侧壁的卡孔内，泄压孔道7-7位于高压密封环7-8前方，滑块7-5与滑动行程腔内壁之间保持密封，同时，球形卡块7-1卡装在卡槽6-4内，液压丢手装置与连接器保持连接在一起；

最终实现柔性筛管、泵送管与密封引鞋的连接，锚定装置与柔性筛管的连接，连接器与泵送管的连接，锚定装置与连接器的连接，连接器与液压丢手装置的连接，液压丢手装置与推送管的连接，推送管作为刚性输送管柱，通过推送管9将将装置输送至着陆点井深位置，如图12所示；

四、液压丢手装置与连接器分离

向推送管9内部持续注入流体，流体作用于与滑块7-5后端形成压力并传递至可剪切销钉7-4形成剪切力，随流体持续注入作用于可剪切销钉7-4的剪切力持续增加，当剪切力增加至可剪切销钉能够承受的极限值后销钉被剪切断，滑块7-5从滑动行程腔7-6后端下行至前端，对接槽孔7-3随着滑块滑动至球形卡块7-1所在位置，第三复位弹簧7-2从压缩状态伸长至欠压缩状态并推动球形卡块7-1进入对接槽孔7-3，液压丢手装置与连接器的分离，通过推送管起出推送管9与液压丢手装置7；剩余部分构成柔性完井管柱系统15，如图13所示；

五、柔性筛管泵送下入大曲率水平井裸眼井筒

向导向管内注入流体14，流体作用于连接器，形成推力，同时流体经过泵送管到达密封引鞋作用于密封腔产生的拉力，能够克服柔性完井管柱系统前进过程中受到的反方向摩擦力与井筒流体形成的粘滞力，牵引柔性完井管柱系统向井底前进；如图14所示；

六、柔性筛管和泵送管分离

连接器在推力作用下下行至悬挂装置时，被连接器限位槽阻挡停止下行，锚定装置再拉力作用下继续下行，离开导向管后，第一复位弹簧5-5由压缩状态恢复至欠压缩状态过程中刀翼5-6强制张开并固定于裸眼井壁，第二复位弹簧5-8由压缩状态恢复至欠压缩状态过程中强制拉动伸缩式复位销钉5-9朝向远离泵送管安装通道中心方向滑动，使其从连接槽6-2中完全退出并收缩至锚定装置本体5-3内部，完成锚定装置与连接器的分离，即柔性筛管与泵送管分离；如图15所示；

七、泵送管起出

连接器悬挂于导向管前端的悬挂装置上，导向管上提过程中拖动泵送管向上移动，最终起出井筒；柔性筛管由锚定装置固定于煤层中，柔性筛管下入完成，如图16所示。

最后从井口下入捞矛对套管内的导斜器解封并提出井口，柔性筛管3、锚定装置5固定于大曲率水平井裸眼井筒13，如图17所示。

与现有技术相比，本发明在柔性筛管内部下入泵送管，增加柔性筛管管柱刚性，推送管作为刚性输送管柱，可以通过推送管先将装置输送至着陆点井深位置，再采用泵送下入工艺，通过向导向管内注入流体，流体作用于连接器，对柔性完井管柱系统形成推力；同时流体经过泵送管到达密封引鞋作用于密封腔产生的拉力，能够克服柔性完井管柱系统前进过程中受到的反方向摩擦力与井筒流体形成的粘滞力，牵引柔性完井管柱系统向井底前进，刚性输送和液压输送相结合，保证筛管下至设计位置，同时通过向推送管注入流体，切断可剪切销钉，第三复位弹簧从压缩状态伸长至欠压缩状态并推动球形卡块进入对接槽孔，实现液压丢手装置与连接器的井下分离；锚定装置离开导向管后，第一复位弹簧由压缩状态恢复至欠压缩状态过程中刀翼强制张开并固定于裸眼井壁，第二复位弹簧由压缩状态恢复至欠压缩状态过程中强制拉动伸缩式复位销钉脱离连接槽，实现锚定装置与连接器的井下分离，即实现了柔性筛管与泵送管的井下分离；最终使柔性筛管由锚定装置固定于煤层中，柔性筛管下入完成，本发明适用于大曲率水平井内柔性筛管的下入，解决大曲率裸眼井筒柔性筛管下入的难题，维持井壁稳定，为油气生产提供稳定通道，使用方便，效果好，是大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入装置及方法上的创新，具有的工程推广应用价值，随着大曲率水平井筛管完井技术的不断发展具有显著的经济效益。

申请人要额外指出的是，以上所述仅是对本发明一般实施步骤的叙述，并不是对本发明作任何形式下的限制，故凡依托本发明的理论依据和技术实质对上述施工步骤进行的任何修改与变形，均属于本发明的保护的范围。

Claims (8)

1.一种大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入装置，其特征在于，其包括密封引鞋(1)、柔性筛管(3)、泵送管(4)、锚定装置(5)、连接器(6)、液压丢手装置(7)和推送管(9)，其中：

所述密封引鞋(1)包括引鞋本体(1-1)，柔性筛管(3)的前端与引鞋本体(1-1)的后端螺纹连接，柔性筛管(3)内部的引鞋本体后端中心开有呈盲孔状的密封腔(1-2)，泵送管(4)的前端插入密封腔(1-2)且与引鞋本体(1-1)密封活动连接；

所述锚定装置(5)包括锚定装置本体(5-3)，柔性筛管(3)的后端与锚定装置本体(5-3)螺纹连接，锚定装置本体(5-3)中心开有前后贯通且与柔性筛管(3)内腔相连通的泵送管安装通道(5-10)，锚定装置本体(5-3)后端的侧壁上通过第二复位弹簧(5-8)装有沿泵送管安装通道(5-10)径向滑动的伸缩式复位销钉(5-9)，锚定装置本体(5-3)的侧壁上通过转轴(5-4)铰接有刀翼(5-6)，刀翼(5-6)内侧与锚定装置本体(5-3)外壁之间连接有第一复位弹簧(5-5)；

所述连接器(6)是由前连接部(6-1)和后连接部(6-3)构成的一体结构，前连接部(6-1)从锚定装置(5)的后端伸入泵送管安装通道(5-10)，伸入一端的前连接部与泵送管(4)的后端螺纹连接，且伸入泵送管安装通道部分的前连接部外壁上开有与伸缩式复位销钉相对应的连接槽(6-2)，当锚定装置进入导向管(8)时，刀翼(5-6)在导向管内壁的挤压下向内翻转并推动伸缩式复位销钉(5-9)朝向泵送管安装通道中心伸出并进入连接槽(6-2)，即可完成锚定装置与连接器的连接，此时第一复位弹簧(5-5)和第二复位弹簧(5-8)均处于压缩状态；当锚定装置脱离导向管时，第一复位弹簧(5-5)由压缩状态恢复至欠压缩状态过程中刀翼(5-6)强制张开并固定于井壁，第二复位弹簧(5-8)由压缩状态恢复至欠压缩状态过程中强制拉动伸缩式复位销钉(5-9)朝向远离泵送管安装通道中心方向滑动，使其从连接槽(6-2)中完全退出，即可完成锚定装置与连接器的分离；前连接部(6-1)的内腔和后连接部(6-3)的内腔构成前后贯通的油压通道(6-5)；

所述液压丢手装置(7)包括本体外筒(7-9)，本体外筒(7-9)的后端与推送管(9)的前端螺纹连接，本体外筒(7-9)中心开有左右贯通的滑动行程腔(7-6)，滑动行程腔(7-6)内设置有沿其轴向前后滑动的滑块(7-5)，滑块(7-5)后端的外壁与滑动行程腔(7-6)内壁之间设置有用于滑动过程中保持密封性的高压密封环(7-8)，本体外筒(7-9)侧壁上开有与滑动行程腔(7-6)相连通的泄压孔道(7-7)，泄压孔道(7-7)前方的本体外筒(7-9)侧壁上开有沿径向设置的销钉孔，销钉孔内插装有可剪切销钉(7-4)，滑块(7-5)的侧壁上开有与可剪切销钉(7-4)相匹配的卡孔，卡孔前方的滑块侧壁上本体外筒(7-9)前端的侧壁上通过第三复位弹簧(7-2)装有球形卡块(7-1)，后连接部(6-3)的内腔设置有与球形卡块相匹配的卡槽(6-4)，卡孔前方的滑块侧壁上开有用于容纳球形卡块的球形销钉对接槽孔(7-3)，当可剪切销钉(7-4)插装在卡孔内时，泄压孔道(7-7)位于高压密封环(7-8)前方，滑块(7-5)与滑动行程腔内壁之间保持密封，同时，球形卡块(7-1)卡装在卡槽(6-4)内，即可完成液压丢手装置与连接器的连接，通过向推送管(9)内部持续注入流体，流体作用于与滑块(7-5)后端形成压力并传递至可剪切销钉(7-4)形成剪切力，随流体持续注入作用于可剪切销钉(7-4)的剪切力持续增加，当剪切力增加至可剪切销钉能够承受的极限值后销钉被剪切断，滑块(7-5)从滑动行程腔(7-6)后端下行至前端，对接槽孔(7-3)随着滑块滑动至球形卡块(7-1)所在位置，第三复位弹簧(7-2)从压缩状态伸长至欠压缩状态并推动球形卡块(7-1)进入对接槽孔(7-3)，即可完成液压丢手装置与连接器的分离。

2.根据权利要求1所述的大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入装置，其特征在于，所述柔性筛管(3)的前端与引鞋本体(1-1)的后端分别设置有相匹配内、外螺纹，构成第一柔性筛管连接螺纹(1-4)，用于二者的旋装连接。

3.根据权利要求1所述的大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入装置，其特征在于，所述泵送管(4)前端的外壁与密封腔(1-2)内壁之间设置有用于密封的高压密封圈(1-3)，高压密封圈(1-3)固定在密封腔(1-2)的内壁上且与泵送管外壁滑动密封。

4.根据权利要求1所述的大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入装置，其特征在于，所述锚定装置本体(5-3)前端的外壁上设置有外螺纹，柔性筛管(3)后端的内壁上设置有与外螺纹相匹配的内螺纹，内、外螺纹构成第二柔性筛管连接螺纹(5-2)，用于二者的旋装连接，为保证连接稳固、防止脱落，可以在柔性筛管(3)的外壁上增加锁紧螺母(5-1)。

5.根据权利要求1所述的大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入装置，其特征在于，所述伸缩式复位销钉(5-9)一侧的锚定装置本体内开有用于安装第二复位弹簧的密封润滑腔(5-7)，可在腔体内涂抹润滑油保证伸缩式复位销钉滑动顺畅。

6.根据权利要求1所述的大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入装置，其特征在于，所述本体外筒(7-9)的后端通过推送管连接螺纹(7-10)与推送管(9)的前端旋装连接。

7.根据权利要求1所述的大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入装置，其特征在于，所述连接器位于导向管(8)内，导向管(8)前端连接有用于限制连接器下行的悬挂装置(2)，悬挂装置(2)前端设置有与连接器后连接部(6-3)端壁相对应的连接器限位槽(2-1)，当连接器下行至连接器限位槽(2-1)位置时被阻挡，在该位置停止下行。

8.一种采用权利要求7所述装置的大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、套管内进行开窗并侧钻大曲率水平井

在套管(10)内下入导斜器(12)，并在导斜器(12)上方的套管(10)侧面进行开窗侧钻，形成侧钻窗口(11)，侧钻造斜井段曲率25-30°/m，形成大曲率水平井裸眼井筒(13)；

二、下入导向管

在地面将悬挂装置(2)和导向管(8)螺纹连接，通过导向管(8)将悬挂装置(2)输送至侧钻窗口(11)位置，将导向管(8)末端暂时固定于井口；

三、下入大曲率水平裸眼井筒柔性筛管下入装置

此时，装置的状态为：

a、锚定装置位于导向管(8)内，刀翼(5-6)在导向管内壁的挤压下向内翻转并推动伸缩式复位销钉(5-9)朝向泵送管安装通道中心伸出并进入连接槽(6-2)，即锚定装置与连接器保持连接在一起；

b、可剪切销钉(7-4)插装在滑块侧壁的卡孔内，泄压孔道(7-7)位于高压密封环(7-8)前方，滑块(7-5)与滑动行程腔内壁之间保持密封，同时，球形卡块(7-1)卡装在卡槽(6-4)内，液压丢手装置与连接器保持连接在一起；

最终实现柔性筛管、泵送管与密封引鞋的连接，锚定装置与柔性筛管的连接，连接器与泵送管的连接，锚定装置与连接器的连接，连接器与液压丢手装置的连接，液压丢手装置与推送管的连接，推送管作为刚性输送管柱，通过推送管(9)将将装置输送至着陆点井深位置；

四、液压丢手装置与连接器分离

向推送管(9)内部持续注入流体，流体作用于与滑块(7-5)后端形成压力并传递至可剪切销钉(7-4)形成剪切力，随流体持续注入作用于可剪切销钉(7-4)的剪切力持续增加，当剪切力增加至可剪切销钉能够承受的极限值后销钉被剪切断，滑块(7-5)从滑动行程腔(7-6)后端下行至前端，对接槽孔(7-3)随着滑块滑动至球形卡块(7-1)所在位置，第三复位弹簧(7-2)从压缩状态伸长至欠压缩状态并推动球形卡块(7-1)进入对接槽孔(7-3)，液压丢手装置与连接器的分离，通过推送管起出推送管(9)与液压丢手装置(7)；剩余部分构成柔性完井管柱系统(15)；

五、柔性筛管泵送下入大曲率水平井裸眼井筒

向导向管内注入流体(14)，流体作用于连接器，形成推力，同时流体经过泵送管到达密封引鞋作用于密封腔产生的拉力，能够克服柔性完井管柱系统前进过程中受到的反方向摩擦力与井筒流体形成的粘滞力，牵引柔性完井管柱系统向井底前进；

六、柔性筛管和泵送管分离

连接器在推力作用下下行至悬挂装置时，被连接器限位槽阻挡停止下行，锚定装置再拉力作用下继续下行，离开导向管后，第一复位弹簧(5-5)由压缩状态恢复至欠压缩状态过程中刀翼(5-6)强制张开并固定于裸眼井壁，第二复位弹簧(5-8)由压缩状态恢复至欠压缩状态过程中强制拉动伸缩式复位销钉(5-9)朝向远离泵送管安装通道中心方向滑动，使其从连接槽(6-2)中完全退出并收缩至锚定装置本体(5-3)内部，完成锚定装置与连接器的分离，即柔性筛管与泵送管分离；

七、泵送管起出

连接器悬挂于导向管前端的悬挂装置上，导向管上提过程中拖动泵送管向上移动，最终起出井筒；柔性筛管由锚定装置固定于煤层中，柔性筛管下入完成。

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