CN116696236A - 一种分支井重入装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于分支井作业技术领域，公开了一种分支井重入装置，包括分支井管柱、分井眼重入工具和主井眼重入工具；分支井管柱包括主管柱、分管柱、开孔套管、斜向器、主压裂机构和分压裂机构，主管柱插设于主井眼，分管柱插设于分支井眼，斜向器安装于主管柱，开孔套管随分压裂机构进入分管柱，开孔套管一侧开设正对斜向器的斜向面的斜通孔；分井眼重入工具包括分导向管、分定向管和分回插管，分导向管固定于开孔套管的内壁，设置导向斜面，分定向管设置抵靠导向斜面的定向斜面，分回插管能够依次穿过分定向管和分导向管，连接于分压裂机构。该分支井重入装置能够增加回插工具重入分支井的精确性，防止回插工具与管柱刮蹭，影响密封性能。

Description

一种分支井重入装置

技术领域

本发明涉及分支井作业技术领域，尤其涉及一种分支井重入装置。

背景技术

分支井技术通过“一井多层、单井多眼”的构建方式，能够有效破解储层钻遇长度小、控制储量低等阻碍单井产能的难题，目前分支井技术与压裂工艺集成配套尚不够完善，限制了分支井技术在低渗透非常规油气储层中的应用。

目前分支井压裂主要有两种工艺，其中一种是主井眼完钻后直接进行压裂，然后进行主眼封堵，再进行分支井眼开窗、钻进、完井、压裂等作业，最后贯通主井眼，但这种作业方式通常需要多次搬迁钻机、更换井口及封井器，存在施工复杂、周期长、成本高的缺点。另外一种方式则是主分支井眼全部完钻并下入压裂管串后，逐一进行压裂，该种方式工艺较为简单，但技术难度高，其中一个难点便是重入主井眼及分支井眼进行回插压裂，弯管重入技术由于工艺简单、可靠，且无需损耗工具内径，在分支井施工中应用较为广泛，但对于分支井压裂需要将压裂工具回插到主井眼或分支井眼回插筒内，重入管前端有回插密封件，密封件在穿越开孔套管或空心导向器时可能发生刮蹭从而影响密封性能，降低分支井回插压裂工艺的可靠性。

因此，亟需一种分支井重入装置，以解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分支井重入装置，该分支井重入装置能够增加回插密封工具重入主井眼或分支井眼的精确性，同时能够防止回插工具在找眼过程中与井下管柱发生刮蹭影响密封性能的情况，提升分支井回插压裂工艺的可靠性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种分支井重入装置，包括分支井管柱、分井眼重入工具以及主井眼重入工具；所述分支井管柱包括主管柱、分管柱、开孔套管、斜向器、主压裂机构和分压裂机构，所述主管柱和分管柱相互连通，所述主管柱插设于主井眼，所述分管柱插设于分支井眼，所述斜向器安装于所述主管柱内，所述开孔套管连接所述分压裂机构，随所述分压裂机构进入所述分管柱，所述开孔套管一侧开设斜通孔，所述斜通孔正对所述斜向器的斜向面；所述分井眼重入工具包括分导向管、分定向管和分回插管，所述分导向管固定于所述开孔套管的内壁，设置导向斜面，所述分定向管设置定向斜面，所述定向斜面抵靠所述导向斜面，所述分回插管可拆卸安装于所述分定向管内，能够依次穿过所述分定向管和所述分导向管，连接于所述分压裂机构；所述主井眼重入工具被配置为回插所述主管柱。

可选地，所述分压裂机构包括分井眼压裂回插筒和分井眼压裂管串，所述分井眼压裂回插筒内部设置第一密封面，所述分井眼压裂管串被配置为压裂所述分支井眼。

可选地，所述分井眼重入工具还包括第一密封件，所述第一密封件固连于所述分回插管的端部，当所述分回插管连接于所述分压裂机构时，所述第一密封件配合抵靠于所述第一密封面。

可选地，所述分定向管直径大于所述斜通孔的孔径。

可选地，所述分井眼重入工具还包括第一丢手销钉，所述分定向管设置环形台肩，所述分回插管设置第一环形凸台，所述第一丢手销钉安装于所述环形台肩和所述第一环形凸台之间。

可选地，所述分支井管柱还包括主锚定工具，所述主锚定工具卡设于所述主管柱的内壁，与所述主压裂机构间隔设置，所述斜向器抵靠所述主锚定工具。

可选地，所述主压裂机构包括相互连接的主井眼压裂回插筒和主井眼压裂管串，所述主井眼压裂回插筒内部设置第二密封面，所述主井眼压裂管串被配置为压裂所述主井眼。

可选地，所述主井眼重入工具包括主导向管、主回插管；所述斜向器内部开设贯通的第一过孔，所述主锚定工具内部开设贯通的第二过孔，所述第一过孔连通所述第二过孔，形成贯通通道；所述主导向管插设于所述贯通通道，所述主回插管可拆卸连接于所述主导向管，能够穿过所述主导向管，连接于所述主压裂机构。

可选地，所述主井眼重入工具还包括第二密封件，所述第二密封件固连于所述主回插管的端部，当所述主回插管连接所述主压裂机构时，所述第二密封件配合抵靠于所述第二密封面。

可选地，所述主井眼重入工具还包括第二丢手销钉，所述主回插管设置第二环形凸台，所述第二丢手销钉连接于所述第二环形凸台和所述主导向管的内壁。

本发明的有益效果：

本发明提供的分支井重入装置通过设置主管柱和分管柱，隔绝内部部件与土体，对内部部件进行初步防护。同时设置能够伸入分管柱的开孔套管，为后续的分井眼重入工具下入分管柱工序提供防护作用，防止分井眼重入工具在找眼过程中与井下管柱发生刮蹭影响密封性能。通过在开孔套管的侧部开设连通斜向器的斜通孔，为后续的主井眼重入工具下入主管柱提供通道，增加回插密封工具重入主井眼或分支井眼的精确性，提升分支井回插压裂工艺的可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的分支井管柱的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的分井眼重入工具的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的主井眼重入工具的结构示意图。

图中：

100、分支井管柱；110、开孔套管；120、斜向器；130、主压裂机构；131、主井眼压裂回插筒；132、主井眼压裂管串；133、主井眼压裂管串悬挂器；140、分压裂机构；141、分井眼压裂回插筒；142、分井眼压裂管串；150、主锚定工具；160、端部导向件；

200、分井眼重入工具；210、分导向管；211、固定销钉；220、分定向管；221、环形台肩；230、分回插管；231、第一环形凸台；240、第一密封件；250、第一丢手销钉；

300、主井眼重入工具；310、主导向管；320、主回插管；321、第二环形凸台；330、第二密封件；340、第二丢手销钉；350、限位环；360、挡套；370、上接头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、“左”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

图1是本发明实施例提供的分支井管柱的结构示意图，图2是本发明实施例提供的分井眼重入工具的结构示意图，图3是本发明实施例提供的主井眼重入工具的结构示意图。参照图1-图3，本实施例提供的分支井重入装置，包括分支井管柱100、分井眼重入工具200以及主井眼重入工具300。

参照图1，该分支井管柱100具体包括主管柱、分管柱、开孔套管110、斜向器120、主压裂机构130以及分压裂机构140。该主管柱和该分管柱相互连通，该主管柱插设于主井眼，该分管柱插设于分支井眼。斜向器120安装于主管柱内，开孔套管110连接分压裂机构140，能够随分压裂机构140进入分管柱，开孔套管110一侧开设斜通孔，斜通孔正对斜向器120的斜向面。

具体地，该斜通孔的孔直径和该斜向器120的斜向面直径相同，斜向器120内部开设贯通整个斜向器120的第一过孔，该斜通孔连通了第一过孔和开孔套管110的内部空间，保证主管柱和分管柱的连通性。

再为具体地，该分压裂机构140包括分井眼压裂回插筒141和分井眼压裂管串142，分井眼压裂回插筒141内部设置第一密封面，该分井眼压裂管串142被配置为压裂分支井眼。该分井眼压裂回插筒141通过螺纹连接的方式安装于开孔套管110下端。

更为具体地，该分支井管柱100还包括主锚定工具150，该主锚定工具150卡设于主管柱的内壁，与主压裂机构130间隔设置，斜向器120坐放于该主锚定工具150的上端面。

更为具体地，该主锚定工具150内部开设贯通整个主锚定工具150的第二过孔，斜向器120的第一过孔连通该第二过孔，形成贯通通道。该贯通通道的直径大于主井眼重入工具的主体直径，主井眼重入工具能够贯穿该贯通通道，与位于主井眼底部的主压裂机构130进行连接。

继续参照图1，该主压裂机构130包括相互连接的主井眼压裂回插筒131和主井眼压裂管串132，主井眼压裂回插筒131内部设置第二密封面，主井眼压裂管串132被配置为压裂主井眼。

具体地，该主压裂机构130还包括主井眼压裂管串悬挂器133，该主井眼压裂管串悬挂器133通过卡瓦坐挂于套管内壁，主井眼压裂管串132挂装于主井眼压裂管串悬挂器133的下端，该主井眼压裂回插筒131坐放于该主井眼压裂管串悬挂器133的上端部。

再为具体地，该分支井管柱100还包括端部导向件160，该端部导向件160连接于开孔套管110的上端部，开设喇叭形内孔，该喇叭形内孔和开孔套管110的内部空间连通。该端部导向件160能够为下放至开孔套管110中的各个部件提供导向作用，使其顺利进入位于地面下方的开孔套管110中。

参照图1和图2，该分井眼重入工具200包括分导向管210、分定向管220和分回插管230，分导向管210固定于开孔套管110的内壁，设置导向斜面，分定向管220设置定向斜面，该分定向管220抵靠分导向管210时，定向斜面抵靠导向斜面，分回插管230可拆卸连接于分定向管220内，能够依次穿过分定向管220和分导向管210，连接于分压裂机构140。

具体地，该分导向管210通过固定销钉211连接于开孔套管110的内壁。该固定销钉211可以选择现有技术中的高强度销钉，确保分导向管210在开孔套管110中固定的稳定程度。

再为具体地，当分定向管220下放至开孔套管110时，通过旋转分定向管220，使定向斜面正对导向斜面，下放后该定向斜面与该导向斜面相互贴合，此时该分定向管220下放达到最大深度。

更为具体地，可通过送入管下放该分定向管220，根据压裂方式不同，该送入管可以选择现有技术中的油管或套管等结构完成下放工序。

更为具体地，该分定向管220的直径大于斜通孔的孔径，能够保证下放分定向管220时，该分定向管220顺利进入开孔套管110，防止该分定向管220沿斜通孔进入斜向器120的第一过孔中。

继续参照图2，该分井眼重入工具200还包括第一密封件240，该第一密封件240固连于分回插管230的下端，当该分回插管230连接于分压裂机构140时，该分回插管230插设于分井眼压裂回插筒141中，该第一密封件240能够紧密抵靠于第一密封面，实现密封。

具体地，该分井眼重入工具200还包括第一丢手销钉250，分定向管220设置环形台肩221，分回插管230设置第一环形凸台231，第一丢手销钉250安装于环形台肩221和第一环形凸台231之间。将分回插管230下放至分定向管220中，第一环形凸台231通过第一丢手销钉250与环形台肩221连接，继续下放分回插管230，施加压力将第一丢手销钉250剪断，实现分回插管230的丢手，丢手后的该分回插管230即可继续下放直至插入分井眼压裂回插筒141中。

再为具体地，当分井眼回插压裂工序完成后，需要上提该分井眼重入工具200，使其脱离开孔套管110。向上提升分回插管230，此时第一环形凸台231能够抵靠环形台肩221，提升分回插管230的同时还能够将分定向管220同时提出开孔套管110。

参照图1和图3，本实施例提供的主井眼重入工具300包括主导向管310和主回插管320，该主井眼重入工具300被配置为回插密封该主管柱。

具体地，主导向管310插设于斜向器120和主锚定工具150内部的贯通通道，该主回插管320可拆卸连接于主导向管310，丢手后能够穿过主导向管310，连接于主压裂机构130。

再为具体地，该主井眼重入工具300还包括第二密封件330，该第二密封件330固连于主回插管320的端部的周侧，当主回插管320连接主压裂机构130时，该主回插管320插设于主井眼压裂回插筒131中，此时第二密封件330紧密抵靠于主井眼压裂回插筒131内部的第二密封面，实现密封。

再为具体地，主井眼重入工具300还包括第二丢手销钉340，主回插管320设置第二环形凸台321，第二丢手销钉340连接于第二环形凸台321和主导向管310的内壁。将主回插管320下放至主导向管310中，第二环形凸台321通过第二丢手销钉340连接于主导向管310的内壁，继续下放主回插管320，施加压力将第二丢手销钉340剪断，实现主回插管320的丢手，丢手后的该主回插管320即可继续下放直至插入主井眼压裂回插筒131内。

更为具体地，主井眼重入工具300还包括限位环350，限位环350固连于主导向管310的上部的外侧，能够抵靠端部导向件160的上端。主导向管310下放至主管柱中，通过限位环350坐放于端部导向件160的上端实现主导向管310的定位。

作为优选地，该主井眼重入工具300还包括挡套360，该挡套360螺纹连接于主导向管310的上部的内侧。当主井眼回插压裂工序完成后，需要上提该主井眼重入工具300，使其脱离主管柱。向上提升主回插管320，此时第二环形凸台321能够抵靠挡套360的下端面，提升主回插管320的同时将主导向管310提出主管柱。

作为优选地，该主井眼重入工具300还包括上接头370，该上接头370设置内螺纹，主回插管320的上端部外侧设置外螺纹，该上接头370通过螺纹连接的方式螺接于主回插管320，该上接头370开设接口槽，该接口槽能够连接于送入管的接头，便于通过送入管将主回插管320下放至主导向管310中。该送入管可以选择现有技术中的油管或套管等结构完成下放工序

本实施例提供的分支井重入装置工作过程如下：

将分压裂机构140连接于开孔套管110下方，随着分压裂机构140下放到井底，该开孔套管110进入分管柱。该分压裂机构140通过主管柱和分管柱的交叉口时，斜向器120的斜向面能够为其提供引导作用，使其顺利进入分管柱，完成后的管柱如图1所示。

然后，进行分支井眼的重入回插，通过送入管将分定向管220下放至开孔套管110内，并通过旋转分定向管220的方式完成分定向管220的定向斜面与分导向管210的导向斜面的对接。由于分定向管220的直径大于开孔套管110侧部开设的斜向孔的孔径，因而分定向管220无法进入主管柱。

根据下入深度确定分定向管220坐放到位后，通过下入分回插管230，施加压力将第一丢手销钉250剪断，分回插管230丢手后即可继续下放直至插入分井眼压裂回插筒141，实现分支井眼的回插密封。

此后即可开展分支井眼压裂施工工序，即分支井眼压裂和返排。

分支井眼压裂施工工序完成后，上提该分回插管230，此时第一环形凸台231能够抵靠环形台肩221，提升分回插管230的同时还能够将分定向管220同时提出开孔套管110。

再然后，更换主井眼重入工具300，进行主井眼重入回插工序。将主导向管310下放至主管柱中。通过送入管连接上接头370，将主回插管320下入主导向管310中，由于主导向管310的下部外径大于分导向管210的内径，小于开孔套管110及斜向器120的内径，因而主导向管310只能穿越斜向器120和主锚定工具150中的贯通通道，进入主井眼。

将主回插管320下放至主导向管310中，下压该主回插管320，施加压力将第二丢手销钉340剪断。继续下放该主回插管320，直至插入主井眼压裂回插筒131的内部，实现主井眼的回插密封。

此后即可开展主井眼压裂施工工序。

主井眼压裂施工工序的施工结束后，向上提升主回插管320，此时第二环形凸台321抵靠挡套360下端面，提升主回插管320的同时，还能够将主导向管310一并提出主管柱。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分支井重入装置，其特征在于，包括：

分支井管柱(100)，包括主管柱、分管柱、开孔套管(110)、斜向器(120)、主压裂机构(130)和分压裂机构(140)，所述主管柱和分管柱相互连通，所述主管柱插设于主井眼，所述分管柱插设于分支井眼，所述斜向器(120)安装于所述主管柱内，所述开孔套管(110)连接所述分压裂机构(140)，随所述分压裂机构(140)进入所述分管柱，所述开孔套管(110)一侧开设斜通孔，所述斜通孔正对所述斜向器(120)的斜向面；

分井眼重入工具(200)，包括分导向管(210)、分定向管(220)和分回插管(230)，所述分导向管(210)固定于所述开孔套管(110)的内壁，设置导向斜面，所述分定向管(220)设置定向斜面，所述定向斜面抵靠所述导向斜面，所述分回插管(230)可拆卸安装于所述分定向管(220)内，能够依次穿过所述分定向管(220)和所述分导向管(210)，连接于所述分压裂机构(140)；

主井眼重入工具(300)，被配置为回插所述主管柱。

2.根据权利要求1所述的分支井重入装置，其特征在于，所述分压裂机构(140)包括分井眼压裂回插筒(141)和分井眼压裂管串(142)，所述分井眼压裂回插筒(141)内部设置第一密封面，所述分井眼压裂管串(142)被配置为压裂所述分支井眼。

3.根据权利要求2所述的分支井重入装置，其特征在于，所述分井眼重入工具(200)还包括第一密封件(240)，所述第一密封件(240)固连于所述分回插管(230)的端部，当所述分回插管(230)连接于所述分压裂机构(140)时，所述第一密封件(240)配合抵靠于所述第一密封面。

4.根据权利要求1所述的分支井重入装置，其特征在于，所述分定向管(220)的直径大于所述斜通孔的孔径。

5.根据权利要求1所述的分支井重入装置，其特征在于，所述分井眼重入工具(200)还包括第一丢手销钉(250)，所述分定向管(220)设置环形台肩(221)，所述分回插管(230)设置第一环形凸台(231)，所述第一丢手销钉(250)安装于所述环形台肩(221)和所述第一环形凸台(231)之间。

6.根据权利要求1-5任一所述的分支井重入装置，其特征在于，所述分支井管柱(100)还包括主锚定工具(150)，所述主锚定工具(150)卡设于所述主管柱的内壁，与所述主压裂机构(130)间隔设置，所述斜向器(120)抵靠所述主锚定工具(150)。

7.根据权利要求6所述的分支井重入装置，其特征在于，所述主压裂机构(130)包括相互连接的主井眼压裂回插筒(131)和主井眼压裂管串(132)，所述主井眼压裂回插筒(131)内部设置第二密封面，所述主井眼压裂管串(132)被配置为压裂所述主井眼。

8.根据权利要求7所述的分支井重入装置，其特征在于，所述主井眼重入工具(300)包括主导向管(310)、主回插管(320)；

所述斜向器(120)内部开设贯通的第一过孔，所述主锚定工具(150)内部开设贯通的第二过孔，所述第一过孔连通所述第二过孔，形成贯通通道；

所述主导向管(310)插设于所述贯通通道，所述主回插管(320)可拆卸连接于所述主导向管(310)，能够穿过所述主导向管(310)，连接于所述主压裂机构(130)。

9.根据权利要求8所述的分支井重入装置，其特征在于，所述主井眼重入工具(300)还包括第二密封件(330)，所述第二密封件(330)固连于所述主回插管(320)的端部，当所述主回插管(320)连接所述主压裂机构(130)时，所述第二密封件(330)配合抵靠于所述第二密封面。

10.根据权利要求8所述的分支井重入装置，其特征在于，所述主井眼重入工具(300)还包括第二丢手销钉(340)，所述主回插管(320)设置第二环形凸台(321)，所述第二丢手销钉(340)连接于所述第二环形凸台(321)和所述主导向管(310)的内壁。