CN201372772Y - 超短半径径向水平井高压水射流喷射组合工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于水平井油层解堵、完井作业的超短半径径向水平井高压水射流喷射组合工具，此种喷射组合工具包括喷射主体和完井辅件两部分，喷射主体由喷头、喷头体、高压管、割缝柔性筛管、定向滑动自锁导管、旋转接头和尾管组成。完井辅件铅封由上、下端滑动套、铅筒和中间管组成。该工具设计合理，结构新颖，工作可靠，利用它可以大大简化水平井施工工艺并且无需配备较多的地面设备和工具，降低钻井综合成本。该钻具能在油层内转弯造斜，在曲径半径3.5－30m情况下，按水平方向喷射出50－200m的水平段，而且喷射钻进、完井工程可同时完成，解决了水平井无法筛管完井的难题。

Description

超短半径径向水平井高压水射流喷射组合工具

技术领域：

本实用新型涉及一种用于水平井超短半径水平井段油层解堵、完井作业的井下工具。

背景技术：

随着石油钻井开采工艺技术的发展，包括超短半径水平井在内的水平井采油工艺技术应用规模日趋增大。目前，现场在水平井超短半径径向水平钻进施工过程中使用的高压水射流破岩钻井技术需要配备较多的地面专用设备和工具，致使作业成本较高，同时，由于受到岩性和井深的限制，使其应用范围缩小，而且此种方法钻出的水平井井眼半径小，不能下筛管防砂完井。

实用新型内容：

本实用新型目的在于提供一种施工工艺简单、无须配备较多地面设备和工具从而可以降低钻井生产成本的超短半径径向水平井高压水射流喷射组合工具。

本实用新型目的是这样实现的。此种喷射组合工具包括喷射主体和完井辅助件两部分，喷射主体由喷头、喷头体、高压管、割缝柔性筛管、定向滑动自锁导管、旋转接头和尾管组成，其结构、组装关系如下：割缝防砂柔性筛管套装在高压管上，穿入定向滑动自锁导管内，前端分别通过丝扣与喷头体相连接，高压管前端装有喷头，后端连接外侧套装有反扣补芯的旋转接头；割缝防砂柔性筛管后端通过变扣接头与尾管相连接。其中，喷头体上设有前端喷嘴、后端喷嘴、“Y”形圈和“O”形圈；喷头上设有喷嘴、水眼和止挡圈；割缝防砂柔性筛管由割缝管、防砂筛网、接头、压套、变扣接头和尾管组成，割缝管外侧套装有防砂筛网，中间采用接头连接，尾部设有压套，并通过变扣接头与尾管相连接；定向滑动自锁导管由多节预开口钢管、接箍、角度限位片、尾管和反扣补芯组成；多节预开口钢管之间由接箍相连接，钢管外侧均布有多个角度限位片，尾管内的旋转接头由外套、内套、拨叉、钢球、“O”形圈组成。完井辅件铅封由上、下端滑动套、铅筒和中间管组成，中间管外侧套装有上端滑动套和下端滑动套，其间套装有铅筒。超短半径径向水平井段钻井施工时，将该喷射组合工具下至井内垂直井段窗口位置，由于定向滑动自锁导管能够按设计方向和角度弯曲，因而在下放至斜向器工作面时能自动导向进入窗口达到开窗的钻井完钻井深，使喷头按预定方向扣在扩孔后的岩层上。喷射进尺过程中，由于定向滑动自锁导管上安装有角度限位片，所以能够迫使割缝防砂柔性筛管按照设计角度喷射出需要的井眼轨迹；在喷射钻进至设计进尺达到水平点后，正钻钻具数圈，使喷头体和定向滑动自锁导管相连接的反扣脱离，由于割缝防砂柔性筛管上有多道环绕式割缝可以按设计角度任意弯曲，并且具有很强的弹性，在没有定向滑动自锁导管限制后自动回复到平直的状态，所以在喷射进尺至水平点后喷头体和定向滑动自锁导管脱离时，由于定向滑动自锁导管后端的尾管卡在斜向器工作面上不会跟随割缝防砂柔性筛管继续前进，而回复到平直状态后的割缝防砂柔性筛管会沿着水平方向向前喷射至设计井深。在喷射进尺至设计井深后，上提钻具，使旋转接头上的拨叉与割缝防砂柔性筛管尾管上的反扣补芯和尾管脱离后，提出喷头、高压管、旋转接头，保留割缝防砂柔性筛管在所喷射井眼内。完井时，将铅封连接在封隔器下端，用油管将工具送入井内至割缝防砂柔性筛管尾管余顶位置，下压钻具使铅封中间管进入割缝防砂柔性筛管尾管内，继续下压使铅封上的上端滑动套和下端滑动套移动挤压铅筒，使铅筒受力变形密封中间管和尾管的环空，然后坐封封割器，封闭油井套管环空，提出钻具，至此，超短半径径向水平井段的喷射钻井、完井施工结束。

本实用新型设计合理，结构新颖，工作可靠，利用它可以大大简化水平井施工工艺，并且无需配备较多的地面设备和工具，降低钻井综合成本。该工具能在油层内转弯造斜，在曲率半径3.5-30m情况下按水平方向喷射出50-200m的水平段，而且喷射钻进、完井工程可同时完成，解决了水平井无法筛管完井的难题。

附图说明：

图1为本实用新型的总体结构示意图。其中图1(a)为喷射主体上半部分，图1(b)为喷射主体下半部分，图1(c)为完井辅助件铅印部分结构示意图。

图2为本实用新型在水平井钻井完井施工过程中所处位置示意图。

具体实施方式：

以下结合附图对本实用新型的实施加以说明。

如图所示，本实用新型包括喷射主体和完井辅助两部分，喷射主体由内套1、拨叉2、尾管3、9、钢球4、“O”型圈5、21、外套6、变扣接头7、压套8、防砂筛网10、接头11、割缝管12、角度限位片13、接箍14、预开口钢管15、喷头本体16、水眼17、喷嘴18、止挡圈19、喷头20、前端喷嘴22、后端喷嘴24、喷头体本体23、“Y”型圈25、喷头体26、定向滑动自锁导管27、割缝防砂柔性筛管28，高压管29、旋转接头30、反扣补芯31组成。完井辅件铅封由上端滑动套32、铅筒33、下端滑动套34和中间管35组成。

Claims (3)

1、一种超短半径径向水平井高压水射流喷射组合工具，包括喷射主体和完井辅助两部分，其特征在于：喷射主体由内套(1)、拨叉(2)、尾管(3)、(9)、钢球(4)、“O”型圈(5)、(21)、外套(6)、变扣接头(7)、压套(8)、防砂筛网(10)、接头(11)、割缝管(12)、角度限位片(13)、接箍(14)、预开口钢管(15)、喷头本体(16)、水眼(17)、喷嘴(18)、止挡圈(19)、喷头(20)、前端喷嘴(22)、后端喷嘴(24)、喷头体本体(23)、“Y”型圈(25)、喷头体(26)、定向滑动自锁导管(27)、割缝防砂柔性筛管(28)、高压管(29)、旋转接头(30)、反扣补芯(31)组成；割缝防砂柔性筛管(28)套装在高压管(29)上，穿入定向滑动自锁导管(27)内，前端分别通过丝扣与喷头体(26)相连接，高压管(29)前端装有喷头(20)，后端连接外侧套装有反扣补芯(31)的旋转接头(30)；割缝防砂柔性筛管(28)后端通过变扣接头(7)与尾管(3)相连接，尾管(3)内设有内套(1)、拨叉(2)、钢球(4)、“O”型圈(5)、和外套(6)；完井辅件铅封由上端滑动套(32)、铅筒(33)、下端滑动套(34)和中间管(35)组成，中间管(35)外侧套装有上端滑动套(32)和下端滑动套(34)，其间套装有铅筒(33)。

2、根据权利要求1所述的超短半径径向水平井高压水射流喷射组合工具，其特征在于，割缝防砂柔性筛管(28)由割缝管(12)、防砂筛网(10)、接头(11)、压套(8)、变扣接头(7)和尾管(3)组成，割缝管(12)外侧套装有防砂筛网(10)，中间采用接头(11)连接，尾部设有压套(8)，并通过变扣接头(7)与尾管(3)相连接。

3、根据权利要求1所述的超短半径径向水平井高压水射流喷射组合工具，其特征在于，定向滑动自锁导管(27)由多节预开口钢管(15)、接箍(14)、角度限位片(13)、尾管(9)和反扣补芯(31)组成；多节预开口钢管(15)之间由接箍(14)相连接，钢管外侧均布有许多个角度限位片(13)。

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