CN202325239U - 水力喷射径向钻孔装置 - Google Patents

Abstract

一种水力喷射径向钻孔装置，其包括：地面高压水泵系统；连续钢管，其上端连接地面高压水泵系统，下端伸入井下的套管内，套管内设置有上下设置的扶正器和导向器；套管开窗系统，其包括螺杆钻具，万向节和开窗钻头，在装置处于开窗状态下，套管开窗系统位于井下的套管内，螺杆钻具的上端连接连续钢管的下端，螺杆钻具的下端通过万向节连接开窗钻头，万向节和开窗钻头穿设在导向器内，螺杆钻具的下部连接有扶正器；油层喷射钻孔系统，其包括喷嘴和高压软管，在所述装置处于钻孔状态下，油层喷射钻孔系统位于井下的套管内，高压软管穿设在所述扶正器和导向器内，且高压软管的上端连接所述连续钢管的下端，所述高压软管的下端连接所述喷嘴。

Description

水力喷射径向钻孔装置

技术领域

本实用新型是有关于一种水力喷射径向钻孔装置，其可应用于石油开采中薄储层、低渗透、稠油油气藏以及小储量的边际油气藏等。

背景技术

高压水射流是近几十年来发展起来的一门高新技术。这项技术具有工作介质低廉、能量比较集中、传输效率高、装置体积小等优点，所以在煤炭、石油、冶金、航空、建筑、交通、化工、机械、建材、市政工程、水利以及轻工业等各部门得到广泛应用。

目前的水射流装置一般包括有喷嘴和套管，其以喷嘴固定和套管对称割缝等形式来实现高压水射流，它们都有一个共同的缺点，喷嘴在井下不能径向移动延伸，射出的孔眼径向距离短，孔道尺寸形状不规则。对油井和水泥环都有不同程度的伤害，射孔达不到预期增产增注的目的和效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种水力喷射径向钻孔装置，其喷嘴通过高压软管可进行径向移动延伸，使得射出的孔眼径距离长，孔道尺寸较为规则，射孔可达到增产增注的目的。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种水力喷射径向钻孔装置，其包括：地面高压水泵系统；连续钢管，其上端连接所述地面高压水泵系统，下端伸入井下的套管内，所述套管内设置有扶正器和导向器，所述导向器位于扶正器的下方；套管开窗系统，其包括螺杆钻具，万向节和开窗钻头，在所述装置处于套管开窗状态下，所述套管开窗系统位于井下的套管内，所述螺杆钻具的上端连接所述连续钢管的下端，所述螺杆钻具的下端通过所述万向节连接能磨铣穿透所述套管的所述开窗钻头，所述万向节和开窗钻头穿设在所述导向器内，所述螺杆钻具的下部连接有扶正器；油层喷射钻孔系统，其包括喷嘴和高压软管，在所述装置处于钻孔状态下，所述油层喷射钻孔系统位于井下的套管内，所述高压软管穿设在所述扶正器和导向器内，且高压软管的上端连接所述连续钢管的下端，所述高压软管的下端连接所述喷嘴。

在优选的实施方式中，所述喷嘴上的前、后位置分别设有喷孔。

本实用新型的水力喷射径向钻孔装置的特点和优点是：

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的水力喷射径向钻孔装置在进行套管开窗的示意图；

图2是本实用新型的水力喷射径向钻孔装置在进行径向钻孔的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1和图2所示，本实用新型实施例提出的水力喷射径向钻孔装置，其包括地面高压水泵系统1，连续钢管2，套管开窗系统3和油层喷射钻孔系统4。所述连续钢管2的上端连接所述地面高压水泵系统1，下端伸入井下的套管5内，所述套管5内设置有扶正器51和导向器52，所述导向器52位于扶正器51的下方。所述套管开窗系统3包括螺杆钻具31，万向节32和开窗钻头33，在所述装置处于套管开窗的状态下，所述套管开窗系统3位于井下的套管5内，所述螺杆钻具31的上端连接所述连续钢管2的下端，所述螺杆钻具31的下端通过所述万向节32连接能磨铣穿透所述套管的所述开窗钻头33，所述万向节32和开窗钻头33穿设在所述导向器52内，所述螺杆钻具31的下部连接有扶正器51，扶正器51可使螺杆钻具31在工作时减少或避免晃动，以提高螺杆钻具31在工作时的可靠性。所述油层喷射钻孔系统4包括喷嘴41和高压软管(例如可为：高压胶管、高压聚氨酯管等)42，在所述装置处于钻孔状态下，所述油层喷射钻孔系统4位于井下的套管5内，所述高压软管42穿设在所述扶正器51和导向器52内，且高压软管42的上端连接所述连续钢管2的下端，所述高压软管42的下端连接所述喷嘴41。

本实用新型实施例的使用过程说明如下：

配合图1所示，套管5已处于油层6中后，依次往套管5内下入导向器52，扶正器51和油管7，导向器52远离扶正器51的端口对应着套管5上需要钻孔的部位。

首先进行套管开窗作业，在地面上将套管开窗系统3进行组装，即依次连接螺杆钻具31，万向节32和开窗钻头33，并将螺杆钻具31的上端与连续钢管2连接，接着使套管开窗系统3下入套管5内，此时开窗钻头33和万向节32穿设在扶正器51和导向器52内，开窗钻头33对应着套管5上需要钻孔的部位。接着，地面高压水泵系统1将清洁水增压，高压水通过连续钢管2驱动螺杆钻具31转动，螺杆钻具31通过万向节32驱动开窗钻头11转动，开窗钻头11磨铣穿透油井套管5。

待套管开窗作业完成，则进行水力喷射径向钻孔作业。具体是，配合图2所示，提出套管开窗系统3和连续钢管2，将套管开窗系统3从连续钢管2上拆除，并在地面上组装油层喷射钻孔系统4，即连接喷嘴41和高压软管42，并将高压软管42的上端连接连续钢管2的下端，接着使油层喷射钻孔系统4下入套管5内，此时喷嘴41和高压软管42穿设在扶正器51和导向器52内，喷嘴41对应着套管5上需要钻孔的部位。接着，地面高压水泵系统1将清洁水增压，高压水通过连续钢管2和高压软管42，从喷嘴41喷出，喷出的高压水进行破岩钻孔。

本实施例的喷嘴并不是固定的，其通过高压软管42可进行径向移动延伸，使得射出的孔眼径距离长，孔道尺寸较为规则，并可减少或避免油井和水泥环的伤害，使射孔可达到增产增注的目的。进一步而言，该装置通过利用高压水射流的水力破岩作用，在油层中垂直于套管可喷钻出直径20-50mm、水平长度可达100m的微小水平井眼，从而增加原井眼的泄油半径，进而达到增产、增注之目的。

根据本实用新型的一个实施方式，所述喷嘴41上的前、后位置分别设有喷孔。在前位置的喷孔产生高速流体进行破岩钻孔，同时在后位置的喷孔产生反冲力，拉动高压软管42从作业通道中水平地进入地层，冲出径向孔眼。

所述地面高压水泵系统1可包括车载高压水泵和动力源，动力源带动车载高压水泵，使高压水泵内的清洁水增压。

本实用新型实施例的优点是：

(1)其能改善水井注入剖面及注入量；

(2)其适用于目前无法进行压裂的薄层、薄夹层的补孔增产改造，提高油藏的剖面动用率，提高油藏最终采收率；

(3)其可穿透钻井污染带和修井作业污染带，可消除常规射孔造成的压实带的负面影响，在老井、作业中造成严重一次污染的井及稠油油藏等增产效果比较显著；

(4)继压裂、酸化常规增产措施之后，本装置可低渗地层完井、地层改造、提高采收率。

以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (2)

1.一种水力喷射径向钻孔装置，其特征在于，所述装置包括：

地面高压水泵系统；

连续钢管，其上端连接所述地面高压水泵系统，下端伸入井下的套管内，所述套管内设置有扶正器和导向器，所述导向器位于扶正器的下方；

套管开窗系统，其包括螺杆钻具，万向节和开窗钻头，在所述装置处于套管开窗状态下，所述套管开窗系统位于井下的套管内，所述螺杆钻具的上端连接所述连续钢管的下端，所述螺杆钻具的下端通过所述万向节连接能磨铣穿透所述套管的所述开窗钻头，所述万向节和开窗钻头穿设在所述导向器内，所述螺杆钻具的下部连接有扶正器；

油层喷射钻孔系统，其包括喷嘴和高压软管，在所述装置处于钻孔状态下，所述油层喷射钻孔系统位于井下的套管内，所述高压软管穿设在所述扶正器和导向器内，且高压软管的上端连接所述连续钢管的下端，所述高压软管的下端连接所述喷嘴。

2.根据权利要求1所述的水力喷射径向钻孔装置，其特征在于，所述喷嘴上的前、后位置分别设有喷孔。

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