專利名稱：分支井開(kāi)窗側(cè)鉆用空心斜向器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種分支井開(kāi)窗側(cè)鉆用空心斜向
O
背景技術(shù)：
隨著油氣田的大規(guī)模開(kāi)發(fā)，有大量的新井或老井需要開(kāi)窗側(cè)鉆來(lái)提高產(chǎn)量，尤其是近幾年興起的分支井技術(shù)是繼定向井、側(cè)鉆井、水平井技術(shù)之后發(fā)展起來(lái)的鉆井新技術(shù)， 該技術(shù)通過(guò)在一個(gè)井眼里鉆出若干個(gè)支井，增大泄油面積，提高油井產(chǎn)量，減少油藏開(kāi)發(fā)成本。目前，開(kāi)窗側(cè)鉆普遍使用的是實(shí)心重進(jìn)入工具，其下端是與定位機(jī)構(gòu)的對(duì)接結(jié)構(gòu)， 但上端的斜向器部分是實(shí)心結(jié)構(gòu)，重新與定位機(jī)構(gòu)對(duì)接后，無(wú)法重新溝通主井眼，只能利用新鉆的側(cè)井眼進(jìn)行作業(yè)及后續(xù)生產(chǎn)作業(yè)，大大浪費(fèi)了油田產(chǎn)能。并且在作業(yè)過(guò)程中需要將已入井的斜向器等工具反復(fù)提出井眼，操作繁瑣、影響了常規(guī)開(kāi)窗側(cè)鉆后期作業(yè)效率，且由于上述空心斜向器無(wú)法回收，進(jìn)而增加了作業(yè)成本。國(guó)外同類產(chǎn)品價(jià)格昂貴，并且存在部分技術(shù)壁壘，不利于國(guó)內(nèi)鉆完井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的大規(guī)模應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種分支井開(kāi)窗側(cè)鉆用空心斜向器。本發(fā)明設(shè)計(jì)的空心斜向器更有利于分支井固完井作業(yè)后，需要繼續(xù)溝通主井眼時(shí)重下入管柱至主井眼內(nèi)，不需要將已入井的斜向器等工具反復(fù)提出井眼，節(jié)省了常規(guī)開(kāi)窗側(cè)鉆后期作業(yè)的大量時(shí)間和成本，且本空心斜向器易于操作，便于回收。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是
分支井開(kāi)窗側(cè)鉆用空心斜向器，包括下入部分、導(dǎo)向部分和定位部分，其特征在于所述下入部分為上部連接鉆桿，下入部分下部通過(guò)剪切銷釘與導(dǎo)向部分連接，所述導(dǎo)向部分與定位部分的對(duì)接筒連接，并通過(guò)螺母鎖緊，所述下入部分為空心結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)方案
所述下入部分包括上接頭、空心活塞軸、套裝在空心活塞軸外部的活塞、球座、下接頭和沖洗管，所述活塞軸與上接頭連接，在活塞軸內(nèi)通過(guò)剪切銷固定有球座，活塞軸下部通過(guò)鍵和固定銷連接下接頭，所述下接頭內(nèi)制有流體循環(huán)通道，并通過(guò)螺紋連接沖洗管。所述下接頭內(nèi)制有Y形流體循環(huán)通道，所述Y形流體循環(huán)通道連通沖洗管。所述導(dǎo)向部分包括斜鐵本體、斜板、護(hù)板、自關(guān)閉單流閥和扶正板，所述斜鐵本體通過(guò)脫手剪切銷釘連接下入部分的活塞，斜鐵本體上通過(guò)緊固件連接護(hù)板和扶正板，斜鐵本體內(nèi)滿焊連接自關(guān)閉單流閥，所述沖洗管穿過(guò)自關(guān)閉單流閥，沖洗管與自關(guān)閉單流閥之間通過(guò)0型密封圈密封。所述斜鐵本體上部與斜板通過(guò)全周滿焊連接，斜鐵本體與斜板之間隙設(shè)有0型密封圈。
所述斜鐵本體圓周上分布有扶正板，所述扶正板內(nèi)裝有指示劑。所述自關(guān)閉單流閥包括閥板、閥座、扭簧和銷軸，所述銷軸穿過(guò)閥板、扭簧，且銷軸兩端穿過(guò)閥座并與其固定，閥板通過(guò)銷軸繞閥座旋轉(zhuǎn)，在閥座與閥板上均設(shè)有擠壓密封錐面。所述護(hù)板上制有定位槽和重入工具導(dǎo)向斜面。所述定位部分包括卡簧、對(duì)接筒和鎖緊螺母，所述對(duì)接筒上部與導(dǎo)向部分的斜鐵本體螺紋連接，在對(duì)接筒上制有卡簧槽，卡簧槽內(nèi)連接有其上制有導(dǎo)入斜面和軸向運(yùn)動(dòng)臺(tái)階的卡簧。采用上述分支井開(kāi)窗側(cè)鉆空心導(dǎo)向器的操作方法
(1)按上述空心導(dǎo)向器管串設(shè)計(jì)要求連接所需常規(guī)零部件；
(2)用鉆桿送入本空心斜向器到位，到位前開(kāi)泵循環(huán)沖洗分支井開(kāi)窗側(cè)鉆重入領(lǐng)域的錨定頭部，循環(huán)沖洗干凈后繼續(xù)下入完成對(duì)接；
(3)管柱內(nèi)投球，送球到位后憋壓至7-lOMPa，活塞軸與球座之間的銷釘順利剪切，使送入工具與空心斜向器的斜鐵本體成功脫手；
(4)繼續(xù)管柱內(nèi)打壓至13-18MPa，順利剪切位于活塞軸內(nèi)的球座，導(dǎo)通管柱內(nèi)外流體， 建立循環(huán)。(5)起出下入管柱，準(zhǔn)備下一步井下作業(yè)。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是由于本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，在空心斜向器上安裝自關(guān)閉單流閥可配合送入工具的循環(huán)沖洗裝置，以及自動(dòng)導(dǎo)向鎖緊機(jī)構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù)，保證了空心斜向器順利準(zhǔn)確地送入到位；同時(shí)具有套銑顯示功能的指扶正板等重要機(jī)構(gòu)保證了后續(xù)下入尾管固井、完井作業(yè)、主井眼溝通作業(yè)及空心斜向器回收作業(yè)的有序高效進(jìn)行；本空心斜向器與分支井開(kāi)窗側(cè)鉆工具可配套使用，有利于分支井固完井作業(yè)后，需要繼續(xù)溝通主井眼時(shí)重下入管柱至主井眼內(nèi)，無(wú)需將已入井斜向器等工具反復(fù)提出井眼， 節(jié)省了常規(guī)開(kāi)窗側(cè)鉆后期作業(yè)的大量時(shí)間，積極有效地解決和避免了常規(guī)開(kāi)窗側(cè)鉆工藝和工具存在的技術(shù)瓶頸，在開(kāi)窗側(cè)鉆作業(yè)中操作簡(jiǎn)便，且工作安全可靠。此外，本空心斜向器制造成本較低，故有利于鉆完井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的大規(guī)模應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的A部放大圖3是圖1的B部放大圖。圖中1、上接頭；2、活塞軸；3、活塞；4、0型密封圈；5、0型密封圈；6、0 型密封圈；7、球座；8、剪切銷；9、護(hù)板；10、脫手剪切銷釘；11、下接頭；11-1、流體循環(huán)通道；12、斜板；13、斜鐵本體；14、螺釘；15、扶正板；16、鎖緊螺母；17、0圈； 18、對(duì)接筒；18-1、卡簧槽；19、卡簧；19-1、導(dǎo)入斜面；20、閥板；21、閥座；22、扭簧； 23、銷軸；24、沖洗管；25、0型密封圈。
具體實(shí)施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下
請(qǐng)參閱圖1-圖3，分支井開(kāi)窗側(cè)鉆用空心斜向器，包括下入部分、導(dǎo)向部分和定位部分，所述下入部分的上部連接鉆桿，下入部分下部通過(guò)剪切銷釘與導(dǎo)向部分連接，所述導(dǎo)向部分與定位部分的對(duì)接筒18連接，并通過(guò)螺母16鎖緊，所述下入部分為空心結(jié)構(gòu)。所述下入部分包括上接頭1、空心活塞軸2、套裝在空心活塞軸外部的活塞3、球座7、下接頭11和沖洗管M，活塞軸與活塞之間采用0型密封圈4和0型密封圈5密封。所述活塞軸與上接頭螺紋連接，在活塞軸內(nèi)通過(guò)剪切銷8固定有球座7，球座與活塞軸通過(guò)0 型密封圈6密封?；钊S下部通過(guò)鍵和固定銷連接下接頭11，所述下接頭內(nèi)制有流體循環(huán)通道11-1，并通過(guò)螺紋連接沖洗管24。本實(shí)施例中，所述下接頭11內(nèi)的流體循環(huán)通道11-1 優(yōu)選為Y形流體循環(huán)通道，所述Y形流體循環(huán)通道連通沖洗管對(duì)。所述導(dǎo)向部分包括斜鐵本體13、斜板12、護(hù)板9、自關(guān)閉單流閥和扶正板15，所述斜鐵本體通過(guò)脫手剪切銷釘10連接下入部分的活塞3，所述脫手剪切銷釘10為帶有螺紋緊定的圓柱面脫手剪切銷釘。在斜鐵本體上通過(guò)緊固件連接有護(hù)板9和扶正板15，本實(shí)施例中，所述緊固件為螺釘14，在護(hù)板9上制有定位槽和重入工具導(dǎo)向斜面，所述斜鐵本體的圓周上分布有扶正板15，在扶正板內(nèi)裝有指示劑，所述指示劑在分支井鉆完井作業(yè)結(jié)束后，需要溝通主井眼套銑作業(yè)時(shí)可起到很好的指示作用。斜鐵本體內(nèi)滿焊連接自關(guān)閉單流閥，所述沖洗管穿過(guò)自關(guān)閉單流閥，沖洗管與自關(guān)閉單流閥之間通過(guò)0型密封圈25密封，本實(shí)施例中，所述斜鐵本體上部與斜板12通過(guò)全周滿焊連接。所述自關(guān)閉單流閥包括閥板20、 閥座21、扭簧22和銷軸23，所述銷軸穿過(guò)閥板、扭簧，且銷軸兩端穿過(guò)閥座并與其固定，閥板通過(guò)銷軸繞閥座旋轉(zhuǎn)，在閥座與閥板上均設(shè)有擠壓密封錐面。所述定位部分包括卡簧19、對(duì)接筒18和鎖緊螺母16，所述對(duì)接筒上部與導(dǎo)向部分的斜鐵本體13螺紋連接，在對(duì)接筒18上制有卡簧槽18-1，卡簧槽內(nèi)連接有其上制有導(dǎo)入斜面19-1和軸向運(yùn)動(dòng)臺(tái)階的卡簧19。對(duì)接筒上部與導(dǎo)向部分的斜鐵本體螺紋連接，并通過(guò)0 型密封圈17密封，調(diào)整斜鐵本體的斜面與對(duì)接筒的定位槽角度后上緊鎖緊螺母16，對(duì)接筒下部在作業(yè)中與分支井開(kāi)窗側(cè)鉆重入領(lǐng)域的錨定頭部對(duì)接。采用上述分支井開(kāi)窗側(cè)鉆空心導(dǎo)向器的操作方法 請(qǐng)參閱圖1，
本發(fā)明工具的上接頭扣型均為API標(biāo)準(zhǔn)扣型，這樣便于與作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)鉆桿或鉆鋌等其它工具的連接。用鉆桿送入本空心斜向器到位，將管柱下入到預(yù)訂深度，紀(jì)錄上提、下放懸重，以備準(zhǔn)確判斷定位部分的卡簧19成功插入錨定頭部。管柱內(nèi)開(kāi)泵循環(huán)，沖洗分支井開(kāi)窗側(cè)鉆重入定位機(jī)構(gòu)的錨定頭部，循環(huán)沖洗干凈，方便定位部分的準(zhǔn)確連接，循環(huán)返出干凈后繼續(xù)下入，到位后下壓一定噸位，確?？ɑ?9順利插入錨定頭部，然后上提一定噸位，確?？ɑ?19已進(jìn)入并卡死在錨定頭部的卡簧槽內(nèi)，表明對(duì)接完成。對(duì)接完成后，向管柱內(nèi)投球，送球到位后憋壓至7-lOMPa，本實(shí)施例中，即管柱內(nèi)投球打壓至9Mpa時(shí)，由于活塞3內(nèi)外壓差使得活塞上行，活塞軸2由鉆桿懸掛，使得脫手剪切銷釘10在活塞與活塞軸的拉伸過(guò)程中順利剪切，成功脫手。脫手后，為了建立管柱內(nèi)外流體通道，繼續(xù)管柱內(nèi)打壓至13-18MPa，本實(shí)施例中， 向管柱內(nèi)打壓至15MPa，剪切銷8剪切，順利剪切位于活塞軸內(nèi)的球座，使球座7落入下接頭
511內(nèi)，即建立管柱內(nèi)外循環(huán)通道，導(dǎo)通管柱內(nèi)外流體，建立循環(huán)。隨后順利起出下入工具部分。接下來(lái)即可開(kāi)始分支井下入尾管固井、完井等作業(yè)，最后，為了后續(xù)作業(yè)要求溝通主井眼，可下入定向射孔工具或相應(yīng)鉆銑工具，對(duì)斜板進(jìn)行破壞打通，實(shí)現(xiàn)主井眼的溝通。
最后起出下入管柱，準(zhǔn)備下一步井下作業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種分支井開(kāi)窗側(cè)鉆用空心斜向器，包括下入部分、導(dǎo)向部分和定位部分，其特征在于所述下入部分為上部連接鉆桿，下入部分下部通過(guò)剪切銷釘與導(dǎo)向部分連接，所述導(dǎo)向部分與定位部分的對(duì)接筒連接，并通過(guò)螺母鎖緊，所述下入部分為空心結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分支井開(kāi)窗側(cè)鉆用空心斜向器，其特征在于所述下入部分包括上接頭、空心活塞軸、套裝在空心活塞軸外部的活塞、球座、下接頭和沖洗管，所述活塞軸與上接頭連接，在活塞軸內(nèi)通過(guò)剪切銷固定有球座，活塞軸下部通過(guò)鍵和固定銷連接下接頭，所述下接頭內(nèi)制有流體循環(huán)通道，并通過(guò)螺紋連接沖洗管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分支井開(kāi)窗側(cè)鉆用空心斜向器，其特征在于所述下接頭內(nèi)制有Y形流體循環(huán)通道，所述Y形流體循環(huán)通道連通沖洗管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分支井開(kāi)窗側(cè)鉆用空心斜向器，其特征在于所述導(dǎo)向部分包括斜鐵本體、斜板、護(hù)板、自關(guān)閉單流閥和扶正板，所述斜鐵本體通過(guò)脫手剪切銷釘連接下入部分的活塞，斜鐵本體上通過(guò)緊固件連接護(hù)板和扶正板，斜鐵本體內(nèi)滿焊連接自關(guān)閉單流閥，所述沖洗管穿過(guò)自關(guān)閉單流閥，沖洗管與自關(guān)閉單流閥之間通過(guò)0型密封圈密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分支井開(kāi)窗側(cè)鉆用空心斜向器，其特征在于所述斜鐵本體上部與斜板通過(guò)全周滿焊連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的分支井開(kāi)窗側(cè)鉆用空心斜向器，其特征在于所述斜鐵本體圓周上分布有扶正板，所述扶正板內(nèi)裝有指示劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分支井開(kāi)窗側(cè)鉆用空心斜向器，其特征在于所述自關(guān)閉單流閥包括閥板、閥座、扭簧和銷軸，所述銷軸穿過(guò)閥板、扭簧，且兩端穿過(guò)閥座并固定，閥板通過(guò)銷軸繞閥座旋轉(zhuǎn)，在閥座與閥板上均設(shè)有擠壓密封錐面。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分支井開(kāi)窗側(cè)鉆用空心斜向器，其特征在于所述護(hù)板上制有定位槽和重入工具導(dǎo)向斜面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分支井開(kāi)窗側(cè)鉆用空心斜向器，其特征在于所述定位部分包括卡簧、對(duì)接筒和鎖緊螺母，所述對(duì)接筒上部與導(dǎo)向部分的斜鐵本體螺紋連接，在對(duì)接筒上制有卡簧槽，卡簧槽內(nèi)連接有其上制有導(dǎo)入斜面和軸向運(yùn)動(dòng)臺(tái)階的卡簧。
10.一種采用分支井開(kāi)窗側(cè)鉆空心導(dǎo)向器的操作方法，其特征在于(1)按上述空心導(dǎo)向器管串設(shè)計(jì)要求連接所需常規(guī)零部件；(2)用鉆桿送入本空心斜向器到位，到位前開(kāi)泵循環(huán)沖洗分支井開(kāi)窗側(cè)鉆重入領(lǐng)域的錨定頭部，循環(huán)沖洗干凈后繼續(xù)下入完成對(duì)接；(3)管柱內(nèi)投球，送球到位后憋壓至7-lOMPa，活塞軸與球座之間的銷釘順利剪切，使送入工具與空心斜向器的斜鐵本體成功脫手；(4)繼續(xù)管柱內(nèi)打壓至13-18MPa，順利剪切位于活塞軸內(nèi)的球座，導(dǎo)通管柱內(nèi)外流體， 建立循環(huán)；(5)起出下入管柱，準(zhǔn)備下一步井下作業(yè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分支井開(kāi)窗側(cè)鉆用空心斜向器，包括下入部分、導(dǎo)向部分和定位部分，特征是所述下入部分為上部連接鉆桿，下入部分下部通過(guò)剪切銷釘與導(dǎo)向部分連接，所述導(dǎo)向部分與定位部分的對(duì)接筒連接，并通過(guò)螺母鎖緊，所述下入部分為空心結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)是本空心斜向器與分支井開(kāi)窗側(cè)鉆工具可配套使用，有利于分支井固完井作業(yè)后，需要繼續(xù)溝通主井眼時(shí)重下入管柱至主井眼內(nèi)，無(wú)需將已入井斜向器等工具反復(fù)提出井眼，節(jié)省了常規(guī)開(kāi)窗側(cè)鉆后期作業(yè)的大量時(shí)間，積極有效地解決和避免了常規(guī)開(kāi)窗側(cè)鉆工藝和工具存在的技術(shù)瓶頸，在開(kāi)窗側(cè)鉆作業(yè)中操作簡(jiǎn)便，且工作安全可靠。此外，本空心斜向器制造成本較低，故有利于鉆完井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的大規(guī)模應(yīng)用。
文檔編號(hào)E21B29/00GK102418478SQ20111044943
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者劉傳剛, 包陳義, 左凱, 李士敏, 王丙剛, 邵明仁 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海油能源發(fā)展股份有限公司, 中海油能源發(fā)展股份有限公司監(jiān)督監(jiān)理技術(shù)分公司