一種六級分支井內(nèi)嵌式窗口密封完井方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種分支井鉆完井【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種六級分支井內(nèi)嵌式窗口密封完井方法。該方法步驟如下：當(dāng)?shù)诙种Ь弁赉@后，首先將定向空心導(dǎo)斜器下入到主井眼，并且將定向空心導(dǎo)斜器的斜面對準(zhǔn)窗口方向，然后將下端連接完井管柱的機械懸掛器下入到分支井眼，定向空心導(dǎo)斜器上端的凸鍵與機械懸掛器上部的凹槽相配合并形成自鎖，在窗口分叉處形成機械支撐。本發(fā)明實現(xiàn)了給窗口提供強度高的機械支撐和良好的水力密封性，實現(xiàn)分支井六級完井級別，為分支井規(guī)?；膽?yīng)用提供技術(shù)支持，使分支井技術(shù)與后期壓裂增產(chǎn)措施進行結(jié)合，進一步提高單井產(chǎn)量，增強分支井技術(shù)的適應(yīng)性。
【專利說明】一種六級分支井內(nèi)嵌式窗口密封完井方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種分支井鉆完井【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種六級分支井內(nèi)嵌式窗口密封完井方法。

【背景技術(shù)】
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[0002]分支井的關(guān)鍵技術(shù)在于主井眼與分支井眼窗口貫通處的水力密封性和機械支撐性能，現(xiàn)國內(nèi)各油田的分支井技術(shù)都已解決窗口的機械支撐性，都可以進行四級完井，但隨著分支井技術(shù)的推廣和應(yīng)用，其后期增產(chǎn)措施單一的問題逐漸暴漏出來，尤其是分支井與壓裂技術(shù)的融合遇到了技術(shù)瓶頸，所以急需解決窗口水力密封性，將四級完井水平提高到六級，這樣分支井壓裂技術(shù)即可得到突破。國外的六級分支井技術(shù)是在分支處，首先通過擴孔然后下入分叉裝置、固井，在沿著分叉的方向進行雙分支的鉆進，這樣做的缺點是長時間的雙分支井眼的鉆進容易使分叉裝置磨損，即使管外固井，但是后期窗口處出水和地層應(yīng)力的影響還是很大的。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種六級分支井內(nèi)嵌式窗口密封完井方法，該方法實現(xiàn)了給窗口提供強度高的機械支撐和良好的水力密封性，實現(xiàn)分支井六級完井級別，為分支井規(guī)模化的應(yīng)用提供技術(shù)支持，使分支井技術(shù)與后期壓裂增產(chǎn)措施進行結(jié)合，進一步提高單井產(chǎn)量，增強分支井技術(shù)的適應(yīng)性?？朔爽F(xiàn)有窗口水力密封性不夠，不能達(dá)到分支井八級完井級別的不足。
[0004]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種六級分支井內(nèi)嵌式窗口密封完井方法，該方法步驟如下:
[0005]一、當(dāng)?shù)诙种Ь弁赉@后，首先將定向空心導(dǎo)斜器下入到主井眼，并且將定向空心導(dǎo)斜器的斜面對準(zhǔn)窗口方向，然后將下端連接完井管柱的機械懸掛器下入到分支井眼，定向空心導(dǎo)斜器上端的凸鍵與機械懸掛器上部的凹槽相配合并形成自鎖，在窗口分叉處形成機械支撐；
[0006]二、管內(nèi)錨定器、定向短節(jié)、膨脹分叉裝置從上至下順次連接，膨脹分叉裝置由主管和分支管組成，主管和分支管外側(cè)均硫化有密封橡膠，通過鉆桿送管內(nèi)錨定器、定向短節(jié)和膨脹分叉裝置進入到井下，通過反復(fù)下放可準(zhǔn)確將定向短節(jié)上的斜面與機械懸掛器內(nèi)置的定向斜面相配合，此時可以確定膨脹分叉裝置的分支管的方向正好對準(zhǔn)分支井眼，然后上提管柱、打壓；當(dāng)液壓值達(dá)到7MPa的時候分支管翹起，然后緩慢下放使膨脹分叉裝置的主管和分支管分別插入主井眼和分支井眼，繼續(xù)打壓，直到打壓到20MPa，這時主管復(fù)原成規(guī)則圓柱形，分支管下端的波紋管完全脹開緊貼在機械懸掛器內(nèi)壁上；投球打壓使管內(nèi)錨定器錨定到機械懸掛器上端內(nèi)壁上，繼續(xù)打壓實現(xiàn)整體工具丟手；
[0007]三、下入磨鞋，將主管底部磨掉使主管貫通，下入機械旋轉(zhuǎn)膨脹錐從膨脹分叉裝置上部向下對主管進行膨脹使其膨脹貼于定向空心導(dǎo)斜器內(nèi)壁上，然后將回接管下入分支井目艮，該回接管對內(nèi)置在分支管下端的波紋管內(nèi)的變徑脹錐進行回接，當(dāng)確定回接管與變徑脹錐連接好后，上提管柱，變徑脹錐在波紋管內(nèi)與回接管結(jié)合形成脹錐，然后機械上提管柱同時打壓，對分支管進行從下向上的膨脹作業(yè)，直到脹錐運行到分叉處，完成分支管的膨脹施工；最后再次下入磨鞋將分支管下端的波紋管底部磨銑掉，此時分支井的主井眼和分支井眼形成貫通。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明由于采用了內(nèi)嵌膨脹分叉裝置的完井方式，因而給窗口提供強度高的機械支撐和良好的水力密封性；由于膨脹分叉裝置的分支管內(nèi)置有變徑脹錐，采用回接管回插變徑脹錐，因而克服了機械下壓膨脹分叉裝置過窗口問題；本發(fā)明實現(xiàn)了分支井六級完井級別，為分支井規(guī)?；膽?yīng)用提供技術(shù)支持，使分支井技術(shù)與后期壓裂增產(chǎn)措施進行結(jié)合，進一步提高單井產(chǎn)量，增強分支井技術(shù)的適應(yīng)性。

【專利附圖】

【附圖說明】
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[0009]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步詳細(xì)的說明。
[0010]圖1為機械懸掛器和定向空心導(dǎo)斜器連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為機械懸掛器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3為定向空心導(dǎo)斜器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖4為膨脹分叉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖5為膨脹分叉裝置膨脹后的示意圖。
[0015]圖6為管內(nèi)錨定器和定向短節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
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[0016]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，一種六級分支井內(nèi)嵌式窗口密封完井方法，該方法步驟如下:
[0017]一、當(dāng)?shù)诙种Ь弁赉@后，首先將定向空心導(dǎo)斜器2下入到主井眼，并且將定向空心導(dǎo)斜器2的斜面對準(zhǔn)窗口方向，然后將下端連接完井管柱的機械懸掛器1下入到分支井眼，定向空心導(dǎo)斜器2上端的凸鍵11與機械懸掛器1上部的凹槽10相配合并形成自鎖，在窗口分叉處形成機械支撐；
[0018]二、管內(nèi)錨定器7、定向短節(jié)8、膨脹分叉裝置從上至下順次連接，膨脹分叉裝置由主管3和分支管4組成，主管3和分支管4外側(cè)均硫化有密封橡膠，通過鉆桿送管內(nèi)錨定器
7、定向短節(jié)8和膨脹分叉裝置進入到井下，通過反復(fù)下放可準(zhǔn)確將定向短節(jié)8上的斜面與機械懸掛器1內(nèi)置的定向斜面9相配合，此時可以確定膨脹分叉裝置的分支管4的方向正好對準(zhǔn)分支井眼，然后上提管柱、打壓；當(dāng)液壓值達(dá)到7MPa的時候分支管4翹起，然后緩慢下放使膨脹分叉裝置的主管3和分支管4分別插入主井眼和分支井眼，繼續(xù)打壓，直到打壓到20MPa，這時主管3復(fù)原成規(guī)則圓柱形，分支管4下端的波紋管6完全脹開緊貼在機械懸掛器1內(nèi)壁上；投球打壓使管內(nèi)錨定器7錨定到機械懸掛器1上端內(nèi)壁上，繼續(xù)打壓實現(xiàn)整體工具丟手；
[0019]三、下入磨鞋，將主管3底部磨掉使主管3貫通，下入機械旋轉(zhuǎn)膨脹錐從膨脹分叉裝置上部向下對主管3進行膨脹使其膨脹貼于定向空心導(dǎo)斜器2內(nèi)壁上，然后將回接管下入分支井眼，該回接管對內(nèi)置在分支管4下端的波紋管6內(nèi)的變徑脹錐5進行回接，當(dāng)確定回接管與變徑脹錐5連接好后，上提管柱，變徑脹錐5在波紋管6內(nèi)與回接管結(jié)合形成脹錐，然后機械上提管柱同時打壓，對分支管4進行從下向上的膨脹作業(yè)，直到脹錐運行到分叉處，完成分支管4的膨脹施工；最后再次下入磨鞋將分支管4下端的波紋管6底部磨銑掉，此時分支井的主井眼和分支井眼形成貫通。主管3和分支管4除了硫化橡膠的部分，其他都是通過金屬對金屬的微過盈量來保證水力密封性。這種內(nèi)嵌式膨脹分叉裝置的分支井完井方式，在窗口處能夠提供強度更高的機械支撐和水力密封性。
[0020]圖5為膨脹分叉裝置膨脹后的示意圖，膨脹分叉裝置是采用可膨脹鋼材通過預(yù)成型及焊接技術(shù)壓制成型，成型形狀采取分支管4形狀不變，主管3壓制的方法(如圖4);在主管3和分支管4外側(cè)均硫化密封橡膠。其中主管3底部使用半球形壓制剛與主管3焊接形成膨脹腔，分支管4底部使用波紋管6與分支管4焊接形成密封腔，并且在波紋管6內(nèi)置有變徑脹錐5。壓制變形后的膨脹分叉裝置在20MPa的液壓力作用下主管3恢復(fù)圓形狀，分支管4與主管3形成3°的叉角(如圖5)，波紋管6在液壓力的作用下恢復(fù)圓筒形狀并且貼到機械懸掛器1內(nèi)壁上給變徑脹錐5自鎖提供空間。
[0021]圖6為管內(nèi)錨定器7和定向短節(jié)8的結(jié)構(gòu)示意圖，定向短節(jié)8上有斜面與機械懸掛器1內(nèi)部的定向斜面9相配合，可以準(zhǔn)確將主管3和分支管4分別插入主井眼和分支井眼。管內(nèi)錨定器7是一種投球打壓坐封錨定器，利用螺紋連接在定向短節(jié)8的上部。當(dāng)膨脹分叉裝置下放到位后，打壓恢復(fù)成型后，投球打壓，管內(nèi)錨定器7外部的卡瓦脹開錨定在機械懸掛器1內(nèi)壁上，繼續(xù)打壓最后實現(xiàn)丟手。
[0022]可以理解的是，以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本發(fā)明實施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種六級分支井內(nèi)嵌式窗口密封完井方法，其特征在于:該方法步驟如下: 一、當(dāng)?shù)诙种Ь弁赉@后，首先將定向空心導(dǎo)斜器(2)下入到主井眼，并且將定向空心導(dǎo)斜器(2)的斜面對準(zhǔn)窗口方向，然后將下端連接完井管柱的機械懸掛器(I)下入到分支井眼，定向空心導(dǎo)斜器⑵上端的凸鍵(11)與機械懸掛器⑴上部的凹槽(10)相配合并形成自鎖，在窗口分叉處形成機械支撐； 二、管內(nèi)錨定器(7)、定向短節(jié)(8)、膨脹分叉裝置從上至下順次連接，膨脹分叉裝置由主管(3)和分支管(4)組成，主管(3)和分支管(4)外側(cè)均硫化有密封橡膠，通過鉆桿送管內(nèi)錨定器(7)、定向短節(jié)(8)和膨脹分叉裝置進入到井下，通過反復(fù)下放可準(zhǔn)確將定向短節(jié)(8)上的斜面與機械懸掛器⑴內(nèi)置的定向斜面(9)相配合，此時可以確定膨脹分叉裝置的分支管(4)的方向正好對準(zhǔn)分支井眼，然后上提管柱、打壓；當(dāng)液壓值達(dá)到7MPa的時候分支管(4)翹起，然后緩慢下放使膨脹分叉裝置的主管(3)和分支管(4)分別插入主井眼和分支井眼，繼續(xù)打壓，直到打壓到20MPa，這時主管(3)復(fù)原成規(guī)則圓柱形，分支管(4)下端的波紋管(6)完全脹開緊貼在機械懸掛器(I)內(nèi)壁上；投球打壓使管內(nèi)錨定器(7)錨定到機械懸掛器(I)上端內(nèi)壁上，繼續(xù)打壓實現(xiàn)整體工具丟手； 三、下入磨鞋，將主管(3)底部磨掉使主管(3)貫通，下入機械旋轉(zhuǎn)膨脹錐從膨脹分叉裝置上部向下對主管(3)進行膨脹使其膨脹貼于定向空心導(dǎo)斜器(2)內(nèi)壁上，然后將回接管下入分支井眼，該回接管對內(nèi)置在分支管(4)下端的波紋管￠)內(nèi)的變徑脹錐(5)進行回接，當(dāng)確定回接管與變徑脹錐(5)連接好后，上提管柱，變徑脹錐(5)在波紋管(6)內(nèi)與回接管結(jié)合形成脹錐，然后機械上提管柱同時打壓，對分支管(4)進行從下向上的膨脹作業(yè)，直到脹錐運行到分叉處，完成分支管(4)的膨脹施工；最后再次下入磨鞋將分支管(4)下端的波紋管(6)底部磨銑掉，此時分支井的主井眼和分支井眼形成貫通。
【文檔編號】E21B33/13GK104453776SQ201410642230
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】李虎, 尚憲飛, 李敏, 趙云, 劉延強, 孔棟梁, 高揚, 曹雪峰, 周陽, 強衛(wèi)東 申請人:中國石油集團長城鉆探工程有限公司