本實(shí)用新型涉及一種分支井用預(yù)開窗套管。
背景技術(shù):
分支井是在一個(gè)主井眼中鉆出一個(gè)以上的分支井眼,是當(dāng)前為提高采收率、增加單井動(dòng)用面積、實(shí)現(xiàn)多層開發(fā)、增大泄流面積、挖掘剩余油氣潛力的重要手段之一。目前國內(nèi)外廣泛采用套管開窗側(cè)鉆技術(shù)來實(shí)現(xiàn)分支井的鉆井和完井,套管開窗側(cè)鉆是在主井眼完鉆固井后,首先進(jìn)行通井并充分洗井,然后下入斜向器,利用銑錐沿斜向器的斜面均勻磨銑套管及斜向器,在套管上開出一個(gè)斜長圓滑的類似橢圓形的窗口,以便于后續(xù)側(cè)鉆過程中鉆頭、鉆具、測井儀器、套管等的順利起下。套管磨銑開窗的裝置及作業(yè)程序比較復(fù)雜,作業(yè)效率較低,成本較高,且磨銑窗口不規(guī)則,容易引起套管損壞,造成主井筒與分支井筒之間無法實(shí)現(xiàn)有效連結(jié)與密封,使后期施工風(fēng)險(xiǎn)較大,容易引起卡鉆等事故。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種可免除在套管上磨銑開窗步驟的分支井用預(yù)開窗套管。
為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
一種分支井用預(yù)開窗套管,包括用于串設(shè)在套管串中的沿上下方向延伸的套管本體,套管本體上開設(shè)有用于側(cè)鉆分支井的鉆頭穿過的窗口,套管本體內(nèi)設(shè)有內(nèi)襯管,所述內(nèi)襯管具有遮擋所述窗口的遮擋位以及相對套管本體軸向移動(dòng)后讓出所述窗口的讓出位。
所述內(nèi)襯管通過可破壞連接結(jié)構(gòu)與套管本體相連以使所述內(nèi)襯管處于遮擋位,內(nèi)襯管上具有用于與投送解鎖件配合而使所述可破壞連接結(jié)構(gòu)被破壞的承力部。
所述承力部由設(shè)置于內(nèi)襯管端面上的錐形面構(gòu)成,所述投送解鎖件上設(shè)有相應(yīng)的傳力面。
所述可破壞連接結(jié)構(gòu)為設(shè)置于內(nèi)襯管和套管本體中的剪斷銷釘。
所述套管本體的上端設(shè)有用于與套管串相連的內(nèi)螺紋段,內(nèi)螺紋段與套管本體之間設(shè)有壁厚大于套管本體壁厚的過渡段,所述剪斷銷釘設(shè)置于過渡段上。
所述投送解鎖件中設(shè)有內(nèi)腔,內(nèi)腔中設(shè)有閥球,投送解鎖件的上部和下部分別設(shè)有連通所述內(nèi)腔的上通道和下通道。
所述內(nèi)腔由上、下殼體圍成,所述上通道設(shè)置于上殼體上,所述下通道設(shè)置于下殼體上。
所述窗口中覆蓋有可鉆覆蓋層。
所述可鉆覆蓋層為環(huán)氧樹脂覆蓋層。
本實(shí)用新型的有益效果在于:在套管本體上預(yù)先開設(shè)好窗口,在套管本體內(nèi)設(shè)置具有遮擋位和讓出位的內(nèi)襯管,內(nèi)襯管處于遮擋位時(shí)可以對窗口進(jìn)行遮擋,內(nèi)襯管相對套管本體軸向移動(dòng)后可以讓出所述窗口,這樣在使用時(shí),就可以將預(yù)開窗套管下入分支井側(cè)鉆位置,通過使內(nèi)襯管軸向移動(dòng)將窗口讓出,然后就可以通過窗口直接進(jìn)行分支井的側(cè)鉆,省去了在套管上磨銑開窗的步驟,操作簡單、效率高、成本低,且窗口預(yù)先開設(shè),窗口比較規(guī)則,可實(shí)現(xiàn)主井筒與分支井筒之間的有效連結(jié)與密封。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型中分支井用預(yù)開窗套管的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中上端部分的局部放大圖;
圖3為圖1中下端部分的局部放大圖;
圖4為破壞塞的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1.套管本體;2.內(nèi)螺紋段;3.外螺紋段;4.過渡段;5.剪斷銷釘;6.內(nèi)襯管;7.窗口;8.環(huán)氧樹脂覆蓋層;9.承力面;10.上殼體;11.下殼體;12.閥球;13.上通道;14.下通道;15.球面;16.傳力面。
具體實(shí)施方式
分支井用預(yù)開窗套管的實(shí)施例如圖1~圖4所示,包括用于串設(shè)在套管串中的沿上下方向延伸的套管本體1,套管本體1的上、下兩端分別設(shè)有用于與套管串相連的內(nèi)螺紋段2和外螺紋段3,內(nèi)螺紋段2與套管本體1之間設(shè)有壁厚大于套管本體1壁厚的過渡段4。套管本體1上開設(shè)有用于側(cè)鉆分支井的鉆頭穿過的窗口7,窗口7中覆蓋有可鉆的環(huán)氧樹脂覆蓋層8,套管本體1內(nèi)通過可破壞連接結(jié)構(gòu)連接有內(nèi)襯管6,內(nèi)襯管6具有遮擋所述窗口7的遮擋位以及相對套管本體1向下軸向移動(dòng)后讓出所述窗口7的讓出位,在該實(shí)施例中,所述可破壞連接結(jié)構(gòu)為設(shè)置于過渡段4和內(nèi)襯管6之間的剪斷銷釘5。內(nèi)襯管6的上端設(shè)有呈錐形的承力面9,承力面9作為承力部用于與投送解鎖件配合而使剪斷銷釘5被剪斷,在該實(shí)施例中,投送解鎖件為破壞塞。破壞塞包括由鋁合金可溶性材料制成的上殼體10和下殼體11,上殼體10和下殼體11圍成的內(nèi)腔中設(shè)有閥球12,上殼體10中設(shè)有連通內(nèi)腔的兩個(gè)上通道13,下殼體11中設(shè)有連通內(nèi)腔的下通道14,下通道14的頂部設(shè)有與閥球12接觸配合的球面15,下殼體11上設(shè)有與承力面9接觸配合的傳力面16。
分支井用預(yù)開窗套管的工作原理是:鉆井完井后,確定開窗位置,編排套管串,將預(yù)開窗套管通過內(nèi)螺紋段2和外螺紋段3連接在套管串中,然后將套管串下入預(yù)定位置,固井、候凝,窗口7所在位置即為分支井的側(cè)鉆位置。將組裝好的破壞塞使下殼體11向下投入套管串中,井口注入鉆井液加壓,從而推動(dòng)破壞塞下行,破壞塞下部的鉆井液由下通道14自下而上通過內(nèi)腔并從上通道13中流出,以使破壞塞能夠在鉆井液中下行至需要的位置。
當(dāng)破壞塞到達(dá)預(yù)開窗套管時(shí),破壞塞的傳力面16與內(nèi)襯管6的承力面9接觸配合,井口繼續(xù)打壓,閥球12緊貼球面15,將下通道14封堵,繼續(xù)通入鉆井液,當(dāng)井口壓力升高至一定程度時(shí)破壞塞將剪斷銷釘5剪斷,在破壞塞的推動(dòng)下,內(nèi)襯管6向下移動(dòng),從而使窗口7露出,當(dāng)內(nèi)襯管6到達(dá)一定位置時(shí),停止加壓。此時(shí)即實(shí)現(xiàn)了不用斜向器及銑錐等復(fù)雜裝置和作業(yè)程序磨銑套管,便可得到規(guī)則窗口的目的,作業(yè)步驟簡單,作業(yè)效率高,成本低,且由于破壞塞采用鋁合金可溶性材料,后期可慢慢自行溶解,不會(huì)對主井有任何影響。
采用可破壞連接結(jié)構(gòu)將內(nèi)襯管與套管本體相連,這樣就可以通過對可破壞連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞從而方便地使內(nèi)襯管處于讓出位,采用剪斷銷釘,可以方便可破壞連接結(jié)構(gòu)的設(shè)置。在內(nèi)螺紋段與套管本體之間設(shè)有壁厚大于套管本體壁厚的過渡段,剪斷銷釘設(shè)置于過渡段上,這樣可以保證內(nèi)襯管通過剪斷銷釘?shù)倪B接處于遮擋位時(shí),內(nèi)襯管與套管本體之間有足夠的連接強(qiáng)度。在窗口內(nèi)覆蓋有環(huán)氧樹脂覆蓋層,這樣可以防止固井時(shí)水泥通過窗口直接覆蓋到內(nèi)襯管上,導(dǎo)致內(nèi)襯管在水泥固凝后無法實(shí)現(xiàn)向下移動(dòng)而致使窗口無法讓出。投送解鎖件上設(shè)有連通內(nèi)腔的上通道和下通道,內(nèi)腔中設(shè)有閥球,這樣既能保證投送解鎖件可以順利下入預(yù)定位置,又能保證投送解鎖件在到位后就可以通過加壓實(shí)現(xiàn)對可破壞連接結(jié)構(gòu)的破壞。內(nèi)腔由上、下殼體圍成,這樣可以方便內(nèi)腔的加工和設(shè)置。
在分支井用預(yù)開窗套管的其他實(shí)施例中:可鉆覆蓋層也可以是其他材質(zhì),如橡膠;窗口內(nèi)也可以不設(shè)置可鉆覆蓋層;內(nèi)腔可以不是由上、下殼體圍成,投送解鎖件可以為整體式;投送解鎖件也可以為單獨(dú)的一個(gè)閥球,閥球直接與內(nèi)襯管上的承力部接觸配合;分支井用預(yù)開窗套管可以不包括上述投送解鎖件,使用時(shí)投送解鎖件由用戶自配;套管本體上也可以不設(shè)置過渡段,剪斷銷釘直接設(shè)置于套管本體和內(nèi)襯管之間;可破壞連接結(jié)構(gòu)也可以是將套管本體與內(nèi)襯管點(diǎn)焊在一起,焊接的強(qiáng)度要保證在加壓下能夠被投送解鎖件破壞;承力部也可以不設(shè)置于內(nèi)襯管的端面上,承力部也可以是與投送解鎖件的外周面過盈配合的位于內(nèi)襯管內(nèi)部的內(nèi)周面;內(nèi)襯管也可以不通過可破壞連接結(jié)構(gòu)與套管本體相連,可以在內(nèi)襯管上設(shè)置驅(qū)動(dòng)裝置,當(dāng)套管串到達(dá)預(yù)定位置后,控制驅(qū)動(dòng)裝置動(dòng)作使內(nèi)襯管移動(dòng)以讓出窗口。