[发明专利]预成型六级分支井系统工具

权利要求书

1.一种预成型六级分支井系统工具，由送入工具短节(1)、主井筒膨胀 密封短节(2)、中心杆(3)、膨胀锥(4)、膨胀发射腔(5)、承力插座(6)、 丝堵(7)、通液孔(8)、内衬管(9)、滑动槽(10)、滑动键(11)、滑动定 向帽(12)、铁裤上腰部(13)、铁裤臀部(14)、两裤支结合部(15)、分支 引导管(16)、主支腿(17)、分支腿(18)、分支出口扶正块(19)、分支引 子(20)、上定位套(21)、分支井筒(22)、主支井筒(23)、基础套管(24)、 附胶套膨胀割缝管柱(25)组成，其特征在于：预成型六级分支井系统工具 是在现有分支井完井系统工具的基础上，采用可膨胀割缝管预成型人形铁裤 分支机构、主支井筒膨胀悬挂密封机构，送入机构、坐挂定向机构共同实现 窗口搭接处与井筒间的压力完整，完井后主井眼与各分支井眼直径仍保持一 致；该系统工具送入机构、主支井筒膨胀悬挂密封机构，由送入工具短节(1)、 主井筒膨胀密封短节(2)、中心杆(3)、膨胀锥(4)、膨胀发射腔(5)、承 力插座(6)、丝堵(7)构成；系统工具坐挂定向机构，由内衬管(9)、滑动 槽(10)、滑动键(11)、滑动定向帽(12)构成；系统工具可膨胀割缝管预 成型人形铁裤分支机构，由预制铁裤上腰部(13)、铁裤臀部(14)、两裤支 结合部(15)、主支腿(17)、分支腿(18)构成；送入工具短节(1)上部设 有钻杆扣，下部设有内螺纹，下部外部尺寸与主井筒膨胀密封短节(2)的内 径相匹配，中间凸出部分直接搭在膨胀密封短节(2)的顶部；中心杆(3) 与送入工具短节(1)螺纹连接，中心杆(3)中间部分外径大于两端，中间 凸出部分设有通液孔(8)，中心杆(3)两端外径光滑，其下端与丝堵螺纹连 接，丝堵(7)外径大于承力插座(6)内孔直径；用工具钢制成上端为锥状， 锥度9-20度，内腔设有密封槽的膨胀锥(4)，内径与中心杆(3)上部尺寸相 匹配，依靠中心杆(3)的中间凸起固定在主井筒膨胀密封短节(2)内；膨 胀发射腔(5)的外径不大于上部主井套管的通径；用具有良好塑性的可膨胀 材料16Mn制成内有锥面，下有内丝扣的主井筒膨胀密封短节(2)并与内衬 管(9)螺纹连接；承力插座(6)为圆环形，内外均设有密封槽，外环上设 有防转槽，通过主井筒膨胀密封短节(2)外设销钉与之紧固防转，该插座还 设有边孔，此边孔须将分支引导管(16)密封并固定其内；内衬管(9)为一 圆形钢管，其上端与膨胀密封短节(2)螺纹连接，外径一侧或相对应的两侧 设有滑动槽(10)，长度不小于椭圆形分支腿(18)的长度，滑动定向帽(12) 下端设有20-60度的斜面，通过剪切与滑动键(11)固定在内衬管(9)上， 最大外径不大于基础套管(24)的通径；预制人形铁裤：铁裤上腰部(13)、 铁裤臀部(14)、两裤支结合部(15)、主支腿(17)、分支腿(18)；整个人 形铁裤分支机构的外部均硫化或涂刷有耐磨蚀耐高温橡胶；主支腿(17)、分 支腿(18)为椭圆形，且主支腿(17)比分支腿(18)长，预制成型后进行 割缝，割缝后交错排列，组合后的最大外径小于三级或四级完井管柱内通径； 在分支腿(18)中设有分支引导管(16)，分支腿(18)下端设有分支出口扶 正块(19)和分支引子(20)，分支引子(20)外径小于主支腿(17)或分支 腿(18)的短轴长度，在三级或四级分支井完井管柱中，管柱的上端设有上 定位套(21)，管柱的下端设有分支井筒(22)、主支井筒(23)和基础套管 (24)；基础套管(24)本体为中空常规套管，分支井筒(22)为预开孔中空 分支井筒，预开孔处为椭圆形，椭圆长轴直径与主支井筒(23)上设有导斜 器斜面长度相当，短轴直径略小于开孔套管通径；

将该系统工具组装后，送入工具短节(1)上与钻杆螺纹连接并送入井下 分支窗口，坐挂定向机构的滑动定向帽(12)自动找正主井预留上定位套(21) 并坐其上，此时人形铁裤的分支腿(18)与分支井筒(22)方位一致，分支 腿(18)尾部上翘的分支引子(20)自动进入分支井筒(22)内，现场施工 者可根据情况判断之后，利用钻具的重量下压系统工具，使主支腿(17)与 分支腿(18)分开，直至两裤支结合部(15)骑在窗口的底沿上，完成预成 型筛管的送入后，地面开泵打压，当压力达到一定值后，产生的推力推动膨 胀锥(4)前行，使主支井筒膨胀悬挂密封机构中的主井筒膨胀密封短节(2) 膨胀并紧贴附在基础套管(24)的管壁上，当压力突降，即完成主井筒上部 的膨胀密封悬挂，此时膨胀锥(4)从膨胀密封短节中窜出完成丢进，而后起 出管柱，连在中心杆(3)上的丝堵(7)将承力插座(6)及其上的分支引导 管(16)、分支出口扶正块(19)、分支引子(20)带出，留下井下工具，再 下入固定胀锥或变径胀锥，从上至下依次对预制铁裤分支腿(18)和主支腿 (17)进行膨胀，使其紧贴附在多管搭接的三、四级分支井完井管柱中，至 此完成主井与分支井的整井密封。