[实用新型]用于煤层气井连续油管输送水力喷射钻孔装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤层气开发技术领域，特别涉及一种用于煤层气井连续油管 输送水力喷射钻孔装置。

背景技术

煤层气井(层)采用分支井及煤层内钻孔技术是增大煤层解析体积、增加有 效渗流面积、提高导流能力的有效手段。目前用于煤层气井分支井钻进和煤层钻 孔的工艺均为钻杆旋转钻进或螺杆钻钻进工艺，多采用斜向器等工具使侧孔喷射 钻孔，并需要配备较多的地面专用设备和工具，存在设备动用量大，作业工艺复 杂，成本高等局限性。

目前用于煤层气井分支井钻进工艺技术很多。已公开专利CN 201020224036.5公开了一种零半径径向钻井开采煤层气的装置，该装置利用高压 喷射软管和井下偏心导鞋等工具，高压喷射软管带射流喷嘴通过套管头侧翼口进 入软管导向管，再进入井下偏心导鞋的偏心通道内，井下偏心导鞋内的偏心通道 提供高压喷射软管从垂直转向水平，利用射流喷嘴进行径向水平方向钻井钻进； 然而该工艺方法即具有如前所述局限性。此外，已公开专利CN201110123478.X 和已授权专利CN200910220786.7分别公开了一种超短半径径向高压水射流复式 钻井、完井工具及其工艺和一种超短半径径向钻井工具系统，该两项专利的技术 方案均是由地面泵输送具有一定压力的液体，经过软管至井下，软管经过斜向器 转向后，在地层中利用喷射钻头的高压喷射，进行非旋转的滑动钻进；然而，在 钻进过程中，软管在内部液体高压的作用下刚性很强，并且转向器是居中式结构， 软管与转向器之间产生的摩阻较大，钻进装置只具备非旋转的滑动钻进功能，所 以其通过转向器时存在无法克服摩阻，难以实现长距离滑动钻进的困难；同时， 高压喷射滑动钻进需要地面泵提供较高的液压力，因此对地面泵以及管汇的耐压 能力要求很高，限制了该技术的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种直接在煤层气裸眼段或水平段井眼水力喷射 钻孔，实现增大煤层解析体积、增加有效渗流面积、提高导流能力的用于煤层气 井连续油管输送水力喷射钻孔装置。

为此，本实用新型技术方案如下：

一种用于煤层气井连续油管输送水力喷射钻孔装置，包括地面连续油管装置 和水力喷射钻孔工具总成；其中：

地面连续油管装置包括连续油管装置、防喷管、井口控制装置和辅助装置； 辅助装置包括储液罐、高压泵和煤屑处理系统；储液罐通过高压泵与连续油管装 置内的油管连通；该地面连续油管装置功能是向目的井段提供输送井下喷射钻孔 工具，并实现循环通道和进行井口出液控制、压力控制。

水力喷射钻孔工具总成包括自上而下依次连接的连续油管连接器、安全释放 装置、单流阀、转向器和水力喷射头；连续油管连接器连接在连续油管装置底端； 转向器为液压式流量控制转向器，通过向连续油管内打压使转向器本体在液压压 力推动下弯曲至一定角度实现水力喷射头向井筒侧壁喷射钻孔；该水力喷射钻孔 工具总成的功能是对煤层气井沿煤层(段)一定方向钻孔，形成一小直径长井筒， 达到扩大流经面积、增大产量等目的。

具体地，转向器包括转向器本体和设置在转向器本体下方的转向接头，转向 器本体和转向接头之间通过弯折机构连接，在转向器本体内自上而下设置有锥度 节流嘴、第一垫片、弹簧、第二垫片和推杆；第一垫片和第二垫片中心设有通孔， 且第一垫片和第二垫片分别压配并固定在弹簧顶端和底端，推杆一端固定在第二 垫片底面上、另一端斜向延伸并固定在转向接头底端对侧内壁上，当通过锥度节 流嘴进入转向器内的液压达到一定压力时，推动锥度节流嘴下方的第一垫片压缩 弹簧并推动推杆以使转向接头底部受力弯曲成一定角度。