[发明专利]侧钻径向井开窗工具及方法

说明书

本发明公开了一种侧钻径向井开窗工具及方法，该工具包括：转向器、磨料射流短节、喷嘴、卡槽短节、卡爪短节以及定向装置，转向器的内侧形成有用于设置卡槽短节的锥形腔体和用于设置磨料射流短节的转向滑道，转向器的下端能通过转动连接的方式与油管锚配合；磨料射流短节具有相对的入口端与出口端，入口端与卡槽短节相固定，出口端连接喷嘴；卡槽短节的外侧与转向器相密封配合，卡槽短节的内侧能和卡爪短节相配合；卡爪短节的上端与连续油管相连接；定向装置包括与转向器连接的定向杆和套设在定向杆外的定向筒。本发明不仅能够通过磨料射流顺利完成开窗，而且还能大大提高侧钻径向井作业效率。

技术领域

本发明涉及水力喷射径向水平井技术领域，特别涉及一种侧钻径向井开窗工具及方法。

背景技术

近年来，我国东部油气田普遍进入开采后期，稳产任务艰巨。在新增探明储量中低孔、低渗、低流度比的难采储量占较大比重，难以采用常规技术开采。此外，我国煤层气资源丰富，但多为特低渗、低压的吸附气，常规的水力压裂技术在煤储层中形不成稳定长裂缝，很难经济有效的开采。因此，亟需一种安全高效经济的技术手段开采以上类型的资源，以保证我国能源安全。

超短半径径向水平井技术(侧钻径向水平井技术)是近几十年来发展起来的一项新型油田增产技术。该技术能够在垂直井眼内一个或多个层面上沿径向钻出呈辐射状分布的一个或多个水平孔眼，可穿透近井污染带，极大的增加泄油半径，是提高单井产量的一种有效途径。该技术实现了安全高效钻井，且大大节约了作业成本，特别适用于老油田增产、特殊油藏与煤层气的开发。

目前国内外套管开窗侧钻径向水平井技术中，主要利用螺杆马达带动万向节驱动合金机械钻头进行开窗。该技术可在井下钻出多个径向水平井眼，但每钻一个径向井眼，需起下钻两次，作业周期较长，作业程序较为复杂。另外，如果作业井段采取较为复杂的完井方式，如利用绕丝筛管防砂技术，则开窗时，容易破坏机械钻头牙齿，甚至容易会出现卡钻的现象。例如，目前常用的机械钻头破筛管时，由于筛管管体上存在孔眼，因此钻头牙齿容易卡在孔眼处造成卡钻现象，或者造成牙齿磨损甚至掉落的现象，导致开窗效率降低，严重情况会导致无法开窗。

因此，有必要提供一种新型的侧钻径向井开窗工具，以克服现有技术中至少一种缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种侧钻径向井开窗工具及方法，能够克服现有技术中的缺陷，在通过磨料射流顺利完成开窗的同时，一次下钻可同时完成同一层位所有预定孔眼的开窗作业，减少了起下钻次数，提高了侧钻径向井作业效率。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种侧钻径向井开窗工具，其包括：转向器、磨料射流短节、喷嘴、卡槽短节、卡爪短节以及定向装置，

所述转向器的内侧形成有用于设置所述卡槽短节的锥形腔体和用于设置所述磨料射流短节的转向滑道，所述转向器的下端能通过转动连接的方式与油管锚配合；

所述磨料射流短节设置在所述转向滑道内，所述磨料射流短节具有相对的入口端与出口端，所述入口端与所述卡槽短节相固定，所述出口端连接有所述喷嘴；

所述卡槽短节的外侧与所述转向器相密封配合，坐封在所述转向器的上部，所述卡槽短节的内侧能和所述卡爪短节相配合，形成对接机构；

所述卡爪短节的上端与连续油管相连接；

所述定向装置包括与所述转向器连接的定向杆和套设在所述定向杆外的定向筒，所述定向杆的外壁上设置有定向轨道，所述定向筒上设置有螺纹孔，所述螺纹孔中设置有定向螺栓，所述定向螺栓卡入所述定向轨道中，并能进行换轨运动。

在一个优选的实施方式中，所述定向筒的上端连接有油管柱，通过上提、下放所述油管柱，使得所述定向螺栓在所述定向轨道中换轨运动，所述定向杆带动所述转向器转向。