[发明专利]连续油管套管开窗工具及开窗方法

说明书

本发明提供了一种连续油管套管开窗工具及开窗方法，连续油管套管开窗工具包括由上至下依次连接的连续油管、螺杆马达、开修窗铣锥、斜向器和锚定器，螺杆马达具有工作流道和旁通流道，螺杆马达上安装有用于控制工作流道和旁通流道的开关的电控开关阀，开修窗铣锥具有与工作流道和旁通流道连通的内流道，斜向器具有用于对开修窗铣锥导向的开窗斜面，锚定器包括膨胀管，膨胀管内设有扩径体和位于扩径体上方的压力腔。本发明采用液压膨胀式锚定器，与现有卡瓦式锚定机构相比，锚定更可靠，提高整个开窗侧钻作业的可靠性，开窗工具能在一趟钻中完成锚定器锚定、斜向器定位和磨铣开窗，可减小起下钻次数，缩短施工周期，降低钻井成本。

技术领域

本发明涉及套管开窗技术领域，尤其是一种连续油管套管开窗工具及开窗方法。

背景技术

连续油管钻井与常规钻机钻井相比具有施工人员少、工作量小、起下钻可连续循环、占地面积小、安全高效、节约成本等优点。应用连续油管实施老井开窗侧钻是恢复老井产能、增储上产的一项重要手段，对老油气田进行老井加深或开窗侧钻，不仅可以大幅度节约钻井成本，同时还可以发现新的储量，有助于老油气田稳产增产，提高最终采收率，增加油气田投资效益。

传统套管开窗侧钻是先用钻杆将斜向器下至设计井深，测陀螺，根据测取的陀螺数据，通过转盘转动井下钻具调整斜向器方位，最后通过锚定器或者其他固定方式将斜向器坐挂在指定位置，倒扣丢手，传统的开窗工具由于施工工序多会影响侧钻井的时效与成本。连续油管开窗是采用连续油管代替常规钻杆，在老井的某个深度用液压锚定或者注水泥固定的方法固定导斜器，利用其斜面的造斜作用，用磨铣工具铣削套管。

连续管开窗侧钻大多采用分体式或整体式斜向器用于开窗，分体式斜向器是需要先下入锚定装置，锚定定位后下入斜向器，然后再下入铣锥完成开窗侧钻作业，显然该方法需要多趟起下管柱来完成作业，作业时间长；而整体式斜向器是将锚定装置、斜向器以及开窗侧钻铣锥一起下入井下完成作业，该方法在一定程度上提高了作业效率。但是目前的整体式斜向器存在的一个问题是：在实施侧钻开窗作业时，都要使用卡瓦式锚定器，以抵抗扭转载荷和轴向载荷，卡瓦式锚定器通过卡瓦锚定时，如果套管太过椭圆或者扭曲过大，锚定卡瓦将不能正确地支撑，而且在铣锥上提剪销或磨铣时锚定容易失效，这就增大了整个开窗侧钻作业的不可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种连续油管套管开窗工具及开窗方法，其能解决现有整体式斜向器存在的锚定不可靠的问题。

为达到上述目的，本发明提出一种连续油管套管开窗工具，其包括由上至下依次连接的连续油管、螺杆马达、开修窗铣锥、斜向器和锚定器，所述螺杆马达具有工作流道和旁通流道，所述螺杆马达上安装有用于控制所述工作流道和所述旁通流道的开关的电控开关阀，所述开修窗铣锥具有与所述工作流道和所述旁通流道连通的内流道，所述开修窗铣锥能分离地与所述斜向器连接，所述斜向器具有用于对所述开修窗铣锥导向的开窗斜面，所述锚定器包括膨胀管，所述膨胀管内设有扩径体和位于所述扩径体上方的压力腔，所述压力腔和所述内流道之间连接有液压管线，所述液压管线穿过所述斜向器，通过上提所述连续油管将所述开修窗铣锥和所述斜向器分离，并将所述内流道和所述液压管线的连接断开；在所述旁通流道打开且所述工作流道关闭的状态下，通过向所述连续油管内泵入液体，使所述液体依次流经所述旁通流道、所述内流道和所述液压管线进入所述压力腔内，所述扩径体在所述压力腔内液压的驱动下沿所述膨胀管向下移动并使所述膨胀管扩径至紧贴套管的内壁；在所述开修窗铣锥和所述斜向器分离、所述内流道和所述液压管线的连接断开、所述工作流道打开且所述旁通流道关闭的状态下，通过向所述连续油管内泵入液体，使所述液体进入所述工作流道并驱动所述螺杆马达转动，所述开修窗铣锥在所述螺杆马达的驱动和所述开窗斜面的导向下对所述套管开窗。

如上所述的连续油管套管开窗工具，其中，所述膨胀管包括锚定段，所述扩径体包括扩径段，所述扩径段的初始位置位于所述锚定段上方，所述锚定段的初始内径小于所述扩径段的外径，所述锚定段的外壁上设有锚定凸起，所述扩径体通过沿所述膨胀管向下移动使所述锚定段扩径，所述锚定凸起在所述锚定段扩径后嵌入所述套管的内壁中。