[发明专利]一种用于提高水合物藏采收率的储层改造装置与方法

权利要求书

1.一种多分支水平井分支井眼储层改造装置，包括：钻井液泵、井壁支撑剂泵、流体注入头、钻杆、胶塞组合、承托环、钻头；其特征在于：钻井液泵和井壁支撑剂泵位于海洋平台上并通过管线分别与流体注入头上的钻井液注入口和井壁支撑剂注入口连接，钻井液泵和井壁支撑剂泵分别连接钻井液储罐与井壁支撑剂储罐，并将钻井液以及井壁支撑剂注入进流体注入头内；流体注入头位于海洋平台上并连接在钻杆的顶端，流体注入头可将钻井液以及井壁支撑剂注入进钻杆内；钻杆底端安装有钻头，钻井液或者井壁支撑剂经由钻杆通过钻头进入到井眼内；钻杆内安装胶塞组合以及承托环，胶塞组合与流体注入头的距离应大于分支井眼的长度，承托环安装于距钻头50m以上的位置处；钻杆的两节管柱内分别预先装配有胶塞组合和承托环，胶塞组合与钻杆顶端的距离大于分支井眼的长度；其中：胶塞组合，包括：上胶塞、下胶塞、短管，上胶塞为橡胶圆环，上胶塞外径与钻杆内径一致，上胶塞顶部为向中心凹陷形成斜台，上胶塞底部具有尖状凸起，上胶塞通过上胶塞销钉固定在钻杆内壁上；下胶塞也为橡胶圆环，下胶塞上部形成尖状凹陷，上胶塞的尖状凸起与下胶塞的尖状凹陷配合，使上胶塞坐落在下胶塞顶端，上胶塞、下胶塞在接触面处通过第一下胶塞销钉将两者固定。

2.根据权利要求1所述的多分支水平井分支井眼储层改造装置，其特征在于：流体注入头，包括：注入头本体、撞击塞、撞击塞限位弹簧、橡胶球限位弹簧、橡胶球、钻井液注入口、井壁支撑剂注入口、撞击塞限位装置、橡胶球限位装置，其中：注入头本体为圆柱壳体，其底端与钻杆配套连通、顶端封闭，顶端中心设置钻井液注入口；圆柱壳体的侧面设置井壁支撑剂注入口、撞击塞限位机构和橡胶球限位机构，撞击塞限位机构和橡胶球限位机构为顶端封闭的圆柱壳体，内部分别放置撞击塞限位弹簧和橡胶球限位弹簧。

3.根据权利要求2所述的多分支水平井分支井眼储层改造装置，其特征在于：橡胶球限位弹簧为液压弹簧，初始状态下其处于收缩状态，橡胶球位于橡胶球限位弹簧靠近圆柱壳体中心的一端；当橡胶球限位弹簧在液压作用下弹出后，便将橡胶球推入到注入头本体内部，橡胶球伴随流体的流动进入到钻杆。

4.根据权利要求3所述的多分支水平井分支井眼储层改造装置，其特征在于：撞击塞限位弹簧也为液压弹簧，初始状态下其处于弹出状态；撞击塞位于注入头本体顶端，初始状态下撞击塞由撞击塞限位弹簧靠近圆柱壳体中心的一端支撑，使撞击塞保持于注入头本体顶端；当撞击塞限位弹簧在液压作用下收缩后，由钻井液注入口注入钻井液，钻井液带动撞击塞向下运动。

5.根据权利要求4所述的多分支水平井分支井眼储层改造装置，其特征在于：短管外径与下胶塞内径一致，并位于下胶塞中心位置，短管、下胶塞在接触面处通过第二下胶塞销钉固定，短管上部管壁开有四个水眼，初始状态下水眼被下胶塞遮挡，流体只能通过短管中心孔眼流通，当剪断第二下胶塞销钉后，短管与下胶塞发生相对滑移，水眼便可外露，流体便通过水眼流通，短管下端为一个两倍短管厚度的同心圆环底座。

6.根据权利要求5所述的多分支水平井分支井眼储层改造装置，其特征在于：承托环固定于钻头以上50m位置处，承托环为钢制单向阀。

7.一种用于提高水合物藏采收率的储层改造方法，采用权利要求1-6之一所述的多分支水平井分支井眼储层改造装置，其特征在于，步骤如下：

S1、侧钻水平井分支井眼

S2、连接多分支水平井分支井眼储层改造装置

S3、根据分支井眼实际尺寸确定井壁支撑剂注入量

S4、释放橡胶球推动下胶塞与短管下行

S5、确定合适钻柱上提速度使井壁支撑剂安全进入分支井眼

S6、释放撞击塞推动上胶塞下行

S7、依次完成各分支井眼改造。