[发明专利]一种连续油管偏心定向喷砂射孔工具

说明书

本发明公开了一种连续油管偏心定向喷砂射孔工具，包括上扶正器I、上旋转短接II、上偏心短接III、多角度喷枪IV、下偏心短接V、下旋转短接VI、下扶正器VI，本发明适用于煤层气井水平段储层改造领域的连续油管定向喷砂射孔施工作业，可随连续油管在煤层气井水平段井筒套管内拖动实现水平双向180°、水平单向0°、水平向下120°以及任意角度等定向喷砂射孔作业，与传统喷砂射孔装置相比，具有易于装配、可实现准确喷射定向等特点，能够有效解决煤层气水平井储层改造中难以定向喷砂射孔的技术难题。

技术领域

本发明涉及油气开发技术领域，尤其是一种适用于煤层气井水平段储层改造的连续油管偏心定向喷砂射孔工具。

背景技术

水平井压裂改造是目前煤层气储层改造和开发的主要方式，为节约建井成本，水平段采用无固井完井的方式日益增多。常用的4×4.5mm可变径喷嘴喷枪喷砂射孔+连续油管拖动压裂技术无法有效控制射孔方向，易出现施工后部分孔眼处于水平段顶部等问题，若孔眼尺寸偏大，大块煤屑易落入水平段套管内、堵塞井筒，进而出现煤块井筒堆积、埋卡工具管串、排采困难等问题。为有效减少喷砂射孔后孔眼处于水平段顶部而引发的系列事故问题，需要研究一种可在煤层气井水平段井筒中实现水平双向(180°)、水平单向(0°)、水平向下(120°)以及任意角度等定向喷砂射孔作业的工具。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种适用于煤层气井水平段储层改造的连续油管偏心定向喷砂射孔工具，实现水平双向(180°)、水平单向(0°)、水平向下(120°)以及任意角度等定向喷砂射孔作业。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种连续油管偏心定向喷砂射孔工具，包括依次连接的上扶正器、上旋转短接、上偏心短接、多角度喷枪、下偏心短接、下旋转短接、下扶正器；

所述上扶正器包括上扶正器主体、上扶正器箍环、上扶正器支撑块、滚珠、上扶正器片簧、上扶正器主体沟槽、上扶正器销钉，上扶正器主体为中心贯通的筒状结构，其通孔左侧内部车有用于与连续油管连接器相连接的母扣，通孔右侧外部车有用于与上旋转短接相连接的公扣，上扶正器主体外侧中部两侧加工有15°倒角，并车削有多个纵向上内凹的上扶正器主体沟槽，上扶正器箍环套设于上扶正器主体外侧，并通过上扶正器销钉与上扶正器主体相连接，上扶正器支撑块为四条互成90°的、沿周向分布在上扶正器主体侧面的弧形瓦状块体，每个条块朝向扶正器主体侧面外部的中间部分均向外凸起、其左右两侧均车削有30°倒角，每个条块朝向扶正器主体侧面内部的中间部分机加工有中间深、两侧浅的弧状凹槽，每道上扶正器支撑块的外侧均安装有两个滚珠，在上扶正器支撑块内侧与上扶正器主体沟槽之间还安装有上扶正器片簧，通过上扶正器片簧的弹性支撑以及滚珠的滚动实现整个工具串在井筒水平段内的自扶正；

所述上旋转短接包括上接头、中心管、套筒、轴承组，上接头内腔贯通，一端内腔中车削有用于与上扶正器相连接的母扣，另一端内壁上车削有用于安放内密封圈的密封圈槽，内密封圈用以实现与中心管的密封，另一端外壁上还车削有用于实现与套筒相连接的公扣并配备有外密封圈；套筒内部贯通，一端加工有用于连接上接头的母扣，另一开口端内侧加工有内密封圈槽并安放有密封圈；中心管内部贯通，其外壁靠近上接头的一端光滑，另一端车削有用于连接偏心短接的公扣并配套有中心管密封圈，其外侧中部环向车削有凸台，凸台的两侧对称安装有轴承组和垫圈组，轴承组和垫圈组各有两道，分别对称分布于中心管凸台的两侧；

上偏心短接包括偏心短接本体、配重铅块、紧固销钉，上偏心短接为中部贯通、左右外径粗细不一致的、左窄右宽的非轴对称筒状结构，其外部环向左侧一端外径略大，并由左向右逐渐变细并加工有角度为15°的过度台阶，上偏心短接内腔中车削加工有用于连接上旋转短接的母扣，其内腔由左向右内径逐渐变小、并加工有角度为10°的过度台阶，上偏心短接的外部右侧，环向车削有用于连接多角度喷枪的公扣，为保证多角度喷枪能任意角度定向喷砂射孔作业，在上偏心短接和下偏心短接的下部，还通过紧固销钉将配重铅块紧固连接在上偏心短接和下偏心短接的底部；