[发明专利]多点定向喷射钻进工具及其使用方法有效

专利信息
申请号: 202210615136.8 申请日: 2022-06-01
公开(公告)号: CN114876370B 公开(公告)日: 2023-03-28
发明(设计)人: 白彬珍;葛洪魁;宋先知;许富强 申请(专利权)人: 中国石油大学(北京)
主分类号: E21B7/04 分类号: E21B7/04;E21B7/18
代理公司: 北京三友知识产权代理有限公司 11127 代理人: 赵燕力;韩嫚嫚
地址: 102249*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 多点 定向 喷射 钻进 工具 及其 使用方法
【权利要求书】:

1.一种多点定向喷射钻进工具,其特征在于,包括多级定向喷射节,各所述定向喷射节分别包括外壳总成和导向器总成,多个外壳总成沿轴向顺序连通;

所述外壳总成上沿轴向贯通设置第一中心孔,所述外壳总成的侧壁上设置喷射窗口,所述喷射窗口处设置斜向器,所述斜向器能固定于所述第一中心孔内或沿所述第一中心孔的轴向滑动,所述斜向器上沿轴向贯通设置第二中心孔,多级所述定向喷射节的第二中心孔的内径尺寸自下而上呈逐级增大设置;

所述导向器总成能推动对应的所述斜向器轴向滑动;所述导向器总成包括导向器本体,所述导向器本体上呈隔离设置液体循环通道和喷射孔道,所述液体循环通道的两端均能与所述第一中心孔连通,且所述液体循环通道的第一端能投球封闭;所述喷射孔道能与对应的所述喷射窗口连通以定向喷射;所述喷射孔道内滑动设置喷头,所述喷射孔道内还密封滑动穿设高压管,所述喷头的第一端连通所述高压管的第一端,所述高压管的第二端连接钢丝绳且能与所述第一中心孔连通,所述喷头能在液力作用下带动所述高压管在地层中钻进以沟通井周储集体;各级所述定向喷射节的导向器总成能分别与各所述斜向器对应设置,多级所述定向喷射节的导向器总成的外径尺寸自下而上呈逐级增大设置;

所述导向器本体包括顺序设置的第一本体节、第二本体节和第三本体节,所述第一本体节内设置第一孔道,所述第二本体节内设置第二孔道,所述高压管密封穿过所述第一孔道,所述第一孔道和所述第二孔道连通构成所述喷射孔道;

所述第一本体节的外壁能与所述外壳总成的内壁密封抵靠,所述第一本体节内设置与所述第一孔道隔离的第三孔道;所述第三本体节的外壁能与所述外壳总成的内壁密封抵靠,所述第三本体节上轴向贯通设置第三中心孔;所述第二本体节的外径尺寸小于所述外壳总成的内径尺寸,所述第二本体节的外壁和所述外壳总成的内壁构成环形间隙,所述第二本体节上设置能连通所述第三孔道和所述环形间隙的第四孔道,所述第二本体节上还设置能连通所述环形间隙和所述第三中心孔的第五孔道;所述第三孔道、所述第四孔道、所述环形间隙、所述第五孔道和所述第三中心孔连通构成所述液体循环通道。

2.如权利要求1所述的多点定向喷射钻进工具,其特征在于,所述第三本体节的第一端设置第一螺旋圆弧面,所述斜向器的第一端设置第二螺旋圆弧面,所述第一螺旋圆弧面能和所述第二螺旋圆弧面配合以使所述喷射孔道与对应的所述喷射窗口定向连通。

3.如权利要求1所述的多点定向喷射钻进工具,其特征在于,所述第三孔道内密封设置组合密封结构,所述高压管密封穿过所述组合密封结构。

4.如权利要求1所述的多点定向喷射钻进工具,其特征在于,所述第二孔道内设置能卡止限位所述喷头的第一台阶部。

5.如权利要求1所述的多点定向喷射钻进工具,其特征在于,所述高压管通过过滤接头连接所述钢丝绳。

6.如权利要求1所述的多点定向喷射钻进工具,其特征在于,所述斜向器通过剪切销钉固定连接于所述外壳总成上。

7.如权利要求1所述的多点定向喷射钻进工具,其特征在于,所述外壳总成的内壁上设置第二台阶部,所述第二台阶部用于轴向限位所述斜向器。

8.一种如权利要求1至7任一项所述的多点定向喷射钻进工具的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤a、根据地层储集体分布情况确定定向喷射节的级数,作业管柱上连接要求级数的外壳总成,各斜向器分别通过剪切销钉固定连接于外壳总成上;各外壳总成随作业管柱下入作业位置;

步骤b、通过钢丝绳向最下方一级的外壳总成内下入最下方一级的导向器总成;

步骤c、当导向器总成下入到外壳总成内的斜向器位置时,作业管柱内投放憋压球,封堵导向器本体上的液体循环通道,作业管柱内泵注液体对导向器总成产生沿轴向的节流液压力,导向器总成与斜向器配合到位;

步骤d、作业管柱内继续泵注憋压,钢丝绳往下送入一段距离,在压力达到一定值时,在液压推力作用下导向器总成带斜向器下行,至喷射孔道与喷射窗口连通;

步骤e、作业管柱内持续泵注,喷头处形成高速射流破岩,缓慢下放钢丝绳,喷头在液力产生的牵引力作用下带动高压管在地层中钻进,持续钻进沟通井周储集体;

步骤f、重复步骤b至步骤e,完成多级定向喷射钻进。

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