連續油管帶篩管側鉆鉆完井一體化裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及石油工業連續油管鉆井和多分支井技術，特別是一種能夠實現鉆完井一體化的裝置及其方法，適用于稠油油藏、小區塊油藏、滲透率非均質強油藏、多組天然裂縫油藏、煤層氣等可以采用多分支井技術進行勘探開發的儲層。
【背景技術】
[0002]連續油管鉆井技術作為上世紀90年代發展起來的一門鉆井技術，主要用于過油管開窗側鉆、微小井眼鉆井、欠平衡鉆井及老井眼加深鉆井。連續油管鉆井具有很多的優點:如鉆井成本低、搬家及安裝便捷、不用接單根起下鉆作業速度快、可進行帶壓鉆井作業。由于連續油管鉆井具備眾多技術優點，使得連續油管鉆井技術發展快速和應用日趨成熟，現在每年使用連續油管鉆井的數目大約900-1200 口，獲得較為明顯的經濟效益。
[0003]多分支井鉆井技術是在單一井眼里鉆出若干個分支井眼進入油藏，并且能回到主井筒的鉆井新技術。該技術能夠增大目的層井眼長度、增加油藏瀉油面積、降低噸油開采成本、改善油流剖面、降低鉆井成本、提高單井油氣產量。目前多分支井完井方式主要有裸眼完井、割縫襯管完井、繞絲篩管完井、套管射孔完井等，依據TAML分級體系的可以分為I?6S級，現在常用的是1-4級。常規多分支鉆井施工過程中鉆井和完井屬于相對獨立的兩個過程，在完鉆后通常需要進行通井、替液等作業工序后才進行完井管柱施工，施工周期相對較長，程序較為復雜。如果利用連續油管鉆井的優勢并結合多分支井能提高單井產量的特點，進行連續油管鉆多分支井、完井一體化裝置及方法的研究，可以實現降低鉆井成本、提聞單井廣量的目標。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種連續油管側鉆羽狀分支井鉆完井一體化的裝置及方法，用于稠油油藏、小區塊油藏、參透率非均質強油藏、多組天然裂縫油藏、煤層氣等適合進行多分支井勘探開發的儲層，實現勘探開發縮周期、降成本、增產量的目標。
[0005]本發明的技術方案是:一種連續油管側鉆羽狀分支井及完井一體化工藝過程。其實施的工藝步驟為:
[0006]1、在主水平井段下套管固井后，下入帶有錨定器和轉向器的油管，轉向器在油管的底端；
[0007]2、利用電纜進行校深、陀螺測斜，錨定油管；
[0008]3、下入帶有篩管的連續油管。自下而上分別為射流鉆頭、分離接頭、連續油管井下工具、連續油管連接接頭、連續油管；
[0009]4、在轉向器處進行開窗，利用磨料射流射穿套管并直接進行側鉆作業；
[0010]5、當分支井眼鉆進至設計井深時，在連續油管內投球蹩壓，通過井下分離裝置分離連續油管和篩管，把篩管留在分支井眼內，取出連續油管；
[0011]6、解封油管錨，轉動油管轉向器的井深和方位并錨定油管柱，進行下一個分支井眼側鉆，重復3-5的步驟，實現連續油管鉆羽狀分支井及完井一體化。
[0012]一種能夠分離連續油管和篩管的分離裝置。該分離裝置包括有上接頭、下接頭、滑套、銷釘，在下接頭的外表面上加工有連接篩管的絲扣，鉆進至設計分支井深時通過連續油管內部投球憋壓，剪斷滑套銷釘，起出上接頭及以上連續油管，把射流鉆頭和連接有篩管的下接頭部分留在分支井眼。
【附圖說明】
[0013]圖1-5連續油管帶篩管側鉆鉆完井一體化工藝過程示意圖
[0014]圖6分離裝置結構原理示意圖
【具體實施方式】
[0015]以下結合圖1和圖2對連續油管側羽狀分支井鉆完井一體化方法及裝置進行進一步的描述和說明。參見圖1，連續油管側鉆羽狀分支井鉆完井一體化的工藝過程包括圖1中
(I)、(2)、(3)、(4)、(5) 5個過程。(I)即是在主水平井段下入套管I并固井，然后下入油管柱2，在該油管柱2下部接有油管錨定器3和轉向器4，在開窗側鉆分支井眼前進行轉向器4方位的設定并錨定油管柱2。(2)即是在油管柱2內下入附帶有篩管6的連續油管5，連續油管5和篩管6通過下部分離裝置7連接，分離裝置7前端接有射流鉆頭8，在套管開窗時利用磨料進行射穿套管。(3)和(4)即是當鉆進至設計分支井眼井深時，在連續油管5內投入輕質鋼球9，鋼球9坐落在分離裝置7內并憋壓，把射流鉆頭8、篩管6留在分支井眼11內，同時可以把連續油管5取出。(5)即是重復(I)、(2)、(3)、(4)的過程，通過調整油管柱2的井深和轉向器4的方位，鉆成分支井眼12和13，從而在儲層內實現羽狀型分支井眼并能在分支井眼U、12、13內實現多分支井篩管2級完井。
[0016]結合圖2說明具體的實施方式。參見圖2，這是連續油管側鉆羽狀分支井鉆完井一體化過程分離裝置。從圖2中可以看到分離裝置7的主要結構組成:上接頭7-1、下接頭7-2、定位銷釘7-3、篩管絲扣7-4、彈性鎖爪凸臺7-5、斜面凹槽7_6、投球滑套7_7、O型密封圈7-8。上接頭7-1的上部和連續油管5連接，下接頭7-2和射流鉆頭8進行連接，同時在下接頭7-2的外圓周面上加工有能夠和篩管6連接的篩管絲扣7-4。在上接頭7-1和下接頭7-2內部安裝有投球滑套7-7，當鉆進至設計井深時，所投鋼球9落入滑套上，在滑套外表面安裝有2個O型密封圈7-8，起液壓密封的作用，該投球滑套通過4顆定位銷釘7-3進行固定。分離裝置7內上接頭7-1內加工有彈性鎖爪凸臺7-5，下接頭7-2內加工有斜面凹槽7-6，中間投球滑套7-7起支撐作用，保證彈性鎖爪凸臺7-5與下接頭7-2內凹槽7_6緊密連接，起到傳遞拉、壓載荷的作用。當鉆進至分支井眼11、12、13設計井深時，在連續油管5內投剛球9，鋼球9坐落在投球滑套7-7上，并向連續油管5打壓，當壓力載荷大于定位銷釘7-3的額定載荷后，定位銷釘7-3被剪斷，投球滑套7-7下移，上接頭7-1彈性鎖爪凸臺7-5便失去內部支撐，當上提連續油管5時，鎖爪凸臺7-5便可以輕易地沿著下接頭7-2內斜面脫開，實現上接頭7-1和下接頭7-2的分離。這時下接頭7-2、射流鉆頭8、篩管6便留在分支井眼11、12、13內，而連續油管5和上接頭7-1則可以從分支井眼11、12、13內起出。
【主權項】
1.一種連續油管側鉆羽狀分支井的工藝方法。其主要施工過程是:在主水平井眼下入套管I固井后，下入接有油管錨定器3和轉向器4的油管柱2，并進行方位設定和管柱錨定，然后下入附帶篩管6的連續油管5進行磨料射流開窗并側鉆分支井眼11、12、13。在鉆進至設計分支井深時，在連續油管5內投入鋼球9，通過下部的分離裝置7實現連續油管5和篩管6兩者分離，把篩管6留在分支井眼11、12、13內，同時把連續油管5取出，實現連續油管側鉆羽狀分支井鉆完井一體化過程。2.如權利I所述的一種連續油管側鉆羽狀多分支井的工藝方法，其特征是轉向器4是通過油管柱2送入井并進行錨定，在鉆完一個分支井眼后進行油管解錨并重新校定另外分支井眼的方位，也可以拖動油管在不同井深處進行開窗側鉆新分支井眼。3.如權利I所述的一種連續油管側鉆羽狀分支井的工藝方法，其特征是篩管6和連續油管5同時入井，篩管6在連續油管5的外面，兩者通過分離裝置7以絲扣的方式進行固定，這種雙重管柱同時過油管柱2入井可以減少鉆井成本、避免單獨下入篩管6，縮短鉆完井周期。4.如權利3所述的連續油管側鉆羽狀分支井的分離裝置，其特征是該分離裝置7包括有上接頭7-1、下接頭7-2、定位銷釘7-3、篩管絲扣7-4、彈性鎖爪凸臺7_5、斜面凹槽7_6、投球滑套7-7、0型密封圈7-8。上接頭7-1和下接頭7-2通過彈性鎖爪凸臺7-5和斜面凹槽7-6連接在一起，內部的投球滑套7-7通過定位銷釘7-3固定，起著支撐的作用，保證彈性鎖爪凸臺7-5和斜面凹槽7-6在正常工作時不發生移動，上接頭7-1和下接頭7-2不脫離。5.如權利4所述的連續油管側鉆羽狀分支井的分離裝置，其特征是投球滑套7-7通過.2個O型密封圈7-8和上接頭7-1形成液壓密封，保證投鋼球9后在連續油管5內形成足夠大的壓力剪斷定位銷釘7-3 ;同時在下接頭的外表面加工有連接篩管6的絲扣7-4，保證篩管6完全固定在連續油管5上，在鉆井過程中不發生掉落。6.如權利5所述的分離裝置，其特征是當連續油管5憋壓剪斷定位銷釘7-3后，投球滑套7-7下移，在失去內部支撐后，上接頭7-1的彈性鎖爪凸臺7-5能夠輕易地沿著下接頭.7-2內部斜面與下接頭7-2進行脫開，把下接頭7-2、射流鉆頭8、篩管6 —同留在分支井眼.11、12、13內，而連續油管5可以取出。
【專利摘要】本發明公開的是一種連續油管帶篩管側鉆羽狀分支井及完井一體化裝置及方法。本發明主要涉及裝置有油管錨定器、轉向器、連續油管和篩管分離裝置、射流鉆頭。其方法是在主水平井段套管固井后下入帶有錨定器和轉向器的油管，在設定方位和錨定管柱后從油管內下入附帶篩管的連續油管，利用磨料射流進行開窗側鉆，當側鉆至分支井眼設計井深時，通過連續油管內投球憋壓，把篩管從分離裝置處分離留在分支井眼內，同時把連續油管從井眼內取出；再重新調整油管的井深和方位進行開窗側鉆、投球分離，從而實現連續油管帶篩管側鉆鉆完井一體化過程。
【IPC分類】E21B17/02, E21B7/04
【公開號】CN104895498
【申請號】CN201410075674
【發明人】黃中偉, 李根生, 李奎, 田守嶒, 宋先知, 史懷忠, 牛繼磊
【申請人】中國石油大學(北京)
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2014年3月4日