[发明专利]六级分支井分叉制作及分叉系统工具

说明书

技术领域：

本发明涉及一种石油钻井分叉井作业中主井、分支井眼窗口处连接用的一种六级分支井分叉制作及分叉系统工具。

背景技术：

分支井的关键技术是分支井眼与主井眼在窗口处如何实现接口支撑，接口密封和支井重入。目前采用的预开孔套管，套管回接及套管开窗等窗口处的连接均为多管的搭接方式，这种搭接技术不能保证窗口压力的完整性，接口的支撑也是整个系统工具中受力最弱的部分，如四级预开孔套管分支井，其完井系统工具通过采用井下搭接对连，分支分叉处受力薄弱；分支井完井工具搭接时存在间隙、搭接处压力无法实现与井管压力一致。现有技术中如：专利号200510042070.4，预开窗分支井完井装置及方法所采用预开窗的方式连接主井眼和分支井眼；专利号200510136587.X分支井窗口连接装置及其连接方法中采用的在窗口连接器中设置主井眼和分支井重入导向套实现主井和分支井眼的重进入功能；以及采用套管回接及套管开窗连接方式的连接主井眼和分支井眼；美国专利5944108所采用的窗口钩式悬挂器等都有一个共同的特点：窗口处连接均为导管的连接方式，接口的支撑是整个系统工具中受力最弱的部分，同时分支井完井工具搭接无法消除缝隙，搭接处压力无法实现与井筒压力一致

发明内容：

本发明的目的是提供一种六级分支井分叉制作及分叉系统工具，该工具解决了现有技术中存在的分支井在完井过程中窗口搭接部位与井筒压力不一致，窗口搭接处存在着受力薄弱的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在现有分支井完井的基础上，采用预成型多管汇流工具与膨胀悬挂密封系统工具实现窗口搭接处与井筒间的压力完整，完井后主井与分支井直径仍保持一致，其直径损失仅是2个预开成管壁厚；本发明由三个部分组成：第一部分是由带预开孔套管和空心导斜器的分支井完井管柱组成，在预开孔套管和空心导斜器预设内硫化件；第二部分由预成型的三管汇流工具组成，入井后通过压力成型技术使预成型主分管工具在井下恢复原状；第三部分由膨胀悬挂密封系统工具组成，通过头球或投入标塞，使膨胀管悬挂密封系统形成局部高压，完成膨胀悬挂密封；六级分支井分叉制作及分叉系统工具，由套管本体，预开孔套管、空心导斜器、主井上端中空钢管、分支井中空钢管、主井下端中空钢管、分支井、主井下端预成型钢管、钢管连接交汇缝、可钻短节、膨胀管、膨胀锥、耐高温胶筒组成。套管本体、预开孔套管均为中空套管，空心导斜器为中空钢管，其上端设有斜面其管内有2-5处预硫化耐高温胶筒，预开孔套管开孔处为椭圆形，椭圆形长轴直径与空心导斜器斜面相当，短轴直径略小于开孔套管通径，其开孔下端管内设有耐高温硫化胶筒2-5个；中空钢管是用具有良好塑性的A3、5#钢、10#钢、1Cr18Ni9T低碳不锈钢制成、主井中空钢管上下端为一体，中间设有预开口处，呈椭圆形，短轴直径为管体直径，长短轴比例与预开孔套管开孔处一致，以长轴的上下两端为斜面，将同一管体制成与空心导斜器斜面角度一致；分支井中空钢管上端设有一斜面角度与空心导斜器斜面角度一致，长度略大于导斜器长度，将做好的主井上下端中空钢管预开孔处与分支井钢管斜面焊接成一体；主井上端中空钢管设有螺纹，其下端钢管的长度是分支井钢管的2-3倍；将焊接好的三管汇流管柱的分支井中空钢管、主井下端中空钢管再进行处理，预制成一直的带有两个异形管的管柱，上述两个钢管预制后的形状为分支井预成型钢管，主井下端预成型钢管，分支井预成型钢管截面直径最大处仍为钢管直径，同时小于预开孔套管通径；主井下端预成型钢管，截面直径最长处小于自身直径，同时也小于预开孔套管开孔处椭圆短轴直径。分支井预成型钢管，主井下端预成型钢管叠在一起直径与主井上端中空钢管一致。用铝或铸铁制成可钻短节内设有液流通道，通道中设有球座或标塞座，外设有螺纹，用不锈钢或塑性好材料制成膨胀管，预先膨胀成可放膨胀锥的膨胀腔，下端设有螺纹，将其分别与可钻短节、主井上端中空钢管螺纹连接，膨胀管上硫化有耐高温胶筒；用高硬度的耐磨材料制成膨胀锥，上端设有一锥面，中间设有液流通道，可通过球或柱塞。