[发明专利]一种用于煤气层开发的大井眼侧钻多分支井钻完井装置及其方法

说明书

一种用于煤气层开发的大井眼侧钻多分支井钻完井装置及其方法，包括钻眼、井内和斜向桥塞装置，所述井内的开口处设有盖板，盖板为冲孔板结构，盖板上设有斜向桥塞装置；所述钻眼上设有溢流口，溢流口的端部位于斜向桥塞装置上方，所述斜向桥塞装置的底部四角分别设有减震装置，并通过减震装置架设在井内的盖板上，斜向桥塞装置底部靠近钻眼的两个弹簧高度高于另两个弹簧的高度。本发明通过斜向桥塞装置对钻眼削水进行过滤，清水落入井内中，钻眼屑留在斜向桥塞装置中，倾斜设置的斜向桥塞装置可以使钻眼屑自动落入钻眼屑回收箱中，避免了钻眼屑在斜向桥塞装置上的堆积，节省了人工倾倒钻眼屑的步骤。

技术领域

本发明涉及一种大井眼侧钻多分支井钻完井装置，具体是一种用于煤气层开发的大井眼侧钻多分支井钻完井装置及其方法。

背景技术

煤层气（瓦斯）主要赋存于煤层中，绝大多数情况下，地层中的煤层往往不止一层，呈现多层上下叠加现象，且各煤层厚度不一、煤层气（瓦斯）含量不一、孔隙度和渗透率不一，各煤层之间的储集层（砂层）也不同程度上赋存一定的煤层气（瓦斯）。目前国内外往往选取煤层气（瓦斯）含量较高、单层厚度大、孔隙度和渗透率较好的煤层进行单层开发。主要采用的钻完井工艺为：直井、多分支井及U型井等，在多分支井中还无法实现对各分支井筒多次进入，平均单井产量在1500-2000m³/天规模上下。如何在一口井中实现多层同步开采，实现单井产量最大化是摆在工程技术人员和科研人员面前的难题。

采用直井开采时，需要通过大量的井口数来弥补单井煤层气（瓦斯）动用量过低的缺陷，单井投资低、单井产量低、储量动用率低、地面设备投入高、综合成本高；采用多分支井开采时，主要针对单层煤层气进行开采，单井投资较高，产量较直井有一定提升，但动用煤层气（瓦斯）层数少、储量少，且在后期生产过程中无法对各分支井筒再进入，日常井筒维护和再利用率不高，开采其他煤层仍需再钻新井；采用U型井开采时，主要采用水平井与直井相结合，扩大两井钻遇煤层的煤层气（瓦斯）储量动用率，但仍局限于单层煤层；极个别采用纵向多分支井进行开采时，应用引进国外工艺理念的特种工具，此工具单井就需投入上百万元，造成单井成本高，综合开采成本高，只能针对多层煤层气（瓦斯）含量高、多层煤层厚的地区应用，局限性强。

发明内容

未解决以上所提出的问题，本发明旨在提供一种用于煤气层开发的大井眼侧钻多分支井钻完井装置及其方法。

为实现所述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于煤气层开发的大井眼侧钻多分支井钻完井装置及其方法，包括钻眼、井内、定位装置、井下打压工具、钻杆、套管、斜向器、下放部件、钻具、套铣工具、尾管重叠段和斜向桥塞装置，所述井内的开口处设有盖板，盖板为冲孔板结构，盖板上设有斜向桥塞装置；所述钻眼上设有溢流口，溢流口的端部位于斜向桥塞装置上方，所述斜向桥塞装置的底部四角分别设有减震装置，并通过减震装置架设在井内的盖板上，斜向桥塞装置底部靠近钻眼的两个弹簧高度高于另两个弹簧的高度；

步骤如下：

采用如下步骤：

S1定位装置为一个永久性的定位装置，定位装置的底部设有密封部件，使主井眼窗口上部井眼与下部井眼分开；座封后，主井眼通径仅减小一个定位装置的环形壁厚；

S2下入定位装置作业：在主井眼开窗位置下入并且座封定位装置，使主井眼开窗位置上部与下部分开；该定位装置与井下打压工具通过钻杆与井口的打压设备连接，经过打压，使定位装置膨胀变形，挤压套管内壁，使其牢固地贴附于套管内壁上；

S3定位装置丢手作业：当定位装置膨胀变形结束后，井下打压工具与定位装置自动脱开，井下打压工具随钻杆从主套管内提出；此时，其余部件均提出主井眼，只有定位装置1留在主井眼内，座封后，主井眼此处内径仅减小一个定位装置的环形壁厚，并且上部井眼与下部井眼也通过定位装置密封隔开；

S4下斜向器作业；完成定位后，将在地面调整好工具面角的钻完井斜向器通过钻杆接斜向器的下放部件下入到主井眼内，并座挂在定位装置上；

S5斜向器丢手作业：斜向器到位后，钻压开始上升，尖剪断联接销钉，将斜向器下放部件提出井口；