[发明专利]超短半径径向钻井工具系统

摘要

一种石油开采钻井、完井作业用的超短半径径向钻井工具系统，是由套管开孔系统和高压喷射系统构成；超短半径径向钻井工具系统，由提升接头、弯接头、上接头、旋转接头、推力球轴承、单列向心球轴承、底座、中心管、抽油杆、油管、螺杆、高压胶管、固定上接头、万向接头上接头、导轨槽、万向接头、轴销、十字接头、钻模、钻具接头、钻具、下接头、高压喷头、定位锚组成；高压喷射系统：由地面高压泵、抽油杆、高压胶管、高压喷头、导轨槽、定位锚构成；首先在油井设计深度用套管开孔系统在套管壁上钻出孔径≥25mm的孔；提出抽油杆管柱及开孔刀具，连接高压喷射系统并下入井内，高压胶管带高压喷头通过导轨槽进入孔内进行高压喷射。该发明解决了老井增加泄油面积的问题。可广泛用于石油钻井、完井作业中。

主权项

超短半径径向钻井工具系统是由套管开孔系统和高压喷射系统两部分构成；超短半径径向钻井工具系统，由提升接头(1)、弯接头(2)、上接头(3)、旋转接头(4)、推力球轴承(5)、单列向心球轴承(6)、底座(7)、中心管(8)、抽油杆(9)、油管(10)、螺杆(11)、高压胶管(12)、固定上接头(13)、万向接头上接头(14)、导轨槽(15)、万向接头(16)、轴销(17)、十字接头(18)、钻模(19)、钻具接头(20)、钻具(21)、下接头(22)、高压喷头(23)、定位锚(24)组成，其特征在于；在超短半径径向钻井工具系统中，高压喷射系统是在整个系统中增加了高压胶管(12)和高压喷头(23)两个部件；地面高压泵出口与进液器的弯接头(2)螺纹连接，中心管(8)与抽油杆(9)和油管(10)螺纹连接，抽油杆(9)下端与螺杆(11)、螺杆(11)与径向钻孔工具万向接头上接头(14)螺纹连接，径向钻孔工具上端固定上接头(13)与油管(10)用油管扣连接，径向工具下端下接头(22)与定位锚(24)螺纹连接；地面高压泵最高压力可达100MPa，为整个系统提供动力；进液器由提升接头(1)、弯接头(2)、上接头(3)、旋转接头(4)、推力球轴承(5)、单列向心球轴承(6)、底座(7)、中心管(8)构成；提升接头为上细下粗圆柱体，顶端设有台阶，通过吊卡悬挂在修井机上，下端粗圆柱体内设有带台阶圆孔，其内径与旋转接头外径相匹配，旋转接头(4)被套在里边，中心管(8)上端与旋转接头(4)下端螺纹连接，推力球轴承(5)和单列向心球轴承(6)分别套在中心管(8)台阶上下端，提升接头(1)下端与底座(7)螺纹连接，抽油杆管柱提供动力传输，其上端与进液器中心管(8)螺纹连接，抽油杆(9)下端与螺杆(11)螺纹连接；高压液体通过油管(10)与抽油杆(9)环空传输；螺杆外径为54mm，下端与径向钻孔工具的万向接头上接头(14)螺纹连接；径向钻孔工具由固定接头(13)、万向接头上接头(14)、导轨槽(15)、多个万向接头(16)、轴销(17)、十字接头(18)、钻模(19)、钻具接头(20)、钻具(21)、下接头(22)构成；圆柱体导轨槽内设有平滑弧形轨道，弧形轨道在300mm长的导轨槽内实现90°变向，导轨槽(15)下端为21/2油管扣；圆柱体钻模(19)，其内部前端为圆柱孔，后端为锥孔，用铜焊焊接在导轨槽上；钻具接头(20)前端直径与钻模出口直径相匹配，后端直径与万向接头(16)相同，并向上延伸两相对应位置的枢耳，与枢耳设定位置各穿射一轴销孔使轴销(17)穿过与十字接头(18)、万向接头(16)螺纹连接；中间锥面过渡，锥度与钻模锥度匹配，起限位作用，内部为螺纹孔，连接钻孔刀具；十字接头为四方体，四方体两相对 两端设有轴销孔，轴销穿入轴销孔，将十字接头(18)连接于万向接头(16)、钻具接头(20)、万向接头上接头(14)两相交错接头间；轴销穿过轴销孔与十字接头螺纹连接，万向接头(16)为一圆柱体，圆柱体外缘向上延伸两相对应位置的枢耳，并于一设定位置各穿设一轴销孔，使该枢耳与十字接头(18)连结，各枢耳两侧形成一圆弧曲面与套筒相连，十字接头连结于两万向接头(16)相互交错枢耳间，使两接头能顺利转动其他角度，上接头(14)后端外形为一圆柱体，内部为螺纹孔，连结空心杆，并开有一水眼；前端直径与万向接头(16)直径相同，并延伸两相对应位置的枢耳，与枢耳设定位置各穿射一轴销孔使轴销(17)穿过与十字接头(18)、和万向接头(16)连接；中间锥面过度，固定上接头(13)外形为一圆柱体，用铜焊焊接在导轨槽(15)上，内部为2 1/2油管扣，连结油管，钻具21通过螺纹连接在钻具接头(20)上，钻开套管壁，下接头(22)通过螺纹连接定位锚(24)，定位锚(24)为一圆柱形结构，其上面的锚爪张开后能卡在套管上，起到定位作用，高压喷射系统由地面高压泵、进液器、抽油杆、高压胶管、高压喷头、导轨槽、定位锚等组成，地面高压泵出口与进液器的弯接头(2)连接，进液器中心管(8)下端连接抽油杆与油管管柱，抽油杆管柱最下端与高压胶管上接头螺纹连接，高压胶管(12)通过进入导轨槽(15)实现90°变向，径向钻孔工具上端固定上接头(13)通过标准油管扣连接油管(10)，导轨槽下端下接头(22)与定位锚(24)螺纹连接。高压胶管(12)外径为16mm，前端连接高压喷头(23)。一种超短半径径向水平钻井、完井工艺的特征是：首先在油井设计深度用套管开孔系统在套管壁上钻出孔径≥25mm的孔。提出抽油杆管柱及开孔刀具(导轨槽和定位锚不提出)，连接高压喷射系统并下入井内，高压胶管带着高压喷头(23)通过导轨槽进入第一步钻出的孔内，进行高压喷射，喷射至设计水平长度后，提出所有钻具。