连续油管套管开窗工具制造技术

本实用新型专利技术提供了一种连续油管套管开窗工具，连续油管套管开窗工具包括由上至下依次连接的连续油管、螺杆马达、开修窗铣锥、斜向器和锚定器，螺杆马达具有工作流道和旁通流道，螺杆马达上安装有用于控制工作流道和旁通流道的开关的电控开关阀，开修窗铣锥具有与工作流道和旁通流道连通的内流道，斜向器具有用于对开修窗铣锥导向的开窗斜面，锚定器包括膨胀管，膨胀管内设有扩径体和位于扩径体上方的压力腔。本实用新型专利技术采用液压膨胀式锚定器，与现有卡瓦式锚定机构相比，锚定更可靠，提高整个开窗侧钻作业的可靠性，开窗工具能在一趟钻中完成锚定器锚定、斜向器定位和磨铣开窗，可减小起下钻次数，缩短施工周期，降低钻井成本。

【技术实现步骤摘要】
连续油管套管开窗工具
本技术涉及套管开窗
，尤其是一种连续油管套管开窗工具。
技术介绍
连续油管钻井与常规钻机钻井相比具有施工人员少、工作量小、起下钻可连续循环、占地面积小、安全高效、节约成本等优点。应用连续油管实施老井开窗侧钻是恢复老井产能、增储上产的一项重要手段，对老油气田进行老井加深或开窗侧钻，不仅可以大幅度节约钻井成本，同时还可以发现新的储量，有助于老油气田稳产增产，提高最终采收率，增加油气田投资效益。传统套管开窗侧钻是先用钻杆将斜向器下至设计井深，测陀螺，根据测取的陀螺数据，通过转盘转动井下钻具调整斜向器方位，最后通过锚定器或者其他固定方式将斜向器坐挂在指定位置，倒扣丢手，传统的开窗工具由于施工工序多会影响侧钻井的时效与成本。连续油管开窗是采用连续油管代替常规钻杆，在老井的某个深度用液压锚定或者注水泥固定的方法固定导斜器，利用其斜面的造斜作用，用磨铣工具铣削套管。连续管开窗侧钻大多采用分体式或整体式斜向器用于开窗，分体式斜向器是需要先下入锚定装置，锚定定位后下入斜向器，然后再下入铣锥完成开窗侧钻作业，显然该方法需要多趟起下管柱来完成作业，作业时间长；而整体式斜向器是将锚定装置、斜向器以及开窗侧钻铣锥一起下入井下完成作业，该方法在一定程度上提高了作业效率。但是目前的整体式斜向器存在的一个问题是：在实施侧钻开窗作业时，都要使用卡瓦式锚定器，以抵抗扭转载荷和轴向载荷，卡瓦式锚定器通过卡瓦锚定时，如果套管太过椭圆或者扭曲过大，锚定卡瓦将不能正确地支撑，而且在铣锥上提剪销或磨铣时锚定容易失效，这就增大了整个开窗侧钻作业的不可靠性。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种连续油管套管开窗工具，其能解决现有整体式斜向器存在的锚定不可靠的问题。为达到上述目的，本技术提出一种连续油管套管开窗工具，其包括由上至下依次连接的连续油管、螺杆马达、开修窗铣锥、斜向器和锚定器，所述螺杆马达具有工作流道和旁通流道，所述螺杆马达上安装有用于控制所述工作流道和所述旁通流道的开关的电控开关阀，所述开修窗铣锥具有与所述工作流道和所述旁通流道连通的内流道，所述开修窗铣锥能分离地与所述斜向器连接，所述斜向器具有用于对所述开修窗铣锥导向的开窗斜面，所述锚定器包括膨胀管，所述膨胀管内设有扩径体和位于所述扩径体上方的压力腔，所述压力腔和所述内流道之间连接有液压管线，所述液压管线穿过所述斜向器，通过上提所述连续油管将所述开修窗铣锥和所述斜向器分离，并将所述内流道和所述液压管线的连接断开；在所述旁通流道打开且所述工作流道关闭的状态下，通过向所述连续油管内泵入液体，使所述液体依次流经所述旁通流道、所述内流道和所述液压管线进入所述压力腔内，所述扩径体在所述压力腔内液压的驱动下沿所述膨胀管向下移动并使所述膨胀管扩径至紧贴套管的内壁；在所述开修窗铣锥和所述斜向器分离、所述内流道和所述液压管线的连接断开、所述工作流道打开且所述旁通流道关闭的状态下，通过向所述连续油管内泵入液体，使所述液体进入所述工作流道并驱动所述螺杆马达转动，所述开修窗铣锥在所述螺杆马达的驱动和所述开窗斜面的导向下对所述套管开窗。如上所述的连续油管套管开窗工具，其中，所述膨胀管包括锚定段，所述扩径体包括扩径段，所述扩径段的初始位置位于所述锚定段上方，所述锚定段的初始内径小于所述扩径段的外径，所述锚定段的外壁上设有锚定凸起，所述扩径体通过沿所述膨胀管向下移动使所述锚定段扩径，所述锚定凸起在所述锚定段扩径后嵌入所述套管的内壁中。如上所述的连续油管套管开窗工具，其中，所述扩径体还包括连接在所述扩径段下方的过渡段和连接在所述过渡段下方的引导段，所述引导段的外径等于所述锚定段的初始内径，所述引导段的外径小于所述扩径段的外径，所述过渡段的外径由所述扩径段朝引导段渐缩。如上所述的连续油管套管开窗工具，其中，所述膨胀管的侧壁上设有泄压孔，所述扩径体的初始位置位于所述泄压孔上方，且所述扩径体将所述泄压孔与所述压力腔隔绝，在所述扩径体移动到所述泄压孔下方的状态下，所述压力腔与所述泄压孔连通，所述压力腔内的液压通过所述泄压孔释放。如上所述的连续油管套管开窗工具，其中，所述开修窗铣锥的下端通过剪切销钉与所述开窗斜面的上端连接，所述液压管线的上端与所述开修窗铣锥的下端密封插接，并与所述内流道连通，所述液压管线预埋在所述开窗斜面内，所述斜向器的下端内部设有与所述压力腔连通的连通孔，所述液压管线的下端与所述斜向器的下端密封连接，并与所述连通孔连通；通过上提所述连续油管将所述剪切销钉剪断并将所述开修窗铣锥与所述液压管线的连接断开。如上所述的连续油管套管开窗工具，其中，所述开修窗铣锥包括用于连接所述螺杆马达的连接头和用于开修窗的铣锥本体，所述铣锥本体包括由上至下依次设置的保径段、修窗段和开窗段，所述保径段呈圆柱形，所述修窗段呈直径由所述保径段朝所述开窗段渐缩的圆台形，所述开窗段呈半球形，所述修窗段的外壁上和所述开窗段的外壁上密布有磨铣齿。如上所述的连续油管套管开窗工具，其中，所述连续油管套管开窗工具还包括由上至下依次连接在所述连续油管与所述螺杆马达之间的井下电机、电动转向工具和测井仪器，所述电动转向工具和所述测井仪器均与地面控制系统电连接，所述测井仪器能测量所述开窗斜面的方位，并将所述开窗斜面的方位信号传递给所述地面控制系统，所述地面控制系统根据所述方位信号向所述电动转向工具发送旋转信号，所述电动转向工具根据所述旋转信号带动所述螺杆马达、所述开修窗铣锥、所述斜向器和所述锚定器一起旋转，直至所述开窗斜面的方位与预设方位一致。如上所述的连续油管套管开窗工具，其中，所述电控开关阀与所述地面控制系统电连接，所述地面控制系统控制所述电控开关阀的开启和关闭，当所述电控开关阀处于打开状态时，所述旁通流道打开且所述工作流道关闭，当所述电控开关阀处于关闭状态时，所述工作流道打开且所述旁通流道关闭。如上所述的连续油管套管开窗工具，其中，所述连续油管套管开窗工具还包括连接在所述锚定器下方的下底堵，所述下底堵的内部设有轴向贯通的贯通孔，所述贯通孔与所述膨胀管连通，所述下底堵的侧壁设有多个平衡孔，多个所述平衡孔围绕所述贯通孔间隔设置，所述平衡孔与所述贯通孔连通。如上所述的连续油管套管开窗工具，其中，所述斜向器的下端伸入所述膨胀管的上端内，并与所述膨胀管的上端螺纹连接，所述膨胀管、所述斜向器的下端和所述扩径体的上端共同围成所述压力腔。本技术的连续油管套管开窗工具的特点和优点是：1、本技术采用液压膨胀式锚定器，与现有卡瓦式锚定机构相比，锚定更可靠，提高整个开窗侧钻作业的可靠性；另外，本技术的连续油管套管开窗工具能在一趟钻中完成锚定器锚定、斜向器定位和磨铣开窗，可减小起下钻次数，缩短施工周期，降低钻井成本；2、本技术通过设置井下电机、电动转向工具和测井仪器，能很方便地调节开窗斜面的方位，自动化程度高，调节精度高；3、本技术通过在锚定器上设置泄压孔，使作业人员通过压力变化即可判断锚定器是否已经锚定成功，施工操作简单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续油管套管开窗工具，其特征在于，所述连续油管套管开窗工具包括由上至下依次连接的连续油管、螺杆马达、开修窗铣锥、斜向器和锚定器，所述螺杆马达具有工作流道和旁通流道，所述螺杆马达上安装有用于控制所述工作流道和所述旁通流道的开关的电控开关阀，所述开修窗铣锥具有与所述工作流道和所述旁通流道连通的内流道，所述开修窗铣锥能分离地与所述斜向器连接，所述斜向器具有用于对所述开修窗铣锥导向的开窗斜面，所述锚定器包括膨胀管，所述膨胀管内设有扩径体和位于所述扩径体上方的压力腔，所述压力腔和所述内流道之间连接有液压管线，所述液压管线穿过所述斜向器，通过上提所述连续油管将所述开修窗铣锥和所述斜向器分离，并将所述内流道和所述液压管线的连接断开；/n在所述旁通流道打开且所述工作流道关闭的状态下，通过向所述连续油管内泵入液体，使所述液体依次流经所述旁通流道、所述内流道和所述液压管线进入所述压力腔内，所述扩径体在所述压力腔内液压的驱动下沿所述膨胀管向下移动并使所述膨胀管扩径至紧贴套管的内壁；在所述开修窗铣锥和所述斜向器分离、所述内流道和所述液压管线的连接断开、所述工作流道打开且所述旁通流道关闭的状态下，通过向所述连续油管内泵入液体，使所述液体进入所述工作流道并驱动所述螺杆马达转动，所述开修窗铣锥在所述螺杆马达的驱动和所述开窗斜面的导向下对所述套管开窗。/n...

【技术特征摘要】
1.一种连续油管套管开窗工具，其特征在于，所述连续油管套管开窗工具包括由上至下依次连接的连续油管、螺杆马达、开修窗铣锥、斜向器和锚定器，所述螺杆马达具有工作流道和旁通流道，所述螺杆马达上安装有用于控制所述工作流道和所述旁通流道的开关的电控开关阀，所述开修窗铣锥具有与所述工作流道和所述旁通流道连通的内流道，所述开修窗铣锥能分离地与所述斜向器连接，所述斜向器具有用于对所述开修窗铣锥导向的开窗斜面，所述锚定器包括膨胀管，所述膨胀管内设有扩径体和位于所述扩径体上方的压力腔，所述压力腔和所述内流道之间连接有液压管线，所述液压管线穿过所述斜向器，通过上提所述连续油管将所述开修窗铣锥和所述斜向器分离，并将所述内流道和所述液压管线的连接断开；
在所述旁通流道打开且所述工作流道关闭的状态下，通过向所述连续油管内泵入液体，使所述液体依次流经所述旁通流道、所述内流道和所述液压管线进入所述压力腔内，所述扩径体在所述压力腔内液压的驱动下沿所述膨胀管向下移动并使所述膨胀管扩径至紧贴套管的内壁；在所述开修窗铣锥和所述斜向器分离、所述内流道和所述液压管线的连接断开、所述工作流道打开且所述旁通流道关闭的状态下，通过向所述连续油管内泵入液体，使所述液体进入所述工作流道并驱动所述螺杆马达转动，所述开修窗铣锥在所述螺杆马达的驱动和所述开窗斜面的导向下对所述套管开窗。


2.如权利要求1所述的连续油管套管开窗工具，其特征在于，所述膨胀管包括锚定段，所述扩径体包括扩径段，所述扩径段的初始位置位于所述锚定段上方，所述锚定段的初始内径小于所述扩径段的外径，所述锚定段的外壁上设有锚定凸起，所述扩径体通过沿所述膨胀管向下移动使所述锚定段扩径，所述锚定凸起在所述锚定段扩径后嵌入所述套管的内壁中。


3.如权利要求2所述的连续油管套管开窗工具，其特征在于，所述扩径体还包括连接在所述扩径段下方的过渡段和连接在所述过渡段下方的引导段，所述引导段的外径等于所述锚定段的初始内径，所述引导段的外径小于所述扩径段的外径，所述过渡段的外径由所述扩径段朝引导段渐缩。


4.如权利要求1至3任一项所述的连续油管套管开窗工具，其特征在于，所述膨胀管的侧壁上设有泄压孔，所述扩径体的初始位置位于所述泄压孔上方，且所述扩径体将所述泄压孔与所述压力腔隔绝，在所述扩径体移动到所述泄压孔下方的状态下，所述压力腔与所述泄压孔连通，所述压力腔内的液压通过所述泄压孔释放。


5.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴千里，曹川，于永亮，张燕萍，贾涛，杨毅，冯来，何坤，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团工程技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11