一种水平井储层改造设备及其改造方法与流程

文档序号:11109395阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种水平井储层改造设备,其特征在于,包括地面面板(1)、油管电缆和井下钻孔机器;所述地面面板(1)安放在地面测井车上;地面面板(1)通过油管电缆连接至井下钻孔机器;所述油管电缆包括油管电缆内芯(2)和油管电缆外壳(3),油管电缆外壳(3)套在油管电缆内芯(2)的外侧;多个油管电缆短接串联成施工需要的长度;所述井下钻孔机器包括第一电机(4)、第二电机(6)、丝杆螺母装置(5)、齿轮装置(7)、软轴轨迹装置(8)、软管(9)和钻头(10),第一电机(4)输出轴连接至丝杠螺母装置(5)的丝杠,杠螺母装置(5)的螺母采用直线运动,杠螺母装置(5)的螺母推拉软轴(9)使其双向移动;所述第二电机(6)的输出轴连接至齿轮装置(7)的输入轴,齿轮装置(7)通过多组齿轮啮合把一个轴的旋转变成圆周均布的多轴旋转,每个旋转轴连接一根软轴(8),软轴(8)安放在软轴轨迹装置(7)的曲线槽中,钻头(10)安装在软轴端部。

2.根据权利要求1所述的水平井储层改造设备,其特征在于,所述地面面板(1)是动力和信息控制柜;油管电缆将地面动力和控制命令输送给井下钻孔机器,并将井下钻孔机器上的传感器采集的电信号传递给地面,实现地面井下信息互通,智能钻孔。

3.根据权利要求1所述的水平井储层改造设备,其特征在于,所述油管电缆内芯(2)是地面和井下钻孔机器的连接电线。

4.根据权利要求1所述的水平井储层改造设备,其特征在于,所述油管电缆外壳(3)是油管,油管电缆外壳(3)由多个短节串联而成,油管电缆外壳(3)的一端设置在井口,另一端连接至井下钻孔机器。

5.一种利用如权利要求1-4任一所述的水平井储层改造设备的改造方法,其特征在于,其主要步骤如下:

1)水平井中输送钻孔机器:通过井口装置首先下放钻孔机器入施工井眼,在井口对接第一根油管电缆和钻孔机器,下放油管电缆和钻孔机器单根油管电缆外壳(3)的距离,在井口对接第二根油管电缆和井下第一根油管电缆,再次下放单根油管电缆外壳(3)的距离,以此类推,根据井深决定串联的油管电缆数量;当井下钻孔机器通过水平井的弯曲和水平段时,需要在井口向油管电缆施加向下的压力,推动钻孔机器移动,直至施工部位;

2)井下钻孔作业:地面面板(1)向井下发出命令,第一电机(4)和第二电机(6)旋转,带动软轴(9)和钻头(10)旋转和移动;软轴轨迹装置(8)约束软轴(9)的位置,使钻头(10)接触地层且逐步向地层深入,钻出孔道;当软轴(9)进入地层到达设计极限行程后,地面面板(1)向井下发出命令,第一电机(4)反转,带动软轴(8)反向移动,最终将钻头(10)从地层拉出,收回到机器中;根据施工任务需要,在井口上提油管电缆,拆卸若干节油管电缆,在另一位置重复钻孔作业过程;依此可以停留在井下多个位置钻孔;

3)拉出钻孔机器:井下钻孔作业完成后,井口上提油管电缆,依次拆卸各节油管电缆,最终将井下钻孔机器从井下上提到地面,施工完毕。

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