分支井分段压裂完井井下成套设备及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油天然气行业的钻完井技术领域，特别涉及一种用于分支井分段压裂的完井井下成套设备及方法。
【背景技术】
[0002]多分支井是在一个主井筒中的不同深度上钻出几个井筒用于开采不同深度油层的井。该技术可以增大泻油面积，提高油井产量，全面减少油藏开发成本。在低孔、低渗、低压和非均质油气藏中，在分支井眼内进行分段压裂，可以有效提高单井产量。
[0003]常规技术中一般使用压裂油管柱将压裂管柱串直接送入到位后再进行压裂，由于油管柱的重量较轻，刚度小，在大位移水平井中经常发生送不到位的情况，如在实际作业中经过反复送入仍不到位，往往就在送入位置处直接压裂，影响压裂效果，不能明显提高单井产量。
【发明内容】
[0004]为解决上述的技术问题，本发明提出一种分支井分段压裂完井井下成套设备及方法，分支井分段压裂完井井下成套设备利用定位装置在井筒中可靠地定位，以便压裂管柱串能送入到位，提高压裂的安全性。
[0005]本发明的一种分支井分段压裂完井井下成套设备，包括定位工具串或支井眼压裂工具串；
[0006]所述定位工具串包括从上到下依次能拆装地连接的钻杆、定向短节和定位装置；所述定位装置包括从上到下依次连接的下放系统和用于与套管的内壁配合的密封基座，所述下放系统与所述密封基座能拆装地连接；
[0007]所述下放系统包括从上到下依次设置的连接杆和锥形胀塞；所述密封基座为中空筒，所述密封基座的下部固定连接一用于封隔的丝堵；所述密封基座包括从上到下依次设置的能沿径向扩张的密封部和容置部，所述容置部的内径大于所述密封部的内径，所述锥形胀塞置于所述容置部的内腔中且位于所述丝堵的上方；所述容置部的内壁、所述丝堵和所述锥形胀塞的下端面围成推动腔，通过所述推动腔的压力推动所述锥形胀塞的向上运动挤压所述密封部沿径向扩张；
[0008]所述支井眼压裂工具串包括从上到下依次能拆装地连接的所述钻杆、丢手工具和支井眼分段压裂完井管柱。
[0009]进一步地，所述丢手工具包括从上到下依次能拆装地连接的上丢手工具和下丢手工具；
[0010]所述上丢手工具包括从上到下依次能拆装地连接的上丢手送入工具和上丢手回接插筒，所述上丢手回接插筒的上端具有朝上开口的插接槽，所述上丢手送入工具能插拔地置于所述插接槽中。
[0011]更进一步地，所述支井眼压裂工具串还包括从上到下依次连接的压裂油管柱和回接插管，所述回接插管能插入所述插接槽中。
[0012]作为一种可实施的方式，所述下丢手工具与所述上丢手回接插筒通过液压丢手或投球丢手分离，所述上丢手送入工具与所述上丢手回接插筒通过倒扣丢手分离。
[0013]进一步地，所述密封基座的上端面为导向斜面，所述密封基座的侧壁上设置键槽，所述键槽的侧壁具有切口，所述键槽的侧壁在所述切口处与所述导向斜面相交；
[0014]所述分支井分段压裂完井井下成套设备还包括回收斜向器，所述回收斜向器的上端设置开窗斜面，所述回收斜向器的下端伸入所述中空筒内并与所述密封基座能拆装地连接；所述回收斜向器的侧壁上设置能与所述键槽相配合的定位键，所述定位键通过所述切口滑入所述键槽内。
[0015]作为一种可实施的方式，所述回收斜向器的侧壁上设置能沿径向伸缩的锁定销，所述中空筒的侧壁上设置销孔，所述锁定销沿径向伸出并与所述销孔相配合。
[0016]更进一步地，所述键槽的切口位于所述导向斜面的下端。
[0017]更进一步地，所述下放系统还包括限位件，所述限位件套装在所述连接杆的外部，所述限位件的下端面为与所述导向斜面相配合的限位斜面。
[0018]作为一种可实施的方式，所述丝堵封盖在所述中空筒的下端面上。
[0019]进一步地，所述锥形胀塞的截面面积从上到下逐渐缩小。
[0020]本发明还提出一种分支井分段压裂完井方法，采用上述的分支井分段压裂完井井下成套设备，所述分支井分段压裂完井方法包括如下步骤:
[0021]S10，套管固井后，钻主井眼，完成主井眼分段压裂；
[0022]S20，定位工具串下放到预定井深，在井口打压使定位装置的密封基座与所述套管的内壁紧密贴合，丝堵封隔所述主井眼；上提所述钻杆，所述定位装置的下放系统与所述密封基座分离；
[0023]S30，下放陀螺仪，测量所述密封基座的导向斜面的实际方位角，计算所述实际方位角与预定的设计方位之间的相位差，回收所述陀螺仪；
[0024]S40，在井口调整回收斜向器，所述钻杆将所述回收斜向器下放到所述密封基座，所述回收斜向器与所述密封基座锁定；上提所述钻杆，所述回收斜向器与所述钻杆丢手；
[0025]S50，在所述回收斜向器的开窗斜面处开窗，侧钻支井眼；下放支井眼压裂工具串到所述支井眼内，完成支井眼分段压裂作业，起出位于所述套管内的丢手工具；
[0026]S60，所述钻杆下放套铣筒，所述套铣筒回收所述回收斜向器；所述钻杆下放磨鞋磨铣所述丝堵，连通所述主井眼和所述支井眼。
[0027]进一步地，所述S50中，下放支井眼压裂工具串到所述支井眼内包括步骤S510，所述钻杆下放从上到下依次能拆装地连接的上丢手工具、下丢手工具和支井眼分段压裂完井管柱，所述上丢手工具包括从上到下依次能拆装地连接的上丢手送入工具和上丢手回接插筒；所述钻杆下放到位后，所述下丢手工具位于所述支井眼中；
[0028]上提所述钻杆，所述上丢手送入工具与所述上丢手回接插筒丢手；压裂油管柱的下端连接回接插管，所述回接插管插入所述上丢手回接插筒，实现所述压裂油管柱的回接；所述压裂油管柱与所述支井眼分段压裂完井管柱对接，形成密闭通道，进行支井眼分段压裂作业；
[0029]起出位于所述套管内的丢手工具包括步骤S520，在井口打压，所述下丢手工具与所述上丢手回接插筒丢手，起出所述压裂油管柱、所述回接插管和所述上丢手回接插筒。
[0030]本发明相比于现有技术的有益效果在于:在分支井分段压裂完井井下成套设备及方法中，定位装置为回收斜向器的下放位置、支井眼的开窗位置和支井眼的定向钻进提供可靠的定位基准。分支井分段压裂完井井下成套设备采用钻杆可以保证将定位装置下放到预定井深，有利于保证侧钻支井眼的位置准确。采用钻杆下入支井眼分段压裂完井管柱，相比于常规技术的下入方式，本发明能保证管柱下放到位，提高了压裂作业的安全性，提高单井产量。
【附图说明】
[0031]图1为套管固井后钻出的主井眼的结构示意图；
[0032]图2为在主井眼中下放主井眼分段压裂完井管柱的结构示意图；
[0033]图3为在套管中使用钻杆下放定位工具串的结构示意图；
[0034]图4为上提钻杆使下放系统与密封基座丢手分离的结构示意图；
[0035]图5为钻杆下放陀螺仪到密封基座上的结构示意图；
[0036]图6为回收斜向器与密封基座的爆炸示意图；
[0037]图7为钻杆下放回收斜向器到密封基座上的结构示意图；
[0038]图8为钻杆与回收斜向器丢手分离的结构示意图；
[0039]图9为在回收斜向器的开窗斜面处侧钻出的支井眼的结构示意图；
[0040]图10为钻杆下放支井眼压裂工具串到支井眼中的结构示意图；
[0041]图11为上丢手送入工具与上丢手回接插筒丢手分离的结构示意图；
[0042]图12为压裂油管柱下端的回接插管与上丢手回接插筒连接的结构示意图；
[0043]图13为上丢手回接插筒与下丢手工具丢手分离的结构示意图；
[0044]图14为钻杆下放套铣筒到套管中的结构示意图；
[0045]图15为回收斜向器被套铣筒回收后分支井的结构示意图；
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