专利名称：一种后下三通分叉机构实现六级分支井完井的方法
技术领域：
本发明涉及油田油、气、水井钻完井用的一种后下三通分叉机构实现六级分支井
完井的方法。
背景技术：
多分支井技术是一种经济高效开发油气藏的重要手段，可以显著增加油气藏的裸
露面积，实现一个主井眼钻达多个储层的目的。该技术不仅可以减少井位及井场占地面积，
还可以降低设备搬迁及后期采油作业管理等费用，大幅度地低油气开发成本。 目前现场应用以四级以下完井方式为主，分支井窗口处的水力密封性得不到保
障。国外多数采用在技术套管底部安装预制窗口分叉机构，然后通过分叉管柱内部进行钻
进，完钻后下入完井管柱的方法进行六级分支井施工。该方式易在钻进时对窗口装置造成
一定的磨损或破坏，且分支井眼的尺寸较小。有必要研究发展新的六级分支井完井方法，提
高窗口强度，并保证分支井眼具有较大的尺寸满足采油需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种后下三通分叉机构实现六级分支井完井的方法，该方法解决了现有技术中存在的现有方法易在钻进是对窗口装置造成一定的磨损或破坏，且分支井眼的尺寸较小的问题。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是该方法是通过后下入的预变形三通分叉机构来实现的，六级分支井完井系统，由技术套管、空心导斜器、导斜器外环空密封体、悬挂定位定向器、定位定向器环空密封体、分叉机构上密封体、分叉机构、分叉机构下密封体、分支井眼完井管柱、分叉机构主井眼管筒、引导器、分叉机构分支井眼管筒组成本发明的显著特征是在分支井眼完钻后，下入预变形三通分叉机构，工具到位膨胀后直接形成窗口机械支撑连接及密封；六级分支井完井系统中导斜器外环空密封体作为空心导斜器的本体部件；采用硫化或套装方式与空心导斜器本体连接；导斜器外环空密封体膨胀后实现空心导斜器与技术套管的环空密封；悬挂定位定向器与分叉机构采用螺纹，焊接或螺钉实现连接，二者之间由分叉机构上密封体密封；定位定向器环空密封体膨胀后填充悬挂定位定向器与技术套管之间环空密封；分叉机构下密封体硫化或套装在分叉机构主分支管体下部，膨胀后实现空心导斜器与分叉机构的环空密封，分支井眼完井管柱与分叉机构用密封螺纹或密封悬挂器连接；膨胀后的三通分叉机构与窗口上下的技术套管及分支管柱之间形成了完整的机械支撑和水力密封，达到六级完井的目的；施工前将三通分叉机构中的管体用高塑性材料，采用相应变形及焊接工艺实现；分支井眼管筒相对与主井眼管筒要长，在主井眼管筒下部与弹性引导器螺纹连接；施工时，首先完成主井眼钻进并下入完井管柱，在技术套管内下入造斜器等开窗相关工具，开窗后进行分支井眼钻进；完钻后提出造斜器，下入带有外环空密封体的空心导斜器定位定向悬挂后，利用膨胀机构作业使下环空密封；带有上密封体的分叉机构在地面与悬挂定位使向器进行密封连接，下入到窗口位置时，完成分叉和定位定向悬挂，并利用机械或液压方式定位定向器密封体胀封；分支井眼完井管柱可随分叉机构仪器下入或单独下入并导向悬挂；三通分叉机构各部位实现了刚性连接和良好密封，实现六级完井；该六级分支井完井方法是否主分支井眼完钻后下入预变形三通分叉机构，窗口处的主分支管柱连接具有较高的机械强度和良好的水力密封性，且具有较大的内通经便于采油及修井作业。 本发明的有益效果是本发明提供了一种利用金属膨胀管材预变形三通分叉机构，完井时下入到分支井窗口处膨胀后直接作为主分支井眼连接机构，实现六级分支井完井的方法；利用本发明进行六级分支井钻完井时，减少了国外分支井技术需要预先扩井眼并下入窗口装置等辅助工序，同时减少了钻井过程中窗口装置磨损或破坏的可能性，可靠性更高；利用本发明实现的六级完井系统，克服了国外六级完井系统仅能应用于新井的弊端，且具有更大的内通径，可广泛应用于各类新老井。
图1是本发明六级分支井完井系统结构示意图。
图2是本发明三通分叉机构结构示意图。 图中1、技术套管，2、空心导斜器，3、导斜器外环空密封体，4、悬挂定位定向器，5、定位定向器环空密封体，6、分叉机构上密封体，7、分叉机构，8分叉机构下密封体，9、分支井眼完井管柱，10、分叉机构主井眼管筒，11、引导器，12、分叉机构分支井眼管筒。
具体实施例方式
在附图中，一种后下三通分叉机构实现六级分支井完井的方法是通过六级分支井
完井系统和预变形三通分叉机构来实现的。 在图1中，六级分支井完井系统由技术套管1 、空心导斜器2、导斜器外环空密封体3、悬挂定位定向器4、定位定向器环空密封体5、分叉机构上密封体6、分叉机构7、分叉机构下密封体8、分支井眼完井管柱9组成本发明的显著特征是在分支井眼完钻后，下入预变形三通分叉机构，工具到位膨胀后直接形成窗口机械支撑连接及密封；导斜器外环空密封体3作为空心导斜器2的主要部件；采用硫化或套装方式与空心导斜器2本体连接；导斜器外环空密封体3膨胀后实现空心导斜器2与技术套管1的环空密封；悬挂定位定向器4与分叉机构7采用螺纹，焊接或螺钉实现连接，二者之间由分叉机构上密封体6密封；定位定向器环空密封体5膨胀后填充悬挂定位定向器4与技术套管1之间环空密封；分叉机构下密封体8硫化或套装在分叉机构7主分支管体下部，膨胀后实现空心导斜器2与分叉机构的环空密封，分支井眼完井管柱9与分叉机构7用密封螺纹或密封悬挂器连接；膨胀后的三通分叉机构与窗口上下的技术套管及分支管柱之间形成了完整的机械支撑和水力密封，达到六级完井的目的；施工前将三通分叉机构中的管体用高塑性材料，采用相应变形及焊接工艺实现；分叉机构分支井眼管筒12相对与分叉机构主井眼管筒10要长，在分叉机构主井眼管筒10下部与弹性引导器11螺纹连接；施工时，首先完成主井眼钻进并下完井管柱，在技术套管1内下造斜器等开窗相关工具，开窗后进行分支井眼钻进；完钻后提示造斜器，下入带有导斜器外环空密封体3的空心导斜器定位定向悬挂后，利用膨胀机构作业使下环空密封；带有分叉机构上密封体6的分叉机构7在地面与悬挂定位使向器4进行密封连接，下入到窗口位置时，完成分叉和定位定向悬挂，并利用机械或液压方式使定位定向器密封 体5胀封；分支井眼完井管柱9可随分叉机构7仪器下入或单独下入并导向悬挂；三通分叉 机构各部位实现了刚性连接和良好密封，实现六级完井；该六级分支井完井方法是主分支 井眼完结钻后下入预变形三通分叉机构，窗口处的主分支管柱连接具有较高的机械强度和 良好的水力密封性，且具有较大的内通经便于采油及修井作业。 在图2中，变形前本发明的三通分叉机构，由分叉机构主井眼管筒10、引导器11、 分叉机构分支井眼管筒12构成；分支井眼12比主井眼管筒10长，主井眼管筒10下部与弹 性引导器11螺纹连接。施工时，首先完成主井眼钻进并下入完井管柱，在技术套管内下入 造斜器等开窗相关工具，开窗后进行分支井眼钻进。完钻后提出造斜器，下入带有外环空密 封体3的空心导斜器定位定向悬挂后，利用膨胀机构作业使下环空密封。带有上密封体6 的分叉机构7在地面与悬挂定位定向器4进行密封连接，下入到窗口位置时，完成分叉和定 位定向悬挂，并利用机械或液压方式使定位定向器密封体5胀封。分支井眼完井管柱9可 以随分叉机构7 —起下入或单独下入并导向悬挂。三通分叉机构各部位实现了刚性连接和 良好密封，实现六级完井。
权利要求
一种后下三通分叉机构实现六级分支井完井的方法是通过六级分支井完井系统和预变形三通分叉机构来实现的，六级分支井完井系统由技术套管(1)、空心导斜器(2)、导斜器外环空密封体(3)、悬挂定位定向器(4)、定位定向器环空密封体(5)、分叉机构上密封体(6)、分叉机构(7)、分叉机构下密封体(8)、分支井眼完井管柱(9)组成，其特征在于本发明的显著特征是在分支井眼完钻后，下入预变形三通分叉机构，工具到位膨胀后直接形成窗口机械支撑连接及密封；导斜器外环空密封体(3)作为空心导斜器(2)的主要部件；采用硫化或套装方式与空心导斜器(2)本体连接；导斜器外环空密封体(3)膨胀后实现空心导斜器(2)与技术套管(1)的环空密封；悬挂定位定向器(4)与分叉机构(7)采用螺纹，焊接或螺钉实现连接，二者之间由分叉机构上密封体(6)密封；定位定向器环空密封体(5)膨胀后填充悬挂定位定向器(4)与技术套管(1)之间环空密封；分叉机构下密封体(8)硫化或套装在分叉机构(7)主分支管体下部，膨胀后实现空心导斜器(2)与分叉机构的环空密封，分支井眼完井管柱(9)与分叉机构(7)用密封螺纹或密封悬挂器连接；膨胀后的三通分叉机构与窗口上下的技术套管及分支管柱之间形成了完整的机械支撑和水力密封，达到六级完井的目的；施工前将三通分叉机构中的管体用高塑性材料，采用相应变形及焊接工艺实现；分叉机构分支井眼管筒(12)相对与分叉机构主井眼管筒(10)要长，在分叉机构主井眼管筒(10)下部与弹性引导器(11)螺纹连接；施工时，首先完成主井眼钻进并下完井管柱，在技术套管(1)内下造斜器等开窗相关工具，开窗后进行分支井眼钻进；完钻后提示造斜器，下入带有导斜器外环空密封体(3)的空心导斜器定位定向悬挂后，利用膨胀机构作业使下环空密封；带有分叉机构上密封体(6)的分叉机构(7)在地面与悬挂定位使向器(4)进行密封连接，下入到窗口位置时，完成分叉和定位定向悬挂，并利用机械或液压方式使定位定向器密封体(5)胀封；分支井眼完井管柱(9)可随分叉机构(7)仪器下入或单独下入并导向悬挂；三通分叉机构各部位实现了刚性连接和良好密封，实现六级完井；该六级分支井完井方法是主分支井眼完结钻后下入预变形三通分叉机构，窗口处的主分支管柱连接具有较高的机械强度和良好的水力密封性，具有较大的内通经便于采油及修井作业。
全文摘要
油田油、气、水井钻完井用的是一种后下三通分叉机构实现六级分支井完井的方法，该方法是通过六级分支井完井系统和预变形三通分叉机构来实现的它，由技术套管、空心导斜器、导斜器外环空密封体、悬挂定位定向器、定位定向器环空密封体分叉机构上密封体、分叉机构、分叉机构下密封体、分支井眼完井管柱、分叉机构主井眼管筒、引导器、分叉机构分支井眼管筒组成本发明的显著特征是在分支井眼完钻后，下入预变形三通分叉机构到膨胀后直接形成窗口机械支撑连接及密封。该方法解决了现有技术中存在的易在钻进是对窗口装置造成磨损或破坏，分支井眼小的问题，可广泛用于油气水井钻完井作业。
文档编号E21B33/10GK101718169SQ200910219918
公开日2010年6月2日 申请日期2009年11月17日 优先权日2009年11月17日
发明者余雷, 吴兴国, 喻晨, 尚宪飞, 张雪, 朱太辉, 李敏, 李敬东, 苏涛, 赵云, 邓旭, 陈振刚 申请人:中国石油集团长城钻探工程有限公司