专利名称：油水井径向微眼穿透钻孔装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于油田的油水井钻井设备，具体的涉及一种用于油水井静香微眼穿
透钻孔的钻孔装置。
背景技术：
在钻井、完井、增产措施、生产和注入等各个作业过程，由于入井液体中固相的浸 入或生产、注入等引起的电层内微粒的运移、物质沉淀等多种原因，用于油田生产的油气水 井的近井带都存在不同程度的地层伤害。在低渗透油藏中，这种伤害更为严重，对生产的影 响也更大。地层伤害造成油气井产量下降，注水井的注水量降低或注不进去。如何有效消 除近井带的地层伤害，提高单井产量或注入量，是石油工程中一直在力求解决的问题之一。 到2004年底，我国石油探明可采储量67.91亿吨，其中低渗透占28%，动用程度 仅50%左右；预计今后每年新增探明储量低渗透占50%以上。目前，我国的低渗油田开发 效果并不理想，开果效率低、经济效益差的现象普遍存在。据我国部分已开发的低渗油田 统计，单井自然产能一般< 5t，采收率《20%，开采速度< 0.5%，产油量年递减率一般在 25 45%之间，最高达60%。如何找到经济有效的开发手段，进一步改善低渗油田开发总 体效益，对我国石油工业的持续稳定增长具有重要的作用。近20年来的相关研究和应用表 明，深穿透钻孔技术对于油田增产增注、低渗透油田近井带改造都具有重要的意义。 现有油水井所采用的水力深穿透射孔技术利用高压水射流钻孔的方式形成清洁 孔道，借助对喷管、喷嘴的送进实现深穿透，孔深达到2m，孔径为小20以上，孔道的流通能 力为常规射孔的10 20倍。属于一种零转向半径的微型水平孔钻进技术。系统主要由井 下工具和锚定器、过滤器等井下配套工具构成。地面采用小型高压泵组(配套功率110kw) 供液，也可使用压裂车或水泥车分流后供液。目前形成的系统主要适用于(M39.7mm或 ^177. 8mm垂直套管井。 井下工具由负责对水泥环与地层实施钻孔的喷射系统和负责对套管开孔的冲孔 系统构成。其中，喷射系统主要包括喷射控制阀、喷射送进系统、喷管和喷嘴，冲孔系统主要 包括冲孔控制阀与冲孔机构。 作业时，用油管将井下工具下至预设井深并定位，通过在地面调节泵压控制井下
工具动作，首先由冲孔控制阀控制冲孔机构以液力驱动的机械方式剌穿套管形成喷管进出
的通道，然后再由喷射控制阀控制喷射送进系统沿此通道将带喷嘴的挠性喷管径向送入地
层，由喷嘴喷出的高速射流钻透地层，边送进边喷射，形成一定孔径、一定深度的径向水平
孔。水力深穿透射孔、孔径大、流通能力强，而且定位准确、易于实现定向射孔。 此设计造成以下几点顽症1、必须加延时阀使得冲孔动作与软管喷射、回收动作
分开；2、冲头堵在井壁开口处，严重妨碍了排沙，极易造成沙堵现象，岩石孔腔压力增大，喷
射受阻，软管扭曲；3、喷射软管从楔形块、冲头孔两个通道内通过，软管被卡或切断的现象
也时有发生。4、冲头长时间堵在井壁中，回收冲头动作又只能用低压，容易造成冲头卡在井
壁收不回来。冲头是分层焊接的，同时整套井下工具分为三节，分别用拉断螺钉连接，在冲
3头勾住井壁时，分节间极易脱落。5、压力大易造成孔的堵塞，孔四周易形成水泥塞；6、孔形
状不规则；7、压力大安全系数低等。
实用新型内容本实用新型提供了一种深穿透钻孔定位准确、对薄层改造效果显著的油水井径向微眼穿透钻孔装置，其能有效降低油藏含水率、可提高气井作业的安全性，解决常规措施难以实施的问题。 本实用新型所采用的技术方案如下 —种油水井径向微眼穿透钻孔装置，包括一液压泵站，其特征在于所述液压泵站通过液压管路连接设置液压支撑件和液控换向阀，所述液控换向阀分别通过两组液压管路连接设置磨铣件和开窗钻具。 具体地讲，所述该钻孔装置还包括一将该钻孔装置固定的锚定器。 所述液控换向阀通过液压管路并联设置换向阀和提升下压件，所述换向阀、减压
阀控制连接磨铣件。 所述液控换向阀通过液压管路并联设置第二减压阀和开窗钻具，所述第二减压阀控制连接该开窗钻具。 所述开窗钻具包括一套管，该套管内设置有钻进油缸和钻头。 该钻孔装置还包括一蓄能器，该蓄能器连接设置液控换向阀和换向阀。该油水井径向微眼穿透钻孔装置采用液压泵站的液压油提供工作动力，有效地消除了采用水冲钻所存在的污染和含水率高的问题。该钻孔装置在按照参数设定下达到预定位置，并确定钻孔方位后，液压站提供压力使液压支撑工作，继续提升压力，使液孔换向阀工作，磨铣件进行作业，为钻孔作业进行开窗准备。提升压力后开窗钻具的钻头钻透其套管，然后改变工作压力通过减压阀使开窗钻具回程，再通过换向阀改变工作压力使钻进油缸前进完成钻孔工作，调整工作压力使开窗钻具回到原始状态，改变高度或角度重复以上动作，进行下一个孔的钻进。 该油水井径向微眼穿透钻孔装置的钻孔采用钻进的方式，对地层结构没有破坏。采用磨铣件的铣刀进行定向开窗作业，并且可由液控换向阀实现3个方向换位。对于近井带污染严重的地层，特别是低渗透地层，可使用该钻孔装置进行深穿透钻孔或补孔，穿透深度污染层，实施近井带解堵，实现增产或增注。可利用深穿透钻孔定位准确、对薄层改造效果显著的特点，用于薄、夹层的改造作业，解决常规措施难以实施的问题。还可可通过控制钻开程度、避水高度和相对于夹层的位置，使用深穿透钻孔技术改善底水油藏的开发效果，延长无水采油期，降低含水率。再者，随后利用水力深穿透垂直钻进系统钻水泥塞泄压孔可提高气井作业的安全性。
图1是本实用新型具体实施方式
中液压驱动连接示意图；[0018] 图2是本实用新型具体实施方式
中液压支撑件的半剖结构示意图；[0019] 图3是本实用新型具体实施方式
中开窗钻具的结构示意图；[0020] 图4是本实用新型具体实施方式
中磨铣件的半剖结构示意图；[0021] 图5是本实用新型具体实施方式
中蓄能器的半剖结构示意图。
具体实施方式
如图1至图5所示，该油水井径向微眼穿透钻孔装置包括一液压泵站，液压泵站 通过液压管路连接设置液压支撑件20和液控换向阀，液控换向阀分别通过两组液压管路 连接设置磨铣件40和开窗钻具30。该液压支撑件20和一锚固器可将该钻孔装置固定，液 控换向阀通过液压管路并联设置换向阀、减压阀和提升下压件，换向阀、减压阀控制连接磨 铣件，磨铣件具有一铣刀41。 一蓄能器50连接设置液控换向阀和换向阀，并通过换向阀向 磨铣件提供液压蓄能。液控换向阀还通过液压管路并联设置第二减压阀和开窗钻具，第二 减压阀控制连接该开窗钻具，开窗钻具30包括一套管，该套管内设置有钻进油缸32和钻头 31。
权利要求一种油水井径向微眼穿透钻孔装置，包括一液压泵站，其特征在于所述液压泵站通过液压管路连接设置液压支撑件和液控换向阀，所述液控换向阀分别通过两组液压管路连接设置磨铣件和开窗钻具。
2. 根据权利要求1所述的油水井径向微眼穿透钻孔装置，其特征在于所述该钻孔装置 还包括一将该钻孔装置固定的锚定器。
3. 根据权利要求1所述的油水井径向微眼穿透钻孔装置，其特征在于所述液控换向阀 通过液压管路并联设置换向阀和提升下压件，所述换向阀控制连接磨铣件。
4.<image>image see original document page 2</image>
5. 根据权利要求4所述的油水井径向微眼穿透钻孔装置，其特征在于所述开窗钻具包 括一套管，该套管内设置有钻进油缸和钻头。
6. 根据权利要求1所述的油水井径向微眼穿透钻孔装置，其特征在于该钻孔装置还包 括一蓄能器，该蓄能器连接设置液控换向阀和换向阀。
专利摘要一种油水井径向微眼穿透钻孔装置，包括一液压泵站，其特征在于所述液压泵站通过液压管路连接设置液压支撑件和液控换向阀，所述液控换向阀分别通过两组液压管路连接设置磨铣件和开窗钻具。该油水井径向微眼穿透钻孔装置的深穿透钻孔定位准确、对薄层改造效果显著的，其能有效降低油藏含水率、可提高气井作业的安全性，解决常规措施难以实施的问题。
文档编号E21B7/04GK201513121SQ20092021664
公开日2010年6月23日 申请日期2009年9月15日 优先权日2009年9月15日
发明者徐贻钦 申请人:北京胜利顺天技术股份有限公司