一种煤层气水平井pe筛管完井用锚定装置及方法
【专利摘要】一种煤层气水平井PE筛管完井用锚定装置，属于煤层气【技术领域】。由一对称支撑刀翼、一个扭簧及滑套组成;扭簧连接在支撑刀翼上的连接孔上，两刀翼对称分布，完全展开时呈180°角;在刀翼收起时受到扭簧提供的扭力;支撑刀翼为钢材质，在保证强度的基础上采用薄板设计以便于插入煤层，刀翼厚度2mm，刀翼外侧有45度向内尖角。本发明具有以下优点：在钻杆内具有良好的扶正效果；产生的接触力在使筛管前进方向保持居中的同时不会造成较大注入阻力；冲出钻杆后能够迅速展开并插入到煤层当中；能够保证筛管在煤层中固定牢靠。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种煤层气水平井PE筛管完井用锚定装置及方法，属于煤层气技术 领域。 一种煤层气水平井PE筛管完井用锚定装置及方法
【背景技术】
[0002] 煤层气是一种重要的非常规能源。煤层气的开发利用可以大大减少煤矿瓦斯事 故，能够提供一种清洁、高效的燃气资源，缓解能源危机，减少环境污染。
[0003] 我国的煤层气储层具有低压低渗的特点，因此需要提供在储层中的泄流面积以增 加产量。U型井及多分支井可以大大提高泄流面积，被认为是高效的煤层气开发模式。
[0004] 煤岩脆性较强，在煤层气开采过程中容易出现岩块掉落堵塞流道的情况，对煤层 气的产量造成严重影响。采用筛管完井可以有效地解决这一问题。石油工业中常用的金属 管柱成本较高，而且下入煤层中后在后期的切割采煤作业中容易产生火花，造成井下安全 事故。因此采用一种PE材质的塑料筛管在U型井及多分支井水平井段进行完井作业。PE 筛管靠自重难以下入至目的层位，需要靠井口注入装置从井口经钻杆注入，注入过程中如 何保持筛管前进方向居中是决定筛管注入作业成功与否的关键所在。同时，在筛管引导装 置冲出钻杆前端之后，需要将筛管固定在煤层中，以防止完成作业后抽出钻杆时以及进行 洗井作业时将筛管带离安放位置。为解决上述问题，需研发相应配套装置。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术的不足，本发明提供一种煤层气水平井PE筛管完井用锚定装 置及方法。可以在筛管及引导装置进入煤层后自动将筛管锚定在煤层当中。同时，该锚定 装置可以在筛管注入时使筛管保持居中，便于筛管注入作业。
[0006] -种煤层气水平井PE筛管完井用锚定装置，由一对称支撑刀翼、一个扭簧及滑套 组成；扭簧连接在支撑刀翼上的连接孔上，两刀翼对称分布，完全展开时呈180°角；在刀 翼收起时受到扭簧提供的扭力；支撑刀翼为钢材质，在保证强度的基础上采用薄板设计以 便于插入煤层，刀翼厚度2mm，刀翼外侧有45度向内的尖角。
[0007] 锚定装置集成在筛管引导装置管体上；在备用时，将刀翼收起，将滑套箍在刀翼 外侧。
[0008] -种煤层气水平井PE筛管完井用锚定方法，含有以下步骤；
[0009] 步骤1、下筛管作业时，引导装置进入钻杆前取下滑套，使刀翼自由张开与钻杆内 壁接触；
[0010] 步骤2、在钻杆内下行时，受钻杆内壁限制，刀翼不完全张开；扭簧弹力使得刀翼 与钻杆内壁之间存在接触力；对称刀翼处接触力相等，使得引导装置保持居中，从而确保了 筛管前进方向沿钻杆中心线；
[0011] 步骤3、引导装置到达预定位置冲出钻杆开口后，井眼直径大于钻杆内直径，在扭 簧作用力下刀翼迅速进一步弹开，尖角插入煤层当中；上提钻杆时提供向后拉力，使得刀翼 进一步张开插入煤层中；
[0012] 步骤4、可根据需要在引导装置中布置一组至多组锚定装置，相邻锚定装置间相位 角为90°。
[0013] 本发明为煤层气U型井或多分支井PE筛管完井的辅助装置。用于在筛管在钻杆 内下入时保持筛管及引导装置居中；在引导装置出钻杆之后，锚定装置插入到煤层当中，将 筛管固定。
[0014] 本发明具有以下优点：
[0015] 1、在钻杆内具有良好的扶正效果。产生的接触力在使筛管前进方向保持居中的同 时不会造成较大注入阻力。
[0016] 2、冲出钻杆后能够迅速展开并插入到煤层当中。能够保证筛管在煤层中固定牢 A+^. Ο
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以 及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解， 构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发 明的不当限定，如图其中：
[0018] 图1为本发明的结构示意图。
[0019] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
【具体实施方式】
[0020] 显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保 护范围。
[0021] 实施例1:如图1所示，
[0022] -种煤层气水平井PE筛管完井用锚定装置，由一对称支撑刀翼、一个扭簧及滑套 组成；扭簧连接在支撑刀翼上的连接孔1上，两刀翼对称分布，完全展开时呈180°角；在 刀翼收起时受到扭簧提供的扭力；支撑刀翼为钢材质，在保证强度的基础上采用薄板设计 以便于插入煤层，刀翼厚度2mm，刀翼外侧有45度向内的尖角2。
[0023] -种煤层气水平井PE筛管完井用锚定装置集成在筛管引导装置管体上；在备用 时，将刀翼收起，将滑套箍在刀翼外侧。
[0024] -种煤层气水平井PE筛管完井用锚定方法，含有以下步骤；
[0025] 步骤1、下筛管作业时，引导装置进入钻杆前取下滑套，使刀翼自由张开与钻杆内 壁接触。
[0026] 步骤2、在钻杆内下行时，受钻杆内壁限制，刀翼不完全张开。扭簧弹力使得刀翼与 钻杆内壁之间存在接触力。对称刀翼处接触力相等，使得引导装置保持居中，从而确保了筛 管前进方向沿钻杆中心线。
[0027] 步骤3、引导装置到达预定位置冲出钻杆开口后，井眼直径大于钻杆内直径，在扭 簧作用力下刀翼迅速进一步弹开，尖角插入煤层当中。上提钻杆时提供向后拉力，使得刀翼 进一步张开插入煤层中。
[0028] 步骤4、可根据需要在引导装置中布置一组至多组锚定装置，相邻锚定装置间相位 角为90°。
[0029] 筛管锚定装置组合，包括支撑刀翼、扭簧及滑套组合。支撑刀翼外观及尺寸设计， 包括刀翼内翻尖角设计、薄板设计及与扭簧的连接方式。锚定装置在引导装置中集成位置、 集成次序、相位角。
[0030] 如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发 明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这 样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种煤层气水平井PE筛管完井用锚定装置，其特征在于由一对称支撑刀翼、一个扭 簧及滑套组成；扭簧连接在支撑刀翼上的连接孔上，两刀翼对称分布，完全展开时呈180° 角；在刀翼收起时受到扭簧提供的扭力；支撑刀翼为钢材质，在保证强度的基础上采用薄 板设计以便于插入煤层，刀翼厚度2mm，刀翼外侧有45度向内的尖角。
2. 根据权利要求1所述的一种煤层气水平井PE筛管完井用锚定装置，其特征在于集成 在筛管引导装置管体上；在备用时，将刀翼收起，将滑套箍在刀翼外侧。
3. -种煤层气水平井PE筛管完井用锚定方法，其特征在于含有以下步骤； 步骤1、下筛管作业时，引导装置进入钻杆前取下滑套，使刀翼自由张开与钻杆内壁接 触； 步骤2、在钻杆内下行时，受钻杆内壁限制，刀翼不完全张开；扭簧弹力使得刀翼与钻 杆内壁之间存在接触力；对称刀翼处接触力相等，使得引导装置保持居中，从而确保了筛管 前进方向沿钻杆中心线； 步骤3、引导装置到达预定位置冲出钻杆开口后，井眼直径大于钻杆内直径，在扭簧作 用力下刀翼迅速进一步弹开，尖角插入煤层当中；上提钻杆时提供向后拉力，使得刀翼进一 步张开插入煤层中； 步骤4、可根据需要在引导装置中布置一组至多组锚定装置，相邻锚定装置间相位角为 90。。
【文档编号】E21B23/01GK104100220SQ201310114055
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月3日 优先权日:2013年4月3日
【发明者】申瑞臣, 乔磊, 时文, 田中兰, 王子健, 付利, 王开龙, 林盛杰, 何爱国, 张喜伟 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团钻井工程技术研究院