一种分支井用预开窗套管的制作方法

本实用新型涉及一种分支井用预开窗套管。

背景技术：

分支井是在一个主井眼中钻出一个以上的分支井眼，是当前为提高采收率、增加单井动用面积、实现多层开发、增大泄流面积、挖掘剩余油气潜力的重要手段之一。目前国内外广泛采用套管开窗侧钻技术来实现分支井的钻井和完井，套管开窗侧钻是在主井眼完钻固井后，首先进行通井并充分洗井，然后下入斜向器，利用铣锥沿斜向器的斜面均匀磨铣套管及斜向器，在套管上开出一个斜长圆滑的类似椭圆形的窗口，以便于后续侧钻过程中钻头、钻具、测井仪器、套管等的顺利起下。套管磨铣开窗的装置及作业程序比较复杂，作业效率较低，成本较高，且磨铣窗口不规则，容易引起套管损坏，造成主井筒与分支井筒之间无法实现有效连结与密封，使后期施工风险较大，容易引起卡钻等事故。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可免除在套管上磨铣开窗步骤的分支井用预开窗套管。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种分支井用预开窗套管，包括用于串设在套管串中的沿上下方向延伸的套管本体，套管本体上开设有用于侧钻分支井的钻头穿过的窗口，套管本体内设有内衬管，所述内衬管具有遮挡所述窗口的遮挡位以及相对套管本体轴向移动后让出所述窗口的让出位。

所述内衬管通过可破坏连接结构与套管本体相连以使所述内衬管处于遮挡位，内衬管上具有用于与投送解锁件配合而使所述可破坏连接结构被破坏的承力部。

所述承力部由设置于内衬管端面上的锥形面构成，所述投送解锁件上设有相应的传力面。

所述可破坏连接结构为设置于内衬管和套管本体中的剪断销钉。

所述套管本体的上端设有用于与套管串相连的内螺纹段，内螺纹段与套管本体之间设有壁厚大于套管本体壁厚的过渡段，所述剪断销钉设置于过渡段上。

所述投送解锁件中设有内腔，内腔中设有阀球，投送解锁件的上部和下部分别设有连通所述内腔的上通道和下通道。

所述内腔由上、下壳体围成，所述上通道设置于上壳体上，所述下通道设置于下壳体上。

所述窗口中覆盖有可钻覆盖层。

所述可钻覆盖层为环氧树脂覆盖层。

本实用新型的有益效果在于：在套管本体上预先开设好窗口，在套管本体内设置具有遮挡位和让出位的内衬管，内衬管处于遮挡位时可以对窗口进行遮挡，内衬管相对套管本体轴向移动后可以让出所述窗口，这样在使用时，就可以将预开窗套管下入分支井侧钻位置，通过使内衬管轴向移动将窗口让出，然后就可以通过窗口直接进行分支井的侧钻，省去了在套管上磨铣开窗的步骤，操作简单、效率高、成本低，且窗口预先开设，窗口比较规则，可实现主井筒与分支井筒之间的有效连结与密封。

附图说明

图1为本实用新型中分支井用预开窗套管的结构示意图；

图2为图1中上端部分的局部放大图；

图3为图1中下端部分的局部放大图；

图4为破坏塞的结构示意图。

图中：1.套管本体；2.内螺纹段；3.外螺纹段；4.过渡段；5.剪断销钉；6.内衬管；7.窗口；8.环氧树脂覆盖层；9.承力面；10.上壳体；11.下壳体；12.阀球；13.上通道；14.下通道；15.球面；16.传力面。

具体实施方式

分支井用预开窗套管的实施例如图1~图4所示，包括用于串设在套管串中的沿上下方向延伸的套管本体1，套管本体1的上、下两端分别设有用于与套管串相连的内螺纹段2和外螺纹段3，内螺纹段2与套管本体1之间设有壁厚大于套管本体1壁厚的过渡段4。套管本体1上开设有用于侧钻分支井的钻头穿过的窗口7，窗口7中覆盖有可钻的环氧树脂覆盖层8，套管本体1内通过可破坏连接结构连接有内衬管6，内衬管6具有遮挡所述窗口7的遮挡位以及相对套管本体1向下轴向移动后让出所述窗口7的让出位，在该实施例中，所述可破坏连接结构为设置于过渡段4和内衬管6之间的剪断销钉5。内衬管6的上端设有呈锥形的承力面9，承力面9作为承力部用于与投送解锁件配合而使剪断销钉5被剪断，在该实施例中，投送解锁件为破坏塞。破坏塞包括由铝合金可溶性材料制成的上壳体10和下壳体11，上壳体10和下壳体11围成的内腔中设有阀球12，上壳体10中设有连通内腔的两个上通道13，下壳体11中设有连通内腔的下通道14，下通道14的顶部设有与阀球12接触配合的球面15，下壳体11上设有与承力面9接触配合的传力面16。

分支井用预开窗套管的工作原理是：钻井完井后，确定开窗位置，编排套管串，将预开窗套管通过内螺纹段2和外螺纹段3连接在套管串中，然后将套管串下入预定位置，固井、候凝，窗口7所在位置即为分支井的侧钻位置。将组装好的破坏塞使下壳体11向下投入套管串中，井口注入钻井液加压，从而推动破坏塞下行，破坏塞下部的钻井液由下通道14自下而上通过内腔并从上通道13中流出，以使破坏塞能够在钻井液中下行至需要的位置。

当破坏塞到达预开窗套管时，破坏塞的传力面16与内衬管6的承力面9接触配合，井口继续打压，阀球12紧贴球面15，将下通道14封堵，继续通入钻井液，当井口压力升高至一定程度时破坏塞将剪断销钉5剪断，在破坏塞的推动下，内衬管6向下移动，从而使窗口7露出，当内衬管6到达一定位置时，停止加压。此时即实现了不用斜向器及铣锥等复杂装置和作业程序磨铣套管，便可得到规则窗口的目的，作业步骤简单，作业效率高，成本低，且由于破坏塞采用铝合金可溶性材料，后期可慢慢自行溶解，不会对主井有任何影响。

采用可破坏连接结构将内衬管与套管本体相连，这样就可以通过对可破坏连接结构进行破坏从而方便地使内衬管处于让出位，采用剪断销钉，可以方便可破坏连接结构的设置。在内螺纹段与套管本体之间设有壁厚大于套管本体壁厚的过渡段，剪断销钉设置于过渡段上，这样可以保证内衬管通过剪断销钉的连接处于遮挡位时，内衬管与套管本体之间有足够的连接强度。在窗口内覆盖有环氧树脂覆盖层，这样可以防止固井时水泥通过窗口直接覆盖到内衬管上，导致内衬管在水泥固凝后无法实现向下移动而致使窗口无法让出。投送解锁件上设有连通内腔的上通道和下通道，内腔中设有阀球，这样既能保证投送解锁件可以顺利下入预定位置，又能保证投送解锁件在到位后就可以通过加压实现对可破坏连接结构的破坏。内腔由上、下壳体围成，这样可以方便内腔的加工和设置。

在分支井用预开窗套管的其他实施例中：可钻覆盖层也可以是其他材质，如橡胶；窗口内也可以不设置可钻覆盖层；内腔可以不是由上、下壳体围成，投送解锁件可以为整体式；投送解锁件也可以为单独的一个阀球，阀球直接与内衬管上的承力部接触配合；分支井用预开窗套管可以不包括上述投送解锁件，使用时投送解锁件由用户自配；套管本体上也可以不设置过渡段，剪断销钉直接设置于套管本体和内衬管之间；可破坏连接结构也可以是将套管本体与内衬管点焊在一起，焊接的强度要保证在加压下能够被投送解锁件破坏；承力部也可以不设置于内衬管的端面上，承力部也可以是与投送解锁件的外周面过盈配合的位于内衬管内部的内周面；内衬管也可以不通过可破坏连接结构与套管本体相连，可以在内衬管上设置驱动装置，当套管串到达预定位置后，控制驱动装置动作使内衬管移动以让出窗口。