一種在多分支水平井中下入支撐管的方法
2023-06-10 21:50:41 1
專利名稱：一種在多分支水平井中下入支撐管的方法
技術領域：
本發明涉及煤層氣開採領域，更具體地說，涉及ー種在多分支水平井中下入支撐管的方法。
背景技術：
目前，為了能夠最大限度的採集目標煤層中的煤層氣，在煤層氣開採中經常會採用多分支水平井的井型。通過在目標鑽設有多個分支水平井來増大採氣接觸面以提高採氣效率和採氣量。、
由於在煤層氣的排採期間，多分支水平井中的各個水平井分支的井眼中會由於各種原因產生煤粉等雜物的堆積，甚至還有可能產生井眼的坍塌。上述情況的發生，會影響水平井的暢通，甚至會造成井眼的堵塞，從而影響煤層氣的有效採氣時長、採氣效率和採氣量。在現有技術中，可以採用下入支撐管的方式來避免井眼變窄或是堵塞，即，在水平井中，如圖I所示，將前端裝設有引鞋2的支撐管I沿水平井井眼下入，再通過在支撐管I的內腔下入油管3，這樣，通過油管3推動引鞋2，可以帶動支撐管I進入水平井的深處。由於井眼中設有了支撐管1，所以有效地保證了水平井在設有支撐管段的暢通。但是，發明人經過研究發現，現有技術中，通過下入支撐管來保證水平井井眼暢通的方法只能適用於U型井中，這是因為，在下入支撐管吋，由於無法控制支撐管的前進方向，所以無法將支撐管下入多分支水平井中的預定井眼中。由於上述的技術障礙，使得目前的多分支水平井的採氣的有效時長、採氣效率和採氣量經常會因為井眼的堵塞或坍塌收到影響。
發明內容
有鑑於此，本發明實施例提供ー種在多分支水平井中下入支撐管的方法，以實現將支撐管帶入多分支水平井中預設井眼的目的。本發明實施例是這樣實現的ー種在多分支水平井中下入支撐管的方法，包括設備連接步驟和設備入井步驟；所述設備連接步驟包括在支撐管前端綁定支撐管引鞋；在單彎引鞋內裝設測斜儀器後，將單彎引鞋與無磁加長杆的前端連接；所述單彎引鞋與所述無磁加長杆的外徑小於所述支撐管引鞋前端的內徑；將所述無磁加長杆的後端與旁通接頭的前端連接；所述旁通接頭的外徑小於所述支撐管引鞋的內腔內徑且大於所述支撐管引鞋前端的內徑；在所述芳通接頭的後端連接上小鑽杆；所述芳通接頭的後端，所述芳通接頭與所述小鑽杆的連接部位外的位置設有測斜儀器線纜通孔；
設備連接後，所述設備入井步驟包括將支撐管引鞋下入井中預設的位置；從支撐管內下入單彎引鞋，使所述單彎引鞋穿過所述支撐管引鞋前端的通孔，並使所述旁通接頭頂壓在所述支撐管引鞋前端的內腔壁；推動所述小鑽杆帶動所述支撐管引鞋在水平井內前行，並通過接收到的所述測斜儀器的數據判定所述單彎引鞋的當前位置；當所述單彎引鞋到達預設的水平井分支井眼的側鑽點時，調整所述單彎引鞋的彎向，使所述單彎引鞋進入所述預設的水平井分支井眼。優選的，在本發明實施例中，所述裝設於所述支撐管前端的支撐管引鞋與所述支撐管前端綁定連接。
所述在單彎引鞋內裝設測斜儀器，具體包括將所述測斜儀器裝設固定於所述單彎引鞋內的測斜儀座鍵裝置上。優選的，在本發明實施例中，還包括，將所述測斜儀器的線纜固定在所述旁通接頭內。優選的，在本發明實施例中，還包括，將所述單彎引鞋的彎角角度設置為I. 5度。優選的，在本發明實施例中，還包括，將所述無磁加長杆的長度設置為20米。從上述的技術方案可以看出，在本發明實施例中，在單彎引鞋中設有測斜儀，並通過小鑽杆的推動，帶動單彎引鞋和支撐管進入水平井的深處，由於在本發明實施例中，通過測斜儀可以獲取當前支撐管前端所在的位置，以及支撐管前端的位移軌跡，所以可以通過調整單彎引鞋的彎向來調整支撐管的前行方向，從而使得支撐管可以進入多分支水平井中的預設的井眼。由於通過本發明實施例中的在多分支水平井中下入支撐管的方法，可以在多分支水平井中的分支水平井中設有支撐管，從而避免的各分支水平井井眼的堵塞或坍塌，從而有效地延長了多分支水平井採氣的有效時長，提高了採氣效率和採氣量。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為現有技術中下入支撐管的裝置示意圖；圖2為本發明實施例中所述在多分支水平井中下入支撐管的方法的步驟示意圖；圖3為本發明實施例中所述在多分支水平井中下入支撐管的裝置示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
為了解決現有技術中，在無法在多分支水平井預設的井眼中下入支撐管的問題，本發明實施例提供了ー種在多分支水平井中下入支撐管的方法，如圖2所示，包括設備連接步驟和設備入井步驟；所述設備連接步驟包括S11、在支撐管前端綁定支撐管引鞋；S12、在單彎引鞋內裝設測斜儀器後，將單彎引鞋與無磁加長杆的前端連接；所述單彎引鞋與所述無磁加長杆的外徑小於所述支撐管引鞋前端的內徑；S13、將所述無磁加長杆的後端與旁通接頭的前端連接；所述旁通接頭的外徑小於所述支撐管引鞋的內腔內徑且大於所述支撐管引鞋前端的內徑；S14、在所述芳通接頭的後端連接上小鑽杆；所述芳通接頭的後端，所述芳通接頭與所述小鑽杆的連接部位外的位置設有測斜儀器線纜通孔； 在本發明實施例中，通過設備連接步驟，可以構造一個專門用於在多分支水平井中下入支撐管的裝置，如圖3所示，包括裝設於支撐管前端的支撐管引鞋；裝設有測斜儀器12的單彎引鞋11與無磁加長杆13前端連接；單彎引鞋11與無磁加長杆13的外徑小於支撐管引鞋前端的內徑；無磁加長杆13的後端與旁通接頭14的前端連接；旁通接頭14的外徑小於支撐管引鞋的內腔內徑且大於支撐管引鞋如端的內徑；芳通接頭14的後端與小鑽杆15連接；在芳通接頭14的後端，旁通接頭14與小鑽杆15的連接部位外的位置設有由於連通測斜儀器線纜17的測斜儀器線纜通孔16。現有技術中，下入支撐管的方式為在支撐管的前端綁定支撐管引鞋；支在靠近支撐管前端的一端的撐管引鞋的內腔中，設有環狀臺階，也就是說，支撐管內腔在支撐管的前端部分內徑較小。然後通過下入油管頂壓在環狀臺階上，這樣通過推動油管就可以帶動支撐管在水平井中深入前進。在本發明實施例中，也包括有與現有技術中相同的支撐管引鞋；同時，也可以像現有技術中那樣，將支撐管引鞋綁定在支撐管的前端。此外，還包括有單彎引鞋11，單彎引鞋11的前端與後端具有一定的彎角角度，這樣通過調整單彎引鞋11的前端的彎度朝向，即，單彎引鞋11的彎向，從而可以改變引鞋11的前進方向。具體的，在本發明實施例中，單彎引鞋11的彎角角度可以為I. 5度，從而在不影響單彎引鞋11正常行進的情況下還能完成所需的轉彎；這是因為，單彎引鞋11的彎角角度過大會使得單彎引鞋11在平直的水平井中直行時前行受阻，而單彎引鞋11的彎角角度過小又會使得單彎引鞋11無法完成在水平井中的側鑽點的轉彎。由於在實際應用中，不但需要有可以轉彎的單彎引鞋11，還要獲取實施單彎引鞋11轉彎的位置，為此，在本發明實施例中，還在單彎引鞋11中設有了測斜儀12，在本發明實施例中，採用的有線測斜儀具體可以設置在單彎引鞋11內的測斜儀座鍵裝置19上，測斜儀座鍵裝置19可以和測斜儀12的接頭適配，將測斜儀12卡扣在單彎引鞋11的內腔中；為了避免磁幹擾對測斜儀12的幹擾，在本發明實施例中，還設有了無磁加長杆13，無磁加長杆13與單彎引鞋11固定連接；這樣，測斜儀12可以與支撐管和支撐管引鞋保持有一定的距離來避免磁幹擾。具體的，在本發明實施例中，無磁加長杆13的長度可以固定設為20米；這樣不但可以有效地避免磁幹擾，且還可以測量井段距離。
接著，為了可以推動支撐管的前行，以使支撐管進入水平井的深處，在本發明實施例中，還設有了旁通接頭14，旁通接頭14的外徑小於支撐管引鞋的內徑，這樣旁通接頭14可以進入到支撐管引鞋的內腔中；此外，旁通接頭14的外徑還要大於支撐管引鞋的前端的內徑，也就是旁通接頭14的外徑還要大於支撐管引鞋內腔中環狀臺階的內徑，這樣旁通接頭14的前端可以頂壓在 支撐管引鞋的內腔前端，從而可以在旁通接頭14受到小鑽杆15的推動後，可以帶動支撐管引鞋前行，從而也就可以帶動支撐管的前行。為了推進旁通接頭14，旁通接頭14的後端還連接設有小鑽杆15 ;為了使測斜儀線纜17可以沿支撐管連接至井外的數據接收裝置中，在旁通接頭14中還設有了測斜儀器線纜通孔16 ;具體的，測斜儀線纜通孔16的一端可以設於旁通接頭14與小鑽杆15的連接部位外的位置。由於小鑽杆15的外徑要小於旁通接頭14的外徑，所以在小鑽杆15與旁通接頭14固定連接後，在芳通接頭14的後端端面上還有一定的空餘空間，在這一空餘空間上可以鑽設ー個測斜儀線纜通孔16連通至旁通接頭14的前端端面，這樣測斜儀線纜17經由無磁加長杆13的內腔後，通過測斜儀線纜通孔16可以進入到支撐管的內腔中，從而可以與支撐管一道連接至井外。從而可以在進外的測斜儀數據接收裝置中接收到測斜儀12的數據。通過上述裝置，井外的施工人員可以通過獲取測斜儀的數據，來判斷單彎引鞋11的運行軌跡和當前的所處位置，從而可以當單彎引鞋11到達預設的分支水平井的側鑽點的位置時，通過操控單彎引鞋11的彎向以使單彎引鞋11進入預定的分支水平井的井眼。進ー步的，在本發明實施例中，旁通接頭14的測斜儀線纜通孔16內還可以設有測斜儀器線纜固定裝置18 ;具體的，可以在測斜儀線纜通孔16內將測斜儀線纜17通過測斜儀器線纜固定裝置18固定在測斜儀線纜通孔16內，這樣，當測斜儀線纜17與小鑽杆15的下井速度不同步時，不會將測斜儀線纜17的拉動カ直接作用到測斜儀12上，從而也就避免了由此而造成的將測斜儀12拉拽脫離出單彎引鞋11的問題。在構建好本發明實施例中的在多分支水平井中下入支撐管的裝置的情況下，本發明實施例中，在多分支水平井中下入支撐管的方法中，設備入井步驟包括S15、將支撐管引鞋下入井中預設的位置；首先，在支撐管的前端綁定好支撐管引鞋後，將支撐管下入一定的深度，此時的由於在下井初期支撐管遇到的阻カ較小，所以可以不用額外的輔助裝置來推迸。S16、從支撐管內下入單彎引鞋，使所述單彎引鞋穿過所述支撐管引鞋前端的通孔，並使所述旁通接頭頂壓在所述支撐管引鞋前端的內腔壁；接著，將裝有測斜儀的單彎引鞋與無磁加長杆固定連接，測斜儀的線纜穿過無磁加長杆的內腔後，再穿過旁通接頭的測斜儀通孔，在通過測斜儀器線纜固定裝置將測斜儀線纜固定好後，將旁通接頭的前端與無磁加長杆固定連接。然後，在旁通接頭的後端固定連接上小鑽杆；小鑽杆和測斜儀線纜並行在支撐管內部下入；由於單彎引鞋和無磁加長杆的外徑小於支撐管引鞋前端的環狀內臺階的內徑，所以會穿過支撐管引鞋；由於旁通接頭的外徑大於支撐管引鞋前端的環狀內臺階的內徑，所以會頂壓在支撐管引鞋的內腔中的環狀臺階處。S17、推動所述小鑽杆帶動所述支撐管引鞋在水平井內前行，並通過接收到的所述測斜儀器的數據判定所述單彎引鞋的當前位置；
此時，小鑽杆繼續推進，帶動支撐管進入水平井的深處。同時，通過測斜儀線纜，測斜儀的數據會傳輸至井外的測斜儀數據接收裝置中，從而可以獲取單彎引鞋和支撐管前端的運行軌跡和當前的所處位置。S18、當所述單彎引鞋到達預設的水平井分支井眼的側鑽點時，調整所述單彎引鞋的彎向，使所述單彎引鞋進入所述預設的水平井分支井眼。通過與將測斜儀的數據與預定的下入的分支井眼的測斜數據對比，從而可以得知單彎引鞋的當前位置是否處於分支井眼的側鑽點，當單彎引鞋到達預設的分支井眼的側鑽點時，可以調整單彎引鞋的彎向，從而可以使單彎引鞋進入到預定的分支水平井的井眼中。綜上所述，在本發明實施例中，在單彎引鞋中設有測斜儀，並通過小鑽杆的推動，帶動單彎引鞋和支撐管進入水平井的深處，由於在本發明實施例中，通過測斜儀可以獲取當前支撐管前端所在的位置，以及支撐管前端的位移軌跡，所以可以通過調整單彎引鞋的 彎向來調整支撐管的前行方向，從而使得支撐管可以進入多分支水平井中的預設的井眼。由於通過本發明實施例中的在多分支水平井中下入支撐管的方法，可以在多分支水平井中的分支水平井中設有支撐管，從而避免的各分支水平井井眼的堵塞或坍塌，從而有效地延長了多分支水平井採氣的有效時長，提高了採氣效率和採氣量。本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求
1.一種在多分支水平井中下入支撐管的方法，其特徵在於，包括設備連接步驟和設備入井步驟； 所述設備連接步驟包括 在支撐管前端綁定支撐管引鞋； 在所述單彎引鞋內裝設測斜儀器後，將所述單彎引鞋與無磁加長杆的前端連接；所述單彎引鞋與所述無磁加長杆的外徑小於所述支撐管引鞋前端的內徑； 將所述無磁加長杆的後端與旁通接頭的前端連接；所述旁通接頭的外徑小於所述支撐管引鞋的內腔內徑且大於所述支撐管引鞋前端的內徑； 在所述芳通接頭的後端連接上小鑽杆；所述芳通接頭的後端，所述芳通接頭與所述小鑽杆的連接部位外的位置設有測斜儀器線纜通孔； 設備連接後，所述設備入井步驟包括 將支撐管引鞋下入井中預設的位置； 從支撐管內下入單彎引鞋，使所述單彎引鞋穿過所述支撐管引鞋前端的通孔，並使所述旁通接頭頂壓在所述支撐管引鞋前端的內腔壁； 推動所述小鑽杆帶動所述支撐管引鞋在水平井內前行，並通過接收到的所述測斜儀器的數據判定所述單彎引鞋的當前位置； 當所述單彎引鞋到達預設的水平井分支井眼的側鑽點時，調整所述單彎引鞋的彎向，使所述單彎引鞋進入所述預設的水平井分支井眼。
2.根據權利要求I所述方法，其特徵在於，所述在單彎引鞋內裝設測斜儀器，具體包括 將所述測斜儀器裝設固定於所述單彎引鞋內的測斜儀座鍵裝置上。
3.根據權利要求2所述方法，其特徵在於，還包括，將所述測斜儀器的線纜固定在所述旁通接頭內。
4.根據權利要求3所述方法，其特徵在於，還包括，將所述單彎引鞋的彎角角度設置為I.5 度。
5.根據權利要求4所述方法，其特徵在於，還包括，將所述無磁加長杆的長度設置為20米。
全文摘要
本實施例公開了一種用於多分支水平井中下入支撐管的方法，包括在支撐管前端裝設支撐管引鞋；將裝設有測斜儀器的單彎引鞋與無磁加長杆前端連接；將無磁加長杆的後端與旁通接頭的前端連接；將旁通接頭的後端與小鑽杆連接；在旁通接頭的後端，旁通接頭與小鑽杆的連接部位外的位置設有測斜儀器線纜通孔。本實施例經由小鑽杆的推動支撐管進入水平井的深處過程中，通過測斜儀可以獲取當前支撐管的位移軌跡和所在位置，所以可以通過調整單彎引鞋的彎向來調整支撐管的前行方向，從而使得支撐管可以進入多分支水平井中的預設的井眼。
文檔編號E21B23/00GK102733769SQ20121023892
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月10日 優先權日2012年7月10日
發明者丁萬偉, 吳華強, 張立帥, 方勇 申請人:北京奧瑞安能源技術開發有限公司