專利名稱：一種徑向水平鉆井裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種石油、天然氣、煤層氣開采鉆井和油氣田增產作業的 徑向水平鉆井裝置，是油氣田、煤層氣徑向鉆井專用的配套鉆井工具徑 向水平鉆井裝置。
背景技術：
徑向水平鉆井又被稱為超短半徑水平井，可在0. 3m或更小半徑的垂 直井段中完成從垂直轉向水平，可避免常規大曲率半徑、中曲率半徑和 短曲率半徑工藝鉆水平所需要的頻繁造斜、定向和復雜的井眼軌跡控制 等工藝過程，保證水平井準確地進入油氣層。徑向水平井可在某一深度 儲層水平面上鉆多個不同方位角的徑向井眼，也可在多個不同深度水平 面上分別鉆出多個徑向水平井眼。徑向水平井段采用高速射流侵蝕儲層 的破巖方式，水平井段長度可達100m，直徑可達到50mm以上。徑向水平 井段能增大泄油面積，提高油井產量、油氣采收率和井控制儲量。新型 徑向水平鉆井技術作業效率高、成本低，非常適合低滲油氣儲層老油藏 的開采，也適合用于煤層氣開采。
與早期技術相比，目前新型徑向水平鉆井作業過程中采用了先進的 導向器，該導向器的發明克服了傳統徑向鉆井工藝中的套管段銑、擴眼 這兩個費時工序，大幅提高了徑向鉆井作業效率、降低了作業成本。徑 向水平鉆井系統的設備主要包括地面修井機、油管、井口防噴器、壓裂 泵、地面控制系統、井下導向器、井下馬達、高性能柔性鉆桿(通常由
5鈦合金材料加工)、PDC鉆頭(鉆套管水泥環鉆具)、高壓軟管和射流噴射 鉆頭(鉆儲層徑向水平段井眼)。作業過程由以下三步組成(1)導向器 與油管下端相連，通過修井機將導向器下入井中徑向鉆井作業井段。整 個徑向鉆井作業過程中，井下導向器通過油管懸掛在套管中。(2)連續 管與井下馬達、柔性鉆桿、PDC鉆頭依次相連，從油管中下入。下至設計 深度后，鉆頭和柔性鉆桿由井下引導器引導由垂直轉向水平，鉆頭接觸 套管待開孔位置。啟動地面高壓泵，連續管將高壓鉆井液輸送至井下螺 桿馬達，開始鉆套管，完成套管水泥環開孔后，起出井下馬達、柔性鉆 桿和PDC鉆頭；(3)高壓軟管一端與射流噴射鉆頭相連，另一端與連續
管相連，由油管內部下入，通過井下導向器，進入已鉆好的套管水泥環 開孔，啟動地面壓裂泵，高壓噴射破巖完成徑向水平段鉆井作業。
這種技術存在以下缺點井下導向器由油管、修井機下入，完成一個 深度平面的徑向水平鉆井作業后，必須再次通過修井機調整導向器所在 套管中的垂直深度，無法一次完成不同深度水平面的徑向鉆井作業；鉆
套管水泥環與鉆水平井段采用兩套鉆具，增加了起下鉆具時間，降低了 作業效率。
發明內容
本發明的目的在于提供一種徑向水平鉆井的裝置，實現一套鉆具一 次下井完成多深度水平面多井眼的徑向水平鉆井作業，解決當前多套鉆 具、多次起下鉆具所導致的效率低、成本高的問題，適用于低滲、稠油、 老井殘余油和煤層氣的開發。
本發明所述的徑向水平鉆井裝置總成為圓柱形狀，上部由錨固頭固定 在套管中，下部通過地面控制系統調節徑向鉆井的水平方位角；裝置總
6成由鎖緊系統、錨固系統、連接旋轉系統和導向系統構成；裝置總成中 心有一貫穿的導向孔，導向孔上部軸線與裝置總成軸線重合，導向孔下
部軸線與裝置總成軸線垂直；連續管由管接頭連接高壓軟管，高壓軟管 穿過導向孔與噴射槍相連；
鎖緊系統由鎖緊液壓缸、鎖緊活塞、鎖緊彈簧、鎖緊軸、鎖緊頭、定 位銷和液壓缸控制管線構成；鎖緊液壓缸通過定位銷被水平安裝在固定 殼體內，鎖緊活塞與鎖緊軸相連，鎖緊軸與鎖緊頭相連；鎖緊頭位于導 向孔外壁處，鎖緊彈簧和鎖緊活塞置于鎖緊液壓缸內，鎖緊彈簧推動鎖 緊活塞、鎖緊軸和鎖緊頭，使鎖緊頭緊抱高壓軟管外壁，處于鎖緊狀態， 將高壓軟管與裝置總成暫時固定；鎖緊液壓缸的平面布局為對稱分布， 液壓缸的數量為2， 4或6;或為3個液壓缸中心夾角為120°的分布； 采用一層或多層平面布局；所有鎖緊液壓缸由液壓控制管線通過液壓缸 管線接頭串聯；在液壓流體的推動下，鎖緊活塞帶動鎖緊軸和鎖緊頭向 反方向運動，鎖緊頭脫離對高壓軟管外壁的接觸緊抱，處于解鎖狀態， 連續管的上、下運動將不帶動裝置總成運動；
錨固系統由錨固液壓缸、錨固活塞、錨固彈簧、錨固軸、錨固連桿、 錨固頭、定位銷和液壓缸控制管線構成；錨固液壓缸通過定位銷垂直地 安裝在固定殼體內，錨固活塞和錨固彈簧位于錨固液壓缸內，錨固軸一 端通過焊接與錨固活塞連接，錨固軸的另一端與錨固連桿一端通過固定 銷相連，錨固連桿為一直角型連桿，固定銷穿過錨固連桿的直角處將錨 固連桿固定在固定殼體上，錨固連桿可以固定銷為中心自由旋轉；錨固 連桿與錨固頭通過焊接相連；錨固液壓缸的平面布局為對稱分布，數量 為2、 4、 6，或為3個錨固液壓缸平面夾角為120。的分布；每個錨固液
壓缸活塞連接的錨固軸連接一個錨固連桿， 一個連桿與一個或多個錨固頭相連，或一個錨固軸帶動多個錨固連桿， 一個錨固連桿與一個或多個 錨固頭相連；所有錨固液壓缸由液壓控制管線通過液壓缸管線接頭串聯; 在液壓流體的推動下，液壓流體推動錨固活塞向下運動，錨固頭與套管 內壁接觸；
液壓缸管線接頭由連接螺母，密封圈，連接螺栓構成；連接螺母，密 封圈，連接螺栓中心為與液壓缸液壓流體通道直徑相同的孔，連接螺栓 在液壓缸液壓流體通道處與液壓缸螺紋連接，液壓控制管線由連接螺母 與連接螺栓螺紋連接在液壓缸上；
連接旋轉系統由電池、電機、傳動軸、定位銷、連接軸、轉向主動齒 輪、轉向被動齒輪、軸承和連接套構成；連接軸為圓柱形，中心有導向 孔通道，外壁上部有螺紋，外徑上下不同，下部有一段高10 100mm的 突臺，突臺直徑大于螺紋外徑10 50mm，軸承內徑大于螺紋外徑2 5mm， 軸承外徑等于突臺直徑；連接套無下底面，上底面中心開孔，連接套內 壁有連接螺紋，連接套上底面固定有轉向被動齒輪，連接軸穿過軸承與 連接套中間孔與固定殼體通過螺紋相連，電機固定在固定殼體內，電機 由電池或地面電源通過電纜線供電，電機主軸與傳動軸相連，傳動軸下 部與主動齒輪相連，主動齒輪與下部連接套上底面的轉向被動齒輪嚙合， 帶動下部導向器轉動；
由管線卡將液壓缸控制管線和電纜控制線與高壓軟管或連續管捆綁 在一起；
導向系統由導向器殼體、穩定器、減阻滾珠軸承和保護罩構成；導向 器殼體呈圓柱狀，內部有導向孔，下部為圓錐形，導向器殼體上部通過 螺紋與連接套相連；導向器殼體內的導向孔由垂直轉向水平，在導向器
8殼體導向孔垂直段和轉向段內壁安裝減阻滾珠軸承，滾珠軸承鋼球所形 成的導向孔徑等于上部導向孔內徑；導向孔水平段孔直徑大于導向孔垂 直段孔徑；保護罩設在導向孔水平段，導向器殼體外壁處，通過螺紋或 焊接相連，保護罩內孔徑與水平段導向孔孔徑相同；穩定器內徑與導向 器殼體外徑相同，通過螺紋或焊接與導向器外殼體相連，穩定器外徑與 套管內徑相同，穩定器數量可為一個或多個；
噴射槍為高壓射流噴頭，槍體為圓柱形，前端為圓錐形，通過接頭與 高壓軟管相連；噴射槍外徑大于導向孔垂直段孔徑，小于水平段直徑， 噴射槍長度小于導向器殼體導向孔水平段長，通過上部拉動連續管帶動 噴射槍，噴射槍可全部收回至導向器殼體內部的水平導向孔段。
本發明的鎖緊系統和錨固系統由同一條井口而下的液壓控制管線控 制，且鎖緊系統與錨固系統的工作狀態共軛即鎖緊系統處于鎖緊狀態 時，錨固系統則處于非錨固狀態，錨固頭與套管內壁無任何接觸，如在 通過連續管將井下裝置總成在套管內上下移動時，鎖緊系統的鎖緊頭將 高壓軟管與井下裝置總成通過摩擦力將兩者暫時固定，而此時的錨固頭 與套管無任何接觸，井下裝置總成可隨高壓軟管上下自由移動；當錨固 系統處于錨固狀態時，鎖緊系統則處于非鎖緊狀態，鎖緊頭與高壓軟管 外壁無任何接觸，如在水平井眼鉆進時，錨固系統固定井下裝置總成， 高壓軟管通過井下裝置總成的中心孔和噴射頭向前移動自由移動。
徑向水平鉆井工藝具體方案是
(1)本發明的徑向水平鉆井工藝首先在地面將連續管與高壓軟管相 連，高壓軟管從固定殼體的導向孔導穿入，由導向殼體下部保護罩中心 孔取出，通過接頭螺紋將連續管與噴射槍相連。連續管另一端與地面壓裂泵高壓流體出口端相連。向上收連續管將噴射槍全部收回至導向器殼 體的水平導向孔段。將穩定器與導向器下部殼體相連，液壓控制管線通 過液壓缸管線接頭與井下裝置固定殼體內的液壓缸相連，控制電纜與下 部的電機相連。用管線卡將液壓控制管線、控制電纜與連續管固定在一 起。
(2) 鎖緊彈簧推動鎖緊活塞、鎖緊軸和鎖緊頭，使裝置總成的鎖緊 系統處于鎖緊狀態，即連續管、高壓軟管與裝置總成隨連續管一起運動， 這時錨固系統處于非工作狀態，所有的錨固頭和錨固連桿都收縮在固定 殼體內。通過連續管作業機將裝置總成下入井下套管中，通過絞車將液 壓控制管線和控制電纜下入井中，控制使裝置總成的下入速度與液壓管 線和控制電纜的下入速度相同。最終將裝置總成、噴射槍下入套管中待 鉆水平井深度。
(3) 啟動液壓控制系統，液壓流體推動錨固活塞向下運動，使錨固 系統處于錨固狀態，即錨固頭與套管間緊密結合形成巨大的摩擦力，保
證在該深度水平面徑向鉆井過程中裝置總成不沿套管方向移動；相應地，
液壓流體推動鎖緊活塞向解鎖方向運動，使鎖緊系統則處于解鎖，鎖緊 頭與高壓軟管外壁脫離接觸，高壓軟管可通過裝置總成的導向孔自由移 動。通過控制電纜啟動電機，與電機傳動軸相連的主動齒輪帶動導向器 殼體，調節導向殼體內導向孔水平段出口方位角，使其位于計劃徑向水 平井眼角度。
(4) 啟動地面壓裂泵，高壓流體通過連續管進入噴射槍的噴嘴，形 成速度高達400 600m/s的高速射流，這時射流為純流體射流。下放一 段連續管使噴射槍噴嘴接觸套管內壁，這時調節地面供液系統和磨料供 給系統， 一般使用金剛砂作磨料，粒徑在0. 05 2mm，磨料與流體體積比為1% 40%。磨料顆粒的加入將大幅增加射流鉆孔能力。隨著鉆孔的繼
續，下放連續管，完成計劃水平井段的鉆井作業。水平井段長度可達120m， 孔^5可達40 80mm。
(5) 完成該方位角水平井段作業后，停止地面壓裂泵，高壓軟管帶 動噴射槍收回至導向器殼體內導向孔水平段。通過控制電纜，啟動電機， 調節導向器水平段出口方位角，按(4)步驟依此完成該水平面所有不同 角度徑向水平井的鉆井作業。
(6) 地面液壓控制系統調整鎖緊系統和錨固系統的工作狀態，使鎖 緊系統處于鎖緊狀態，鎖緊頭與高壓軟管接觸；錨固系統處于非工作狀 態，錨固頭收回固定殼體內，脫離與套管內壁的接觸。通過連續管作業 機收、放連續管調節裝置總成在套管中的深度，使導向孔水平段出口位 于下一個計劃的待鉆水平井眼平面。依此按照(2)、 (3)、 (4)、 (5)的 步驟，依此完成該深度水平面的徑向鉆井作業。
(7) 依此按照(2)、 (3)、 (4)、 (5)、 (6)的步驟完成不同深度水 平面的徑向鉆井作業。
本發明特點是一套鉆具，井下裝置總成和噴射槍一次下井可完成多深 度平面多方位角的徑向水平井眼的鉆井作業。本發明的優點是施工工藝 簡單，使用現有常規設備與本發明的裝置總成結合使用即可完成全部施 工作業，全部作業過程中僅需要起、下井下裝置總成一次，大幅降低了 起下裝置時間，極大幅的提高了作業效率，降低了綜合井下水平鉆井作 業成本。井下裝置總成外徑小，適合用于各種油層類型，徑向孔徑可達 60腿，水平徑向井段長度可達100m，能顯著提高泄油面積，非常適合低 滲油氣儲層和老油藏的增產、開采，也適合用于煤層氣開采。
ii發明效果
本發明可提供一種徑向水平鉆井的裝置及其工藝，即實現一套鉆具 一次下井完成多深度水平面多井眼的徑向水平鉆井作業，解決當前工藝 多套鉆具、多次起下鉆具所導致的效率低、成本高的問題。本發明非常 適用于低滲透、稠油、老井殘余油和煤層氣的開發。該發明可提高徑向
鉆井作業效率20%以上。
圖l，徑向水平鉆井裝置結構示意圖。
其中l固定殼體，2鎖緊液壓缸，3鎖緊活塞，4鎖緊軸，5鎖緊頭， 6錨固液壓缸，7錨固活塞，8錨固軸，9定位銷，IO錨固連桿，11導向 孔，12高壓軟管，13錨固頭，14電機，15電池，16傳動軸，17連接軸， 18轉向主動齒輪，19轉向被動齒輪，20軸承，21連接套，22導向殼體， 23減阻滾珠軸承，24噴射槍，25保護罩，26穩定器；27液壓控制管線， 28液壓缸管線接頭，29鎖緊彈簧，30錨固彈簧，31連續管，32管接 頭。
圖2a，徑向水平鉆井裝置的鎖緊狀態。 圖2b，徑向水平鉆井裝置的錨固狀態。 其中201套管。
圖3，徑向水平鉆井裝置液壓控制系統管線連接原理圖。
圖4，圖2 a的A—A向剖面圖，其中，401管線卡，402電機控制電纜；
圖5，圖2b的B—B向剖面圖，其中，501定位銷。
圖6，圖2a的C一C向剖面圖。
圖7，圖2b的D—D向剖面圖。圖8，液壓缸管線接頭放大圖。
其中，801連接螺母，802密封圈，803連接螺栓，804液壓流體通道； 圖9，錨固連桿與錨固頭結構圖。 圖10，連接轉向系統放大圖。 圖ll，圖10的E—E向剖面圖。 圖12，導向系統放大圖。 圖13，穩定器俯視圖。
具體實施例方式
裝置總成為圓柱形狀，上部由錨固頭固定在套管中，下部通過地面控 制系統調節徑向鉆井的水平方位角；裝置總成由鎖緊系統、錨固系統、 連接旋轉系統和導向系統構成；裝置總成中心有一貫穿的導向孔11，導 向孔上部軸線與裝置總成軸線重合，導向孔下部軸線與裝置總成軸線垂 直；連續管31由管接頭32連接高壓軟管12，高壓軟管穿過導向孔與噴 射槍24相連；
鎖緊系統由鎖緊液壓缸2、鎖緊活塞3、鎖緊彈簧29、鎖緊軸4、鎖 緊頭5、定位銷和液壓控制管線27構成；鎖緊液壓缸通過定位銷501被 水平安裝在固定殼體1內，鎖緊活塞與鎖緊軸相連，鎖緊軸與鎖緊頭相 連；鎖緊頭位于導向孔外壁處，鎖緊彈簧和鎖緊活塞置于鎖緊液壓缸內， 鎖緊彈簧推動鎖緊活塞、鎖緊軸和鎖緊頭，使鎖緊頭緊抱高壓軟管外壁， 處于鎖緊狀態，將高壓軟管與裝置總成暫時固定；鎖緊液壓缸的平面布 局為對稱分布，液壓缸的數量為2， 4或6;或為3個液壓缸中心夾角為 120°的分布；采用一層或多層平面布局；所有鎖緊液壓缸由液壓控制管線通過液壓缸管線接頭28串聯；在液壓流體的推動下，鎖緊活塞帶動鎖 緊軸和鎖緊頭向反方向運動，鎖緊頭脫離對高壓軟管外壁的接觸緊抱， 處于解鎖狀態，連續管的上、下運動將不帶動裝置總成運動；
錨固系統由錨固液壓缸6、錨固活塞7、錨固彈簧30、錨固軸8、錨 固連桿10、錨固頭13、定位銷和液壓控制管線27構成；錨固液壓缸通 過定位銷垂直地安裝在固定殼體1內，錨固活塞和錨固彈簧位于錨固液 壓缸內，錨固軸一端通過焊接與錨固活塞連接，錨固軸的另一端與錨固 連桿一端通過固定銷相連，錨固連桿為一直角型連桿，固定銷9穿過錨 固連桿的直角處將錨固連桿固定在固定殼體上，錨固連桿可以固定銷為 中心自由旋轉；錨固連桿與錨固頭通過焊接相連；錨固液壓缸的平面布 局為對稱分布，數量為2、 4、 6，或為3個錨固液壓缸平面夾角為120° 的分布；每個錨固液壓缸活塞連接的錨固軸連接一個錨固連桿， 一個連 桿與一個或多個錨固頭相連，或一個錨固軸帶動多個錨固連桿， 一個錨 固連桿與一個或多個錨固頭相連；所有錨固液壓缸由液壓控制管線通過 液壓缸管線接頭28串聯；在液壓流體的推動下，液壓流體推動錨固活塞 向下運動，錨固頭與套管201內壁接觸；
液壓缸管線接頭由連接螺母801，密封圈802，連接螺栓803構成； 連接螺母，密封圈，連接螺栓中心為與液壓缸液壓流體通道804直徑相 同的孔，連接螺栓在液壓缸液壓流體通道處與液壓缸螺紋連接，液壓控 制管線由連接螺母與連接螺栓螺紋連接在液壓缸上；
連接旋轉系統由電池15、電機14、傳動軸16、定位銷、連接軸17、 轉向主動齒輪18、轉向被動齒輪19、軸承20和連接套21構成；連接軸 為圓柱形，中心有導向孔通道，外壁上部有螺紋，外徑上下不同，下部 有一段高10 100mm的突臺，突臺直徑大于螺紋外徑10 50mm,軸承內
14徑大于螺紋外徑2 5mm，軸承外徑等于突臺直徑；連接套無下底面，上 底面中心開孔，連接套內壁有連接螺紋，連接套上底面固定有轉向被動 齒輪，連接軸穿過軸承與連接套中間孔與固定殼體通過螺紋相連，電機 固定在固定殼體內，電機由電池或地面電源通過電機控制電纜線402供 電，電機主軸與傳動軸相連，傳動軸下部與主動齒輪相連，主動齒輪與 下部連接套上底面的轉向被動齒輪嚙合，帶動下部導向器轉動；
由管線卡401將液壓缸控制管線和電機電纜控制線與高壓軟管或連續 管捆綁在一起；
導向系統由導向器殼體22、穩定器26、減阻滾珠軸承23和保護罩25 構成；導向器殼體呈圓柱狀，內部有導向孔，下部為圓錐形，導向器殼 體上部通過螺紋與連接套相連；導向器殼體內的導向孔由垂直轉向水平， 在導向器殼體導向孔垂直段和轉向段內壁安裝減阻滾珠軸承，滾珠軸承 鋼球所形成的導向孔徑等于上部導向孔內徑；導向孔水平段孔直徑大于 導向孔垂直段孔徑；保護罩設在導向孔水平段，導向器殼體外壁處，通 過螺紋或焊接相連，保護罩內孔徑與水平段導向孔孔徑相同；穩定器內 徑與導向器殼體外徑相同，通過螺紋或焊接與導向器外殼體相連，穩定 器外徑與套管內徑相同，穩定器數量可為一個或多個；
噴射槍24為高壓射流噴頭，槍體為圓柱形，前端為圓錐形，通過接 頭與高壓軟管相連；噴射槍外徑大于導向孔垂直段孔徑，小于水平段直 徑，噴射槍長度小于導向器殼體導向孔水平段長，通過上部拉動連續管 帶動噴射槍，噴射槍可全部收回至導向器殼體內部的水平導向孔段。
權利要求
1.一種徑向水平鉆井裝置，其特征在于裝置總成為圓柱形狀，上部由錨固頭固定在套管中，下部通過地面控制系統調節徑向鉆井的水平方位角；裝置總成由鎖緊系統、錨固系統、連接旋轉系統和導向系統構成；裝置總成中心有一貫穿的導向孔，導向孔上部軸線與裝置總成軸線重合，導向孔下部軸線與裝置總成軸線垂直；連續管由管接頭連接高壓軟管，高壓軟管穿過導向孔與噴射槍相連；鎖緊系統由鎖緊液壓缸、鎖緊活塞、鎖緊彈簧、鎖緊軸、鎖緊頭、定位銷和液壓缸控制管線構成；鎖緊液壓缸通過定位銷被水平安裝在固定殼體內，鎖緊活塞與鎖緊軸相連，鎖緊軸與鎖緊頭相連；鎖緊頭位于導向孔外壁處，鎖緊彈簧和鎖緊活塞置于鎖緊液壓缸內，鎖緊彈簧推動鎖緊活塞、鎖緊軸和鎖緊頭，使鎖緊頭緊抱高壓軟管外壁，處于鎖緊狀態，將高壓軟管與裝置總成暫時固定；鎖緊液壓缸的平面布局為對稱分布，液壓缸的數量為2，4或6；所有鎖緊液壓缸由液壓控制管線通過液壓缸管線接頭串聯；在液壓流體的推動下，鎖緊活塞帶動鎖緊軸和鎖緊頭向反方向運動，鎖緊頭脫離對導向孔外壁的接觸緊抱，處于解鎖狀態，連續管的上、下運動將不帶動裝置總成運動；錨固系統由錨固液壓缸、錨固活塞、錨固彈簧、錨固軸、錨固連桿、錨固頭、定位銷和液壓缸控制管線構成；錨固液壓缸通過定位銷垂直地安裝在固定殼體內，錨固活塞和錨固彈簧位于錨固液壓缸內，錨固軸一端通過錨固彈簧與錨固活塞連接，錨固軸的另一端與錨固連桿一端通過固定銷相連，錨固連桿為一直角型連桿，固定銷穿過錨固連桿的直角處將錨固連桿固定在固定殼體上，錨固連桿可以固定銷為中心自由旋轉；錨固連桿與錨固頭通過焊接相連；錨固液壓缸的平面布局為對稱分布，數量為2、4、6，每個錨固液壓缸活塞連接的錨固軸連接一個錨固連桿，一個連桿與一個或多個錨固頭相連，所有錨固液壓缸由液壓控制管線通過液壓缸管線接頭串聯；在液壓流體的推動下，液壓流體推動錨固活塞向下運動，錨固頭與套管內壁接觸；連接旋轉系統由電池、電機、傳動軸、定位銷、連接軸、轉向主動齒輪、轉向被動齒輪、軸承和連接套構成；連接軸為圓柱形，中心有導向孔通道，外壁上部有螺紋，外徑上下不同，下部有一段高10～100mm的突臺，突臺直徑大于螺紋外徑10～50mm，軸承內徑大于螺紋外徑2～5mm，軸承外徑等于突臺直徑；連接套無下底面，上底面中心開孔，連接套內壁有連接螺紋，連接套上底面固定有轉向被動齒輪，連接軸穿過軸承與連接套中間孔與固定殼體通過螺紋相連，電機固定在固定殼體內，電機由電池或地面電源通過電纜線供電，電機主軸與傳動軸相連，傳動軸下部與主動齒輪相連，主動齒輪與下部連接套上底面的轉向被動齒輪嚙合，帶動下部導向器轉動；由管線卡將液壓缸控制管線和電纜控制線與高壓軟管或連續管捆綁在一起；導向系統由導向器殼體、穩定器、減阻滾珠軸承和保護罩構成；導向器殼體呈圓柱狀，內部有導向孔，下部為圓錐形，導向器殼體上部通過螺紋與連接套相連；導向器殼體內的導向孔由垂直轉向水平，在導向器殼體導向孔垂直段和轉向段內壁安裝減阻滾珠軸承，滾珠軸承鋼球所形成的導向孔徑等于上部導向孔內徑；導向孔水平段孔直徑大于導向孔垂直段孔徑；保護罩設在導向孔水平段，導向器殼體外壁處，通過螺紋或焊接相連，保護罩內孔徑與水平段導向孔孔徑相同；穩定器內徑與導向器殼體外徑相同，通過螺紋或焊接與導向器外殼體相連，穩定器外徑與套管內徑相同，穩定器數量可為一個或多個；噴射槍為高壓射流噴頭，槍體為圓柱形，前端為圓錐形，通過接頭與高壓軟管相連；噴射槍外徑大于導向孔垂直段孔徑，小于水平段直徑，噴射槍長度小于導向器殼體導向孔水平段長，通過上部拉動連續管帶動噴射槍，噴射槍可全部收回至導向器殼體內部的水平導向孔段。
2. 根據權利要求1所述的一種徑向水平鉆井裝置，其特征在于鎖緊液壓缸的平面布局為3個液壓缸中心夾角為120°的分布。
3. 根據權利要求1所述的一種徑向水平鉆井裝置，其特征在于鎖緊液壓缸采用一層或多層平面布局。
4. 根據權利要求1所述的一種徑向水平鉆井裝置，其特征在于錨固液壓缸的平面布局為3個錨固液壓缸，平面夾角為120。的分布。
5. 根據權利要求1所述的一種徑向水平鉆井裝置，其特征在于一個錨固軸帶動多個錨固連桿， 一個錨固連桿與一個或多個錨固頭相連。
6. 根據權利要求l所述的一種徑向水平鉆井裝置，其特征在于液 壓缸管線接頭由連接螺母，密封圈，連接螺栓構成；連接螺母，密封圈，連接螺栓中心為與液壓缸液壓流體通道直徑相同的孔，連接螺栓在液壓 缸液壓流體通道處與液壓缸螺紋連接，液壓控制管線由連接螺母與連接 螺栓螺紋連接在液壓缸上。
7. 根據權利要求1所述的一種徑向水平鉆井裝置，其特征在于鎖 緊系統與錨固系統的工作狀態共軛即鎖緊系統處于鎖緊狀態時，錨固系統則處于非錨固狀態，錨固系統處于錨固狀態時，鎖緊系統則處于非 鎖緊狀態。
全文摘要
發明涉及一種徑向水平鉆井裝置，裝置總成為圓柱形狀，上部由錨固頭固定在套管中，下部通過地面控制系統調節徑向鉆井的水平方位角；裝置總成由鎖緊系統、錨固系統、連接旋轉系統和導向系統構成；裝置總成中心有一貫穿的導向孔，導向孔上部軸線與裝置總成軸線重合，導向孔下部軸線與裝置總成軸線垂直；連續管由管接頭連接高壓軟管，高壓軟管穿過導向孔與噴射槍相連；使用現有常規設備與本裝置總成結合使用即可完成全部施工作業，全部作業過程中僅需要起、下裝置總成一次，提高了作業效率，降低了成本，適合用于各種油層，徑向孔徑可達60mm，水平徑向井段長度可達100m，能提高泄油面積，適合低滲油氣儲層、老油藏和煤層氣的增產、開采。
文檔編號E21B7/04GK101660391SQ200810119469
公開日2010年3月3日 申請日期2008年8月29日 優先權日2008年8月29日
發明者崔龍連, 汪海閣, 葛云華 申請人:中國石油天然氣集團公司;中國石油集團鉆井工程技術研究院