[發(fā)明專利]用于徑向井的牽引式軟管輔助送進(jìn)裝置及方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010552041.7 | 申請日: | 2020-06-17 |
| 公開(公告)號: | CN111706258B | 公開(公告)日: | 2021-07-30 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 李敬彬;戴佳成;黃中偉;張廣清;李根生;李歡 | 申請(專利權(quán))人: | 中國石油大學(xué)(北京) |
| 主分類號: | E21B7/18 | 分類號: | E21B7/18;E21B7/04;E21B7/06;E21B23/00 |
| 代理公司: | 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127 | 代理人: | 錢能;張印鐸 |
| 地址: | 102249*** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 用于 徑向 牽引 軟管 輔助 送進(jìn) 裝置 方法 | ||
1.一種用于徑向井的牽引式軟管輔助送進(jìn)裝置,其特征在于,所述用于徑向井的牽引式軟管輔助送進(jìn)裝置包括:
高壓鉆進(jìn)機(jī)構(gòu),其包括:高壓泵;與所述高壓泵相連通的高壓軟管;連接在所述高壓軟管下端的水射流鉆頭;供所述高壓軟管穿過的轉(zhuǎn)向器短節(jié),所述轉(zhuǎn)向器短節(jié)上具有開口;設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向器短節(jié)中的轉(zhuǎn)向器,所述轉(zhuǎn)向器中具有轉(zhuǎn)向通道,所述轉(zhuǎn)向通道一端豎直向上,所述轉(zhuǎn)向通道另一端朝向水平方向,所述轉(zhuǎn)向通道的兩端之間通過弧狀結(jié)構(gòu)連通,所述高壓軟管能穿設(shè)過所述轉(zhuǎn)向通道并通過所述開口伸出所述轉(zhuǎn)向器短節(jié);
輔助送進(jìn)機(jī)構(gòu),其包括牽引繩,所述高壓軟管上具有多個沿其延伸方向排列的連接點(diǎn),所述牽引繩通過所述連接點(diǎn)與所述高壓軟管可分離的連接在一起,所述牽引繩能從所述轉(zhuǎn)向器短節(jié)的開口伸入,所述高壓軟管由尾部向頭部依次與所述牽引繩的頭部向尾部可分離的連接;對所述牽引繩實(shí)現(xiàn)收放的動力裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于徑向井的牽引式軟管輔助送進(jìn)裝置,其特征在于,所述牽引繩由所述轉(zhuǎn)向器短節(jié)和井筒側(cè)壁之間環(huán)空下入并伸入至所述轉(zhuǎn)向器短節(jié)的開口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于徑向井的牽引式軟管輔助送進(jìn)裝置,其特征在于,當(dāng)所述高壓軟管在所述轉(zhuǎn)向器短節(jié)和所述轉(zhuǎn)向器中下入時,所述牽引繩通過所述動力裝置上提,以對所述高壓軟管進(jìn)行下拉;當(dāng)所述水射流鉆頭的鉆頭在徑向鉆入地層時,所述牽引繩拉住所述高壓軟管伸出所述開口處以使伸出所述開口的高壓軟管保持水平穩(wěn)定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于徑向井的牽引式軟管輔助送進(jìn)裝置,其特征在于,當(dāng)所述水射流鉆頭的鉆頭不斷鉆入地層的過程中,所述牽引繩與所述高壓軟管可分離相連接在一起的連接點(diǎn)處從所述高壓軟管的頭部向尾部依次脫離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于徑向井的牽引式軟管輔助送進(jìn)裝置,其特征在于,所述高壓泵能輸出的壓力不小于35Mpa,所述高壓軟管能承受不低于40Mpa的工作壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于徑向井的牽引式軟管輔助送進(jìn)裝置,其特征在于,所述牽引繩采用鋼絲繩或合金繩,其直徑小于等于所述高壓軟管的外徑的1/5,大于等于所述高壓軟管的外徑的1/10。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于徑向井的牽引式軟管輔助送進(jìn)裝置,其特征在于,在所述高壓軟管的所述連接點(diǎn)處,通過膠帶或PE鋼塑帶將所述牽引繩結(jié)合于所述高壓軟管上,相鄰連接點(diǎn)之間的間距在5cm至10cm之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于徑向井的牽引式軟管輔助送進(jìn)裝置,其特征在于,所述牽引繩的長度大于等于兩倍需要鉆進(jìn)的徑向井的長度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于徑向井的牽引式軟管輔助送進(jìn)裝置,其特征在于,所述用于徑向井的牽引式軟管輔助送進(jìn)裝置還包括:
數(shù)據(jù)測量單元和控制單元,所述數(shù)據(jù)測量單元包括:設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向器短節(jié)上的攝像裝置,所述攝像裝置位于所述開口處,其用于觀測所述水射流鉆頭的工作情況,并將收集的數(shù)據(jù)發(fā)送至控制單元;高壓泵壓力傳感器,其用于監(jiān)控壓力是否出現(xiàn)突降或突升的不穩(wěn)定狀況,并將收集的數(shù)據(jù)發(fā)送至控制單元;動力裝置傳感器,其用于監(jiān)測所述牽引繩的位置、速度和受力情況,并將收集的數(shù)據(jù)發(fā)送至控制單元;控制單元用于收集所述攝像裝置、高壓泵壓力傳感器和動力裝置傳感器收集的數(shù)據(jù),并對所述高壓泵、動力裝置進(jìn)行控制。
10.一種采用如權(quán)利要求1所述的用于徑向井的牽引式軟管輔助送進(jìn)裝置的牽引式軟管輔助送進(jìn)方法,其特征在于,包括以下步驟:
根據(jù)需求選擇已有的老直井或新鉆直井;
將轉(zhuǎn)向器短節(jié)通過管柱下入至目標(biāo)深度和方位;
將牽引繩的頭部設(shè)置在井口處,將所述牽引繩的尾部自所述轉(zhuǎn)向器短節(jié)伸入,經(jīng)過轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向通道、所述轉(zhuǎn)向器短節(jié)的開口,從環(huán)空上返將所述牽引繩的尾部與動力裝置相連接,在地面上將所述牽引繩通過連接點(diǎn)與所述高壓軟管可分離的連接在一起,所述高壓軟管由尾部向頭部依次與所述牽引繩的頭部向尾部可分離的連接;
向所述轉(zhuǎn)向器短節(jié)的轉(zhuǎn)向器中下入高壓軟管,在下入過程中,通過動力裝置收回所述牽引繩,以使所述牽引繩牽引所述高壓軟管伸出所述轉(zhuǎn)向器短節(jié)的開口,直至所述水射流鉆頭對準(zhǔn)所需鉆孔位置;
開啟高壓泵對所述高壓軟管輸送射流水力,通過所述水射流鉆頭對所需鉆孔位置進(jìn)行破巖鉆進(jìn),在所述水射流鉆頭不斷鉆進(jìn)的過程中,根據(jù)鉆進(jìn)速度收回所述牽引繩,所述牽引繩與所述高壓軟管可分離連接的連接點(diǎn)由所述高壓軟管的頭部向尾部依次分離;
當(dāng)所述水射流鉆頭進(jìn)入地層預(yù)設(shè)長度后,通過所述動力裝置收回所有所述牽引繩,并將所述高壓軟管從轉(zhuǎn)向器短節(jié)中回收。
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