專利名稱：一種新型的多分支井鉆完井方法
技術領域：
本發(fā)明涉及石油、地質勘探的一種新型的多分支井鉆完井方法。
背景技術：
多分支井是在一個主井眼中的不同深度上鉆出幾個井眼用于開采不同深度油層的井。分支井技術可以增大瀉油面積，提高油井產(chǎn)量，全面減少油藏開發(fā)成本。本發(fā)明即是關于一種新型的多分支井的鉆井完井方法及其設備，更確切地說，是一種在主井眼中下套管固井，分支井眼中也下套管固井及完井的方法。
多分支井技術是繼定向井、側鉆井、水平井技術之后發(fā)展起來的一種鉆井新技術。與普通直井和定向井不同，多分支井是在一個主井筒中打出幾個不同的分支，這樣增大了泄油面積，相當于增加了幾口油井的數(shù)量，大大降低了鉆井成本，全面減少了油藏開發(fā)成本。在我國國內(nèi)對于陸地油田一些復雜地質構造，山前構造，逆掩推復體構造等高難鉆井作業(yè)條件迫切需要使用多分支井技術來提高單井產(chǎn)量，降低鉆井成本；在急需動用未開發(fā)的邊際油層中，大部分需要在老井中進行側鉆多分支井來降低噸油成本。
多分支井技術一般原理是通過造斜器技術來定位鉆入地下巖層的分支井眼的方位，使分支井眼偏離垂直方向到預定的軌跡。目前國內(nèi)外通常使用的常規(guī)造斜器技術為用卡瓦式錨定工具加封隔器造斜。使用該技術打分支井避免不了的問題是完井后主套管通徑大幅減小，使在一個井筒中打多個分支的難度加大，因此這就使用常規(guī)造斜器技術在7″和7″以下套管中打三個以上的分支井成為不可能。國外開發(fā)用套管完井的多分支井大部分在95/8″尺寸以上套管內(nèi)施工，主井筒大；但是國內(nèi)生產(chǎn)套管絕大部分是7″、51/2″或5″，主井筒小，用常規(guī)造斜器技術打多分支井不僅限制了打分支的數(shù)目，而且使得工具設計和施工難度加大。
另外，常規(guī)造斜器技術因其技術本身所限有其固有的問題即在抗軸向載荷、抗大扭矩和高壓密封能力上性能較差等，導致定位不可靠，當鉆具需要重新進入支井眼時可能會造成找不到井眼位置而導致重進失敗，給后續(xù)采油，修井和油層改造帶來很多問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型的多分支井鉆完井方法，即提供一種在主井眼中下套管固井，分支井筒中也下套管固井及完井的方法。
本發(fā)明的另一個目的是通過這種新的多分支井鉆完井方法，提供一種新的老井側鉆方法，使該油井利用原來的主井筒，重新打出一口或多口新的分支井，提高老油井產(chǎn)量。
本發(fā)明的另一個目的是通過這種新的多分支井鉆完井方法，提供一種可以在小井眼中鉆兩個及兩個以上多分支井的方法。
本發(fā)明的另一個目的是通過這種新的多分支井鉆完井方法，可以實現(xiàn)支井的可靠選擇性重入。
本發(fā)明的另一個目的是通過這種新的多分支井鉆完井方法，可以實現(xiàn)采油、修井和油層改造正常進行。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術方案
1.定位裝置1為一個永久性的定位裝置，定位裝置1的底部設有密封部件2，使主井眼窗口上部井眼與下部井眼分開；座封后，主井眼通徑僅減小一個定位裝置1的環(huán)形壁厚；2.下入定位裝置1作業(yè)在主井眼開窗位置下入并且座封定位裝置1，使主井眼開窗位置上部與下部分開；該定位裝置1與井下打壓工具3通過鉆桿4與井口的打壓設備連接，經(jīng)過打壓，使定位裝置1膨脹變形，擠壓套管5內(nèi)壁，使其牢固地貼附于套管5內(nèi)壁上；3.定位裝置1丟手作業(yè)當定位裝置1膨脹變形結束后，井下打壓工具3與定位裝置1自動脫開，井下打壓工具3隨鉆桿4從主套管5內(nèi)提出；此時，其余部件均提出主井眼，只有定位裝置1留在主井眼內(nèi)，座封后，主井眼此處內(nèi)徑僅減小一個定位裝置1的環(huán)形壁厚，并且上部井眼與下部井眼也通過定位裝置1密封隔開；4.下斜向器作業(yè)；完成定位后，將在地面調整好工具面角的鉆完井斜向器6通過鉆桿4接斜向器6的下放部件7下入到主井眼內(nèi)，并座掛在定位裝置1上；5.斜向器丟手作業(yè)斜向器6到位后，鉆壓開始上升，尖剪斷聯(lián)接銷釘8，將斜向器6下放部件7提出井口；6.下入鉆具9進行定向開窗、定向鉆井，下套管注水泥固井及完井常規(guī)施工作業(yè)；7.回收斜向器6作業(yè)固井、完井后后用套銑工具10將主井眼內(nèi)尾管重疊段11及鉆完井斜向器6套銑回收，打撈出井口；8.重復以上1-7步驟可在同一主井眼內(nèi)鉆出多個水平井或定向井，通過自下而上的打多分支的順序，可以使主井眼通徑僅減小一個定位裝置1的環(huán)形壁厚，并且支井數(shù)目不受限制；9.主井眼溝通作業(yè)主井眼溝通工具12將定位裝置1內(nèi)的密封部件2取出，使主井眼與各個分支井眼溝通，即可進行采油作業(yè)；維護和修井作業(yè)油井生產(chǎn)若干年后需要維護和修井作業(yè)，將修井斜向器13按原先記錄好的數(shù)據(jù)調整好工具面角，下入并座掛到需要維護的支井定位裝置1上，就可進行常規(guī)修井作業(yè)。
通過自下而上的打多分支的順序，可以使主井眼通徑僅減小一個定位裝置的環(huán)形壁厚，并且打支井數(shù)目不受限制。
本發(fā)明在井下形成了對支井的永久定位，實現(xiàn)了對斜向器的可靠定位；可承受很大的鉆壓和扭矩，完全滿足開窗、側鉆、平磨、套銑等施工要求；并且使主井筒的內(nèi)徑最大，保證以后的采油、修井和油層改造等作業(yè)能夠正常進行；并可在同一主井筒中打出多個支井，支井數(shù)目不受限制。本發(fā)明整套施工工藝和作業(yè)難度低，作業(yè)安全可靠性高，各工序施工信號明顯，司鉆易于操作，十分適合中國油田小尺寸套管內(nèi)打分支井和老井側鉆分支井的國情。


圖1是本發(fā)明的井下永久定位裝置示意2是本發(fā)明的工藝實施流程3是繼圖2之后的本發(fā)明的下一實施流程4是繼圖3之后的本發(fā)明的下一實施流程5是繼圖4之后的本發(fā)明的下一實施流程6是繼圖5之后的本發(fā)明的下一實施流程7是繼圖6之后的本發(fā)明的下一實施流程8是繼圖7之后的本發(fā)明的下一實施流程9是繼圖8之后的本發(fā)明的下一實施流程10是繼圖9之后的本發(fā)明的下一實施流程圖具體實施方式
在主井眼開窗位置下入并且座封一個永久性定位裝置1定位裝置1設計有密封件2，使主井眼窗口處上部井眼與下部井眼分隔開；座封后，主井眼此處通徑僅減小一個定位裝置1的環(huán)形壁厚；完成定位后，將在地面調整好工具面角的斜向器6下入到主井眼內(nèi)，并座掛在定位裝置1上，下入常規(guī)工具進行定向開窗、定向鉆井、下套管固井及完井等常規(guī)施工作業(yè)；完井后用套銑工具10將主井眼內(nèi)尾管重疊段及鉆完井斜向器6套銑回收，則在主井眼里完成了一個分支；此時，其余裝置均提出主井眼，只有定位裝置1留在主井眼內(nèi)，主井眼此處通徑減小一個定位裝置1的環(huán)形壁厚；重復以上步驟，在同一主井眼內(nèi)鉆出多個水平分支井眼或定向分支井眼。
分支井眼的全部施工作業(yè)完成后，根據(jù)需要將各定位裝置1內(nèi)的密封件2取下，使主井眼與支井眼溝通，即可進行采油作業(yè)。
油井生產(chǎn)若干年后需要維護和修井作業(yè)時，只需將斜向器6按打分支井時記錄好的數(shù)據(jù)調整好工具面角，下入并座掛到需要維護的支井永久性定位裝置上，就可進行修井作業(yè)。
本發(fā)明的方法可以通過本發(fā)明的實施圖來實現(xiàn)實施例1一口新的多分支井的方法。
如圖1所示，為打多分支井的定位裝置1，該裝置為一個永久性定位裝置定位裝置設計有密封部件2，使主井眼窗口上部井眼與下部井眼分開；座封后，主井眼通徑僅減小一個定位裝置1環(huán)形壁厚。
如圖2所示，為下入永久性定位裝置1作業(yè)。在主井眼開窗位置下入并且座封一個永久性定位裝置1，使主井眼開窗位置上部與下部分開。該定位裝置1與井下打壓工具3通過鉆桿4與井口的打壓設備連接，經(jīng)過打壓，使如圖1所示的定位裝置1膨脹變形，擠壓套管5內(nèi)壁，使其牢固地貼附于套管5內(nèi)壁上，達到永久定位要求。
如圖3所示，定位裝置丟手作業(yè)。當膨脹變形結束后，井下打壓工具3與定位裝置1自動脫開，井下打壓工具3隨鉆桿4從主套管5內(nèi)提出。此時，其余裝置均提出主井眼，只有永久性定位裝置1留在主井眼內(nèi)，座封后，主井眼此處內(nèi)徑僅減小一個定位裝置環(huán)形壁厚，并且上部井眼與下部井眼也通過定位裝置1密封隔開。
如圖4所示，下斜向器6作業(yè)。完成定位后，將在地面調整好工具面角的鉆完井斜向器6通過鉆桿4接斜向器下放裝置7下入到主井眼內(nèi)，并座掛在永久性定位裝置1上。
如圖5所示，斜向器6丟手作業(yè)。斜向器6到位后，鉆壓開始上升，尖剪斷聯(lián)接銷釘8，將斜向器6下放部件7提出井口。
如圖6所示，下入鉆具9進行定向開窗、定向鉆井，下套管注水泥固井及完井等常規(guī)施工作業(yè)。
如圖7所示，回收斜向器6作業(yè)。固井、完井后后用套銑工具10將主井眼內(nèi)尾管重疊段11及鉆完井斜向器6套銑回收，打撈出井口。
如圖8所示，重復以上步驟可在同一主井眼內(nèi)鉆出多個水平井或定向井。通過自下而上的打多分支的順序，可以使主井眼通徑僅減小一個定位裝置1的環(huán)形壁厚，并且支井數(shù)目不受限制。
如圖9所示，主井眼溝通作業(yè)。本發(fā)明專用主井眼溝通工具12將定位裝置1內(nèi)的密封部件2取出，使主井眼與各個分支井眼溝通，即可進行采油作業(yè)。
如圖10所示，維護和修井作業(yè)。油井生產(chǎn)若干年后需要維護和修井作業(yè)，只需將本發(fā)明的井斜向器13按原先記錄好的數(shù)據(jù)調整好工具面角，下入并座掛到需要維護的支井定位裝置上，就可進行常規(guī)修井作業(yè)。
實施例2井側鉆分支井方法。
當油(氣)田在開采過程中，由于各種原因需要進行另鉆新井眼完井，使油(氣)水井恢復生產(chǎn)，達到正常生產(chǎn)目的時，同樣下入永久性定位裝置1作業(yè)，在需要打分支井井深處座封一個永久性定位裝置1，進行定位裝置丟手作業(yè)、下斜向器作業(yè)、下入鉆具進行定向開窗、定向鉆井，下套管注水泥固井及完井等常規(guī)施工作業(yè)、回收斜向器作業(yè)。
由于定位裝置1設計有與下部分開的密封部件2，使主井眼開窗位置上部與下部封隔開。因此以上作業(yè)完成以后，需要封隔下部井眼的，則不需要取出定位裝置1上的密封部件2，直接進行油(氣)生產(chǎn)。當若干年后需要主井眼上下部進行溝通時，只需要再次下入主井眼溝通工具將定位裝置1內(nèi)的密封部件2取出即可。對于維護和修井作業(yè)，與打新分支井時的維護和修井作業(yè)一樣。
權利要求
1.一種新型的多分支井鉆完井方法，其特征在于采用如下步驟(1)定位裝置1為一個永久性的定位裝置，定位裝置1的底部設有密封部件2，使主井眼窗口上部井眼與下部井眼分開；座封后，主井眼通徑僅減小一個定位裝置1的環(huán)形壁厚；(2)下入定位裝置1作業(yè)在主井眼開窗位置下入并且座封定位裝置1，使主井眼開窗位置上部與下部分開；該定位裝置1與井下打壓工具3通過鉆桿4與井口的打壓設備連接，經(jīng)過打壓，使定位裝置1膨脹變形，擠壓套管5內(nèi)壁，使其牢固地貼附于套管5內(nèi)壁上；(3)定位裝置1丟手作業(yè)當定位裝置1膨脹變形結束后，井下打壓工具3與定位裝置1自動脫開，井下打壓工具3隨鉆桿4從主套管5內(nèi)提出；此時，其余部件均提出主井眼，只有定位裝置1留在主井眼內(nèi)，座封后，主井眼此處內(nèi)徑僅減小一個定位裝置1的環(huán)形壁厚，并且上部井眼與下部井眼也通過定位裝置1密封隔開；(4)下斜向器作業(yè)；完成定位后，將在地面調整好工具面角的鉆完井斜向器6通過鉆桿4接斜向器6的下放部件7下入到主井眼內(nèi)，并座掛在定位裝置1上；(5)斜向器丟手作業(yè)斜向器6到位后，鉆壓開始上升，尖剪斷聯(lián)接銷釘8，將斜向器6下放部件7提出井口；(6)下入鉆具9進行定向開窗、定向鉆井，下套管注水泥固井及完井常規(guī)施工作業(yè)；(7)回收斜向器6作業(yè)固井、完井后后用套銑工具10將主井眼內(nèi)尾管重疊段11及鉆完井斜向器6套銑回收，打撈出井口；(8)重復以上1-7步驟可在同一主井眼內(nèi)鉆出多個水平井或定向井，通過自下而上的打多分支的順序，可以使主井眼通徑僅減小一個定位裝置1的環(huán)形壁厚，并且支井數(shù)目不受限制；(9)主井眼溝通作業(yè)主井眼溝通工具12將定位裝置1內(nèi)的密封部件2取出，使主井眼與各個分支井眼溝通，即可進行采油作業(yè)；
2.根據(jù)權利要求1所述的一種新型的多分支井鉆完井方法，其特征在于在進行維護和修井作業(yè)將修井斜向器13按原先記錄好的數(shù)據(jù)調整好工具面角，下入并座掛到需要維護的支井定位裝置1上，就可進行常規(guī)修井作業(yè)。
全文摘要
一種涉及石油、地質勘探的新型的多分支井鉆完井方法，在主井眼下入并且座封一個永久性定位裝置1；使主井眼窗口處上部井眼與下部井眼分隔開；完成定位后，將在地面調整好工具面角的斜向器6下入到主井眼內(nèi)，并座掛在定位裝置1上，下入常規(guī)工具進行定向開窗、定向鉆井、下套管固井及完井等常規(guī)施工作業(yè)；完井后用套銑工具10將主井眼內(nèi)尾管重疊段及鉆完井斜向器6套銑回收，重復以上步驟，在同一主井眼內(nèi)鉆出多個水平分支井眼或定向分支井眼，實現(xiàn)了對斜向器的可靠定位；可承受很大的鉆壓和扭矩，完全滿足開窗、側鉆、平磨、套銑等施工要求；并且使主井筒的內(nèi)徑最大，保證以后的采油、修井和油層改造等作業(yè)能夠正常進行；并可在同一主井筒中打出多個支井，支井數(shù)目不受限制。
文檔編號E21B29/00GK1948702SQ200510107938
公開日2007年4月18日 申請日期2005年10月10日 優(yōu)先權日2005年10月10日
發(fā)明者陳健, 任榮權, 徐長安, 張燕萍 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團科學技術研究院