【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鉆井，尤其涉及一種井下矢量轉向側鉆工具及側鉆作業方法。
技術介紹
1、徑向鉆井技術是常規水平井技術深入發展的產物，能夠成功穿透近井地帶的污染區域，顯著擴展泄油半徑，從而有效提升油氣井的產能與注水井的注水效能。徑向鉆井技術的原理是先用鉆頭在油層部位的套管上磨銑開孔，然后使用帶噴射鉆頭的軟管，借助高壓射流的水力破巖作用，在油層中的不同方向上鉆出多個井眼的一種工藝技術。
2、徑向鉆井時，需要借助斜向器對鉆頭進行導向，然而現有技術中的斜向器只能單次使用，在油層不同方向上鉆出多個井眼時，需要斜向器多次下井，作業效率低、作業成本高。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種井下矢量轉向側鉆工具及側鉆作業方法，能夠解決斜向器只能單次使用、作業效率低、作業成本高的問題。
2、為達此目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、第一方面，本專利技術提供一種井下矢量轉向側鉆工具，包括導向機構和錨定機構，所述導向機構包括斜向體、導向外殼和旋轉驅動組件，所述斜向體軸向限位于所述導向外殼，所述旋轉驅動組件位于所述導向外殼內且與所述斜向體連接，所述旋轉驅動組件被配置為驅動所述斜向體繞自身軸線旋轉；所述錨定機構包括錨定體、錨定板、彈性件、第一電磁閥、第二電磁閥和液壓油管，所述錨定體與所述導向外殼沿軸向固定連接，所述錨定體的外周設置有錨定槽，所述錨定板沿所述錨定體的徑向密封活動設置于所述錨定槽，所述彈性件向所述錨定板提供彈力，使所述錨定板保持抵接于所述錨定槽的槽底
4、其中一實施例中，所述導向外殼包括主殼體、端蓋和限位塊，所述主殼體的側壁上沿軸向開設有供所述液壓油管穿過的第一油管孔，所述端蓋固定于所述主殼體面向所述斜向體的一端，所述斜向體經所述端蓋穿入所述主殼體的一端周向開設有限位槽，所述限位塊嵌設于所述限位槽內且至少部分凸出于所述限位槽。
5、其中一實施例中，所述斜向體為一體式結構，所述斜向體包括斜向主體、導向頭和第一扶正塊，所述導向頭連接于所述斜向主體遠離所述導向外殼的一端，所述導向頭用于連接投放工具，所述第一扶正塊設置于所述斜向主體上，所述斜向主體上開設有供所述液壓油管穿過的第二油管孔。
6、其中一實施例中，所述旋轉驅動組件包括旋轉電機和花鍵軸，所述旋轉電機通過所述花鍵軸與所述斜向體花鍵連接。
7、其中一實施例中，所述旋轉驅動組件還包括行星輪系，所述花鍵軸遠離所述斜向體的一端設置有內齒圈，所述旋轉電機通過嚙合于所述內齒圈的所述行星輪系與所述花鍵軸傳動連接。
8、其中一實施例中，所述錨定體的周向開設有用于安裝所述第一電磁閥的第一安裝槽以及用于安裝所述第二電磁閥的第二安裝槽，所述第一安裝槽和所述第二安裝槽均與所述流體通道導通。
9、其中一實施例中，所述流體通道沿軸向貫穿所述錨定體與所述導向外殼連接的一端端面，所述流體通道貫穿所述錨定體的一端封堵有封隔接頭。
10、其中一實施例中，所述井下矢量轉向側鉆工具還包括控制機構，所述控制機構包括電池外殼、電路板、電池和壓力傳感器，所述電池外殼固定于所述錨定體遠離所述導向機構的一端，所述電池和所述電路板均內置于所述電池外殼內，所述電路板與所述第一電磁閥、所述第二電磁閥、所述壓力傳感器連接，所述壓力傳感器的感應端外露于所述電池外殼。
11、其中一實施例中，所述電池外殼的周向間隔設置有多個第二扶正塊，所述壓力傳感器設置于相鄰兩個所述第二扶正塊之間。
12、第二方面，本專利技術提供一種側鉆作業方法，基于上述井下矢量轉向側鉆工具作業，所述側鉆作業方法包括以下步驟：
13、s1、利用投放工具將所述井下矢量轉向側鉆工具下放至工作井段的指定位置，打開所述第一電磁閥，向所述流體通道內注入液壓油，使所述錨定板被推出所述錨定槽，以將所述井下矢量轉向側鉆工具鎖定于所述工作井段的指定位置；
14、s2、上提投放工具；
15、s3、下放柔性鉆具下放，使所述柔性鉆具的鉆頭抵接于所述斜向體，所述柔性鉆具進行側鉆開窗，開窗后上提所述柔性鉆具；
16、s4、所述旋轉驅動組件帶動所述斜向體周向旋轉；
17、s5、重復步驟s3和步驟s4,直至完成所述工作井段的指定位置多個方位的側鉆開窗作業；
18、s6、開啟第二電磁閥，使所述錨定板縮回所述錨定槽，利用回收工具上提回收所述井下矢量轉向側鉆工具。
19、本專利技術的有益效果：
20、本專利技術提出的井下矢量轉向側鉆工具及側鉆作業方法，通過設置的旋轉驅動組件能夠使斜向體繞自身軸線旋轉，靈活調整側鉆開窗方向，能夠有效避免井下矢量轉向側鉆工具重復下井，提高了作業效率，并大幅降低了作業成本。
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1.井下矢量轉向側鉆工具，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的井下矢量轉向側鉆工具，其特征在于，所述導向外殼(12)包括主殼體(121)、端蓋(122)和限位塊(123)，所述主殼體(121)的側壁上沿軸向開設有供所述液壓油管(27)穿過的第一油管孔(1211)，所述端蓋(122)固定于所述主殼體(121)面向所述斜向體(11)的一端，所述斜向體(11)經所述端蓋(122)穿入所述主殼體(121)的一端周向開設有限位槽(1122)，所述限位塊(123)嵌設于所述限位槽(1122)內且至少部分凸出于所述限位槽(1122)。
3.根據權利要求1所述的井下矢量轉向側鉆工具，其特征在于，所述斜向體(11)為一體式結構，所述斜向體(11)包括斜向主體(112)、導向頭(111)和第一扶正塊(113)，所述導向頭(111)連接于所述斜向主體(112)遠離所述導向外殼(12)的一端，所述導向頭(111)用于連接投放工具和回收工具，所述第一扶正塊(113)設置于所述斜向主體(112)上，所述斜向主體(112)上開設有供所述液壓油管(27)穿過的第二油管孔(1121
4.根據權利要求1所述的井下矢量轉向側鉆工具，其特征在于，所述旋轉驅動組件(13)包括旋轉電機(131)和花鍵軸(132)，所述旋轉電機(131)通過所述花鍵軸(132)與所述斜向體(11)的花鍵連接。
5.根據權利要求4所述的井下矢量轉向側鉆工具，其特征在于，所述旋轉驅動組件(13)還包括行星輪系(133)，所述花鍵軸(132)遠離所述斜向體(11)的一端設置有內齒圈(1321)，所述旋轉電機(131)通過嚙合于所述內齒圈(1321)的所述行星輪系(133)與所述花鍵軸(132)傳動連接。
6.根據權利要求1所述的井下矢量轉向側鉆工具，其特征在于，所述錨定體(21)的周向開設有用于安裝所述第一電磁閥(25)的第一安裝槽(213)以及用于安裝所述第二電磁閥(26)的第二安裝槽(214)，所述第一安裝槽(213)和所述第二安裝槽(214)均與所述流體通道(212)導通。
7.根據權利要求1所述的井下矢量轉向側鉆工具，其特征在于，所述流體通道(212)沿軸向貫穿所述錨定體(21)與所述導向外殼(12)連接的一端端面，所述流體通道(212)貫穿所述錨定體(21)的一端封堵有封隔接頭(28)。
8.根據權利要求1-7任一項所述的井下矢量轉向側鉆工具，其特征在于，所述井下矢量轉向側鉆工具還包括控制機構(30)，所述控制機構(30)包括電池外殼(31)、電路板(32)、電池(33)和壓力傳感器(34)，所述電池外殼(31)固定于所述錨定體(21)遠離所述導向機構(10)的一端，所述電池(33)和所述電路板(32)均內置于所述電池外殼(31)內，所述電路板(32)與所述第一電磁閥(25)、所述第二電磁閥(26)、所述壓力傳感器(34)連接，所述壓力傳感器(34)的感應端外露于所述電池外殼(31)。
9.根據權利要求8所述的井下矢量轉向側鉆工具，其特征在于，所述電池外殼(31)的周向間隔設置有多個第二扶正塊(311)，所述壓力傳感器(34)設置于相鄰兩個所述第二扶正塊(311)之間。
10.側鉆作業方法，其特征在于，基于權利要求1-9任一項所述的井下矢量轉向側鉆工具作業，所述側鉆作業方法包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.井下矢量轉向側鉆工具，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的井下矢量轉向側鉆工具，其特征在于，所述導向外殼(12)包括主殼體(121)、端蓋(122)和限位塊(123)，所述主殼體(121)的側壁上沿軸向開設有供所述液壓油管(27)穿過的第一油管孔(1211)，所述端蓋(122)固定于所述主殼體(121)面向所述斜向體(11)的一端，所述斜向體(11)經所述端蓋(122)穿入所述主殼體(121)的一端周向開設有限位槽(1122)，所述限位塊(123)嵌設于所述限位槽(1122)內且至少部分凸出于所述限位槽(1122)。
3.根據權利要求1所述的井下矢量轉向側鉆工具，其特征在于，所述斜向體(11)為一體式結構，所述斜向體(11)包括斜向主體(112)、導向頭(111)和第一扶正塊(113)，所述導向頭(111)連接于所述斜向主體(112)遠離所述導向外殼(12)的一端，所述導向頭(111)用于連接投放工具和回收工具，所述第一扶正塊(113)設置于所述斜向主體(112)上，所述斜向主體(112)上開設有供所述液壓油管(27)穿過的第二油管孔(1121)。
4.根據權利要求1所述的井下矢量轉向側鉆工具，其特征在于，所述旋轉驅動組件(13)包括旋轉電機(131)和花鍵軸(132)，所述旋轉電機(131)通過所述花鍵軸(132)與所述斜向體(11)的花鍵連接。
5.根據權利要求4所述的井下矢量轉向側鉆工具，其特征在于，所述旋轉驅動組件(13)還包括行星輪系(133)，所述花鍵軸(132)遠離所述斜向體(11)的一端設置有內齒圈(1321)，所述旋轉電機(131)通過嚙合于所述內齒...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃鵬鵬，劉偉，李牧，鄒易，郝圍圍，李雅飛，劉科柔，陳雨飛，楊懿，王昊，
申請(專利權)人：中國石油天然氣集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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