丢手工具及水平井多分支井眼的分采完井方法

摘要

一种丢手工具及水平井多分支井眼的分采完井方法，该丢手工具包括第一管体；第二管体；第三管体；球座，包括滑套，与第二管段滑动连接；第一限位凸起，从滑套伸入第三管段的一端径向向外伸出；连接件，设置在通孔内；以及剪切销钉，一端连接于滑套，另一端连接于第二管段。该丢手工具易于实现水平井分支井眼的井眼重入。该分采完井方法通过使用该丢手工具和分支井眼柔性筛管相配合能将分支井眼柔性筛管下入到超短半径的水平井分支井眼内，同时在主井眼下入主井眼筛管以及分隔器，通过具有开关滑套的生产管柱能实现可开关分采，这样能延长油井生产寿命，扩大超短半径水平井技术的应用范围。

权利要求

1.一种丢手工具，其特征在于，包括：

第一管体，包括

第一筒体，包括依次连接的第一管段、第二管段和第三管段，所述第三管段上设置有通孔；

第二筒体，包括套设在所述第一管段上的第一连接筒以及一端连接于所述第一连接筒的球筒；

第二管体，包括

第三筒体，包括第一端，所述第一端插入到所述第一管段和所述球筒内且与所述第一管段形成转动连接；

第三管体，套装在所述第三管段上，内周壁上设置有与所述通孔相对齐的凹槽；

球座，包括

滑套，与所述第二管段滑动连接，一端伸入到所述第三管段内；

第一限位凸起，从滑套伸入所述第三管段的一端径向向外伸出；

连接件，设置在所述通孔内，所述连接件的相对两侧分别抵接于所述第一限位凸起的外周面和所述凹槽；以及剪切销钉，一端连接于所述滑套，另一端连接于所述第二管段；

所述球筒的内周面为内球面，所述第一管段的内周面为内球面，所述球筒的内周面与所述第一管段的内周面平滑过渡；

所述第一端的端面为外球面，所述第一端的端面抵接于所述第一管段的内周面；

所述球筒的内周面、所述第一管段的内周面以及所述第一端的端面的球心重叠，且所述球筒的内周面、所述第一管段的内周面以及所述第一端的端面的球面半径相等。

2.根据权利要求1所述的丢手工具，其特征在于，所述连接件、所述通孔和所述凹槽均设置有多个，且数量相同；

多个所述凹槽分布与多个所述通孔对齐，多个所述连接件分别设置在多个所述通孔内且分别与多个所述凹槽相抵。

3.根据权利要求1所述的丢手工具，其特征在于，所述第二管段设置有径向向内凸出的环形安装座，所述环形安装座的中部设置有一个滑道；

所述第二管段上还设置有销孔，所述销孔从第一筒体的外周壁延伸到滑道的内周壁；

所述滑套设置在所述滑道内，所述滑套的外周壁上设置有与所述销孔相对齐的盲孔；

所述剪切销钉的一端处于所述销孔内，所述剪切销钉的另一端处于所盲孔内。

4.根据权利要求3所述的丢手工具，其特征在于，所述销孔设置有多个，多个所述销孔绕所述第二管段均匀分布；

所述盲孔的数量与所述销孔的数量相同，多个所述盲孔分别与多个所述销孔对齐；

所述剪切销钉的数量与所述销孔的数量相同，多个所述剪切销钉的一端分别插入到所述销孔中，多个所述剪切销钉的另一端分别插入到所述盲孔中。

5.根据权利要求1所述的丢手工具，其特征在于，所述球筒的外周面为外球面；

所述第二管体还包括第四筒体，所述第四筒体包括第二连接筒，套装在所述第三筒体上；

密封筒，一端连接于所述第二连接筒，另一端抵接于所述球筒的外周面；

其中，所述密封筒朝向所述球筒的一端的内周面为内球面，该内周面与所述球筒的外周面的球心重叠。

6.根据权利要求5所述的丢手工具，其特征在于，所述密封筒的内径大于所述第三筒体的外径，所述密封筒与所述第三筒体之间形成一个环形的让位空腔。

7.根据权利要求5所述的丢手工具，其特征在于，所述球筒上还设置有径向贯穿球筒的安装孔；

丢手工具还包括限位件，所述限位件从所述安装孔伸入到所述球筒内；

所述第三筒体靠近所述第一筒体的一端上还设置有第二限位凸起，所述第二限位凸起从所述第三筒体的外周面径向向外伸出；

所述限位件与所述第三筒体之间的间隙宽度小于所述第二限位凸起的高度。

8.根据权利要求7所述的丢手工具，其特征在于，所述安装孔设置多个，多个所述安装孔在所述球筒的周向均匀布置；

所述限位件的数量与所述安装孔的数量相同，多个所述限位件分别设置在多个所述安装孔内。

9.一种水平井多分支井眼的分采完井方法，其特征在于，所述分采完井方法基于如权利要求1至8中任一项所述的丢手工具，所述分采完井包括以下步骤：S1：钻取竖直的主井眼以及从主井眼延伸出的多个水平井分支井眼，其中，多个水平井分支井眼分布在多个油层中；

S2：将丢手工具的第一管体连接管柱，将丢手工具的第三管体连接分支井眼柔性筛管，通过管柱将丢手工具以及分支井眼柔性筛管下入到一个水平井分支井眼中；

从井口处向管柱内投入钢球，并向管柱内注入钻井液打压，使得丢手工具的第二管体和第三管体相互脱离；

重复该步骤，直至所有水平井分支井眼中均放置有分支井眼柔性筛管；

S3：将主井眼防砂管柱下入到主井眼中，其中，主井眼防砂管柱包括沿主井眼延伸的主井眼筛管以及沿主井眼筛管依次布置的多个分隔器，分隔器将相邻两个水平井分支井眼分隔开；

S4：下入生产管柱，生产管柱上依次布置有多个开关滑套，多个开关滑套能分别与多个水平井分支井眼相接通。

说明书

丢手工具及水平井多分支井眼的分采完井方法

技术领域

[0001] 本文涉及油气开采技术，尤指一种丢手工具及水平井多分支井眼的分采完井方法。

背景技术

[0002] 随着油田的日益开采，大部分油田已进入油田开发的中后期，高含水和高采出程度是油田开发中面临的主要问题，常规增产及提高采收率措施在进一步有效释放油藏潜力方面受到限制。超短半径钻井技术以其成本低、作业周期短、设备要求简单的特点，适合对油田剩余油进行经济有效挖潜。但常规完井工具无法实现井眼重入，各分支井眼之间无法实现独立开采，当其中某一分支含水上升或出砂后会直接影响该井生产效果。

[0003] 因此，需要研发一种易于实现井眼重入的丢手工具。

发明内容

[0004] 本申请提供了一种丢手工具，其包括：

[0005] 第一管体，包括

[0006] 第一筒体，包括依次连接的第一管段、第二管段和第三管段，所述第三管段上设置有通孔；

[0007] 第二筒体，包括套设在所述第一管段上的第一连接筒以及一端连接于所述第一连接筒的球筒；

[0008] 第二管体，包括

[0009] 第三筒体，包括第一端，所述第一端插入到所述第一管段和所述球筒内且与所述第一管段形成转动连接；

[0010] 第三管体，套装在所述第三管段上，内周壁上设置有与所述通孔相对齐的凹槽；

[0011] 球座，包括

[0012] 滑套，与所述第二管段滑动连接，一端伸入到所述第三管段内；

[0013] 第一限位凸起，从滑套伸入所述第三管段的一端径向向外伸出；

[0014] 连接件，设置在所述通孔内，所述连接件的相对两侧分别抵接于所述第一限位凸起的外周面和所述凹槽；以及

[0015] 剪切销钉，一端连接于所述滑套，另一端连接于所述第二管段。

[0016] 在超短半径水平井完井过程中，可以通过该丢手工具将分支井眼柔性筛管下入到水平井分支井眼中，由于第一管体与第二管体之间形成万向转动连接，第一管体和第二管体之间可以弯折，丢手工具在进入水平井分支井眼中时可以随着水平井分支井眼的弯曲而弯折，因此，该丢手工具易于实现水平井分支井眼的井眼重入。

[0017] 在将丢手工具和分支井眼柔性筛管下入到位后，再投入钢球，钢球的直径大于球座的最小内径。钢球随着钻井液进入到球座内且堵塞其内孔，钻井液对钢球和球座施加的压力推动球座，球座与第一管体之间产生一个剪切力剪断剪切销钉，球座向靠近第三管体的方向运动一段距离。在球座运动后，第一限位凸起从连接件的底部移开，第一限位凸起不再抵住连接件，连接件能从第三管体的凹槽内脱出，从而解除了第一管体和第三管体之间的连接，使得第一管体能与第三管体相互脱开，在上提丢手工具时，第三管体留在水平井分支井眼内，第一管体、第二管体、钢球和球座均从井筒内提出来。

[0018] 本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

[0019] 附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

[0020] 图1为本申请实施例的一种丢手工具的局部剖视图；

[0021] 图2为本申请实施例中实施分采完井方法的步骤S2的示意图；

[0022] 图3为本申请实施例中实施分采完井方法的步骤S3的示意图。

具体实施方式

[0023] 如图1所示，图1显示了本实施例中的一种丢手工具10的结构示意图。该丢手工具10包括第一管体2、第二管体3、第三管体4、球座5、剪切销钉6和多个连接件8。第一管体2的一端与第二管体3的一端形成转动连接。

[0024] 第一管体2包括第一筒体21和第二筒体22。第一筒体21构造为圆筒。第一筒体21包括第一管段211、第二管段212和第三管段213。第一管段211、第二管段212和第三管段213依次连接。第一管段211的内周面设置为内球面。该内球面的球心处于第一筒体21的轴线上。

[0025] 第二管段212设置有径向向内凸出的环形安装座214。环形安装座214为圆环形，环形安装座214的中部设置有一个滑道，滑道为与第一筒体21同轴设置的圆孔。第二管段212上还设置有一个销孔216。销孔216沿第一筒体21的径向延伸。销孔216从第一筒体21的外周壁延伸到滑道的内周壁。第一管段211的内周面的边缘与滑道平齐。

[0026] 第三管段213的一端连接于第二管段212背离第一管段211的一端。第三管段213与第二管段212同轴设置。第三管段213上设置有径向贯穿第三管段213的通孔215。该通孔215可以设置多个，多个通孔215绕第三管段213的周向均匀布置。

[0027] 第二筒体22包括第一连接筒221和球筒222。第一连接筒221为直圆筒。第一连接筒221套装在第一管体2的第一管段211上。第一连接筒221与第一管段211之间为固定连接。球筒222为筒形结构。球筒222的一端连接于第一连接筒221。球筒222的一个端面与第一管体2的第二管段212的端面相抵。球筒222的内周面为内球面，球筒222的外周面为外球面。球筒
222的内周面、球筒222的外周面、第一管段211的内周面的球心重叠。球筒222的内周面与第一管段211的内周面的球面直径相等，球筒222的内周面与第一管段211的内周面平滑过渡。
在球筒222的内周面与第一管段211的内周面的交界处，球筒222和第一管段211的内径最大。第一管段211越远离球筒222的部分，则其内径越小。球筒222越远离第一管段211的部分，其内径越小。

[0028] 第二管体3包括第三筒体31。第三筒体31构造为圆筒。第三筒体31具有柔性或弹性。第三筒体31包括第一端310以及与第一端310相对的第二端。第一端310的端面设置为外球面。第一端310的端面的球心与第一管段211的内周面的球心重合。第一端310插入到球筒222内，且第一端310的端面能与第一管段211的内周面以及球筒222的内周面相抵。第一端
310的端面、球筒222的内周面与第一管段211的内周面的球面直径相等。第一端310的端面能沿第一管段211的内周面以及球筒222的内周面滑动，以使得第二管体3与第一管体2之间形成转动连接。

[0029] 第一管体2与第二管体3之间形成万向转动连接，第一管体2可以相对于第二管体3摆动。

[0030] 球座5包括滑套51和第一限位凸起52。滑套51为圆管状。滑套51的中部的内径小于其两端的内径。滑套51的外周壁上设置有盲孔。滑套51插入到环形安装座214的滑道中。滑套51一端向背离第一管段211的方向伸出。第一限位凸起52从滑套51背离第一管段211的一端径向向外凸出。第一限位凸起52可以是环形。第一限位凸起52的顶端靠近第三筒体31的通孔215。

[0031] 滑套51上的盲孔54与销孔216相互对齐，剪切销钉6的一端插入在销孔216内，剪切销钉6的另一端插入到滑套51的盲孔54内。剪切销钉6将球座5与第一管体2固定连接在一起。剪切销钉6被剪断后，球座5能沿滑道滑动。

[0032] 盲孔54、销孔216、剪切销钉6可以均设置多个，且数量相等。多个销孔216绕第二管段212的周向均匀分布。多个盲孔54绕滑套51的周向均匀分布。多个盲孔54分别与多个销孔216相互对齐，多个剪切销钉6的一端分别插入到多个销孔216内，多个剪切销钉6的另一端分别插入到多个盲孔54内。

[0033] 第三管体4构造为圆筒形。第三管体4套设在第三管段213上。第三管体4与第二管体3之间为同轴设置。第三管体4的内壁上设置有凹槽41。凹槽41可以是设置多个，凹槽41的数量与第三管段213上的通孔215的数量相同。多个凹槽41分别与多个通孔215相对齐。

[0034] 连接件8可以是球形或椭球形。连接件8可以设置多个，连接件8的数量可以与第三管体4上的通孔215的数量相同。多个连接件8可以分别设置在多个通孔215内。连接件8还夹设在第三管体4与球座5的第一限位凸起52之间。连接件8的相对两侧分别抵接于第一限位凸起52的外周面和第三管体4上的凹槽41。连接件8将第三管体4和第一管体2卡接在一起。

[0035] 在超短半径水平井完井过程中，可以通过该丢手工具10将分支井眼柔性筛管12下入到水平井分支井眼中，由于第一管体2与第二管体3之间形成万向转动连接，第一管体2和第二管体3之间可以弯折，丢手工具10在进入水平井分支井眼13中时可以随着水平井分支井眼13的弯曲而弯折。

[0036] 在将丢手工具10和分支井眼柔性筛管12下入到位后，再投入钢球，钢球的直径大于球座5的最小内径。钢球随着钻井液进入到球座5内且堵塞滑套51的内孔，钻井液对钢球和球座5施加的压力推动球座5，球座5与第一管体2之间产生一个剪切力剪断剪切销钉6，球座5向靠近第三管体4的方向运动一段距离。在球座5运动后，第一限位凸起52从连接件8的底部移开，第一限位凸起52不再抵住连接件8，连接件8能从第三管体4的凹槽41内脱出，从而解除了第一管体2和第三管体4之间的连接，使得第一管体2能与第三管体4相互脱开，在上提丢手工具10时，第三管体4留在水平井分支井眼13内，第一管体2、第二管体3、钢球和球座5均从井筒内提出来。

[0037] 在一个示意性的实施例中，第二管体3还包括第四筒体32。第四筒体32套在第三筒体31上，且与第三筒体31同轴设置。第四筒体32包括第二连接筒321和密封筒322。第二连接筒321构造为圆筒，第二连接筒321套装在第三筒体31上，且位于球筒222外。密封筒322设置在第二连接筒321靠近球筒222的一侧。密封筒322的内径大于第三筒体31的外径。密封筒322与第三筒体31之间形成一个环形的让位空腔。在第一管体2相对于第二管体3摆动时球筒222能进入到该让位空腔中而不与第四筒体32发生干涉。密封筒322的一端连接于第三筒体31的一端。密封筒322朝向球筒222的一端的内周面为内球面。密封筒322的内周面与球筒
222的外周面的球心重叠。密封筒322的内周面的球面直径等于球筒222的外周面的球面直径。密封筒322的内周面与球筒222的外周面相抵，密封筒322的内周面与球筒222的外周面相抵。

[0038] 这样，密封筒322与球筒222之间的配合能进一步地加强第一管体2和第二管体3之间的密封，同时该密封结构不会妨碍第一管体2与第二管体3之间的转动连接。

[0039] 在一个示意性的实施例中，球筒222上设置有径向贯穿球筒222的安装孔223，该安装孔223可以是设置在球筒222的中部。该安装孔223可以是螺纹孔。

[0040] 丢手工具10还包括限位件7。限位件7可以是沉头螺钉。限位件7设置安装孔223内，限位件7与安装孔223之间可以是螺纹连接。限位件7的一端伸入到球筒222的内腔中。

[0041] 安装孔223可以设置多个，多个安装孔223在球筒222的周向均匀布置。限位件7的数量与安装孔223的数量相同，多个限位件7分别设置在多个安装孔223内。

[0042] 第三筒体31靠近第一筒体21的一端上还设置有第二限位凸起331。第二限位凸起331从第三筒体31的外周面径向向外伸出。第二限位凸起331可以是环形凸起。第二限位凸起331位于限位件7靠近第一筒体21的一侧。限位件7与第三筒体31之间的间隙宽度始终小于第二限位凸起331的高度。

[0043] 在第一管体2和第二管体3向相互背离的方向运动一定距离时，限位件7与第二限位凸起331会发生干涉，限位件7和第二限位凸起331相抵后能避免第一管体2和第二管体3之间相互分离。

[0044] 在一个示意性的实施例中，第三管体4内还设置有防砂筛网9。防砂筛网9可以防止在主井眼16进行砾石充填过程中，充填物进入分支井眼柔性防砂管柱产液通道内。

[0045] 在一个示意性的实施例中，图2、3所示，本实施例还提出了一种水平井多分支井眼的分采完井方法。该分采完井方法基于上述丢手工具10实施。该分采完井包括以下步骤：

[0046] S1：钻取竖直的主井眼16以及从主井眼16延伸出的多个水平井分支井眼13，其中，多个水平井分支井眼13分布在多个油层中；

[0047] 每个水平井分支井眼13从主井眼16的侧壁上向水平方向延伸。每个油层中可以布置一个水平井分支井眼13。

[0048] S2：将丢手工具10的第一管体2连接管柱，将丢手工具10的第三管体4连接分支井眼柔性筛管12，通过管柱将丢手工具10以及分支井眼柔性筛管12下入到一个水平井分支井眼13中；

[0049] 从井口处向管柱内投入钢球，并向管柱内注入钻井液打压，使得丢手工具10的第二管体3和第三管体4相互脱离；

[0050] 重复该步骤，直至所有水平井分支井眼13中均放置有分支井眼柔性筛管12。

[0051] 分支井眼柔性筛管12呈圆管状，分支井眼柔性筛管12上具有多个网孔，网孔贯穿分支井眼柔性筛管12的管壁。多个网孔均匀地分布在分支井眼柔性筛管12。分支井眼柔性筛管12具有柔性能弯曲。分支井眼柔性筛管12的一端连接于丢手工具10，分支井眼柔性筛管12可以连接引鞋11。在向水平井分支井眼13下入丢手工具10、分支井眼柔性筛管12和引鞋11时，引鞋11位于最下方，引鞋11在弯曲的水平井分支井眼13中导向。在引鞋11进入到水平井分支井眼13中后，分支井眼柔性筛管12开始沿水平井分支井眼13滑动，分支井眼柔性筛管12处于水平井分支井眼13的弯曲段内的部分能变弯来适应水平井分支井眼13的弯曲，使得分支井眼柔性筛管12能顺利滑入到水平井分支井眼13中。在分支井眼柔性筛管12全部进入到水平井分支井眼13中后，丢手工具10进入到水平井分支井眼13的弯曲段，丢手工具10在进入水平井分支井眼中时可以随着水平井分支井眼13的弯曲而弯折。在丢手工具10下入到位后，通过向丢手工具10中丢入钢球来进行憋压使得丢手工具10的第二管体3和第三管体4相互脱离，丢手工具10遗留在水平井分支井眼13中的部分能悬挂在水平井分支井眼
13的弯曲段上，分支井眼柔性筛管12横贯在水平井分支井眼13内，能有效防砂。重复该步骤能使得每个水平井分支井眼13中都下入有分支井眼柔性筛管12。

[0052] S3：如图3所示，将主井眼防砂管柱150下入到主井眼16中；其中，主井眼防砂管柱150包括沿主井眼16延伸的主井眼筛管15以及沿主井眼筛管15依次布置的多个分隔器14，分隔器14将相邻两个水平井分支井眼13分隔开。

[0053] 这样，分隔器14能将每个水平井分支井眼13隔离出来。

[0054] S4：下入生产管柱17，生产管柱17上依次布置有多个开关滑套18，多个开关滑套18能分别与多个水平井分支井眼13相接通。

[0055] 在需要关闭其中一个水平井分支井眼13时，只需要将其对应的开关滑套18关闭即可，这样，在采油时可以关闭含水率高、出砂严重的水平井分支井眼13。在需要仅对一个水平井分支井眼13注入化学药剂时，只需要打开与该水平井分支井眼13相对于的开关滑套18而关闭其他的开关滑套18，然后向生产管柱17中注入化学药剂即可将化学药剂单独注入到一个水平井分支井眼13中。

[0056] 因此，该分采完井方法通过使用该丢手工具10和分支井眼柔性筛管12相配合能将分支井眼柔性筛管12下入到超短半径的水平井分支井眼13内，同时在主井眼16下入主井眼筛管15以及分隔器14，分隔器14将相邻两个水平井分支井眼13分隔开来，这样能通过具有开关滑套18的生产管柱17来对指定的水平井分支井眼13进行开采，从而实现可开关分采。这种分采完井方法能延长油井生产寿命，扩大超短半径水平井技术的应用范围。

[0057] 本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

[0058] 本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

[0059] 此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。