[实用新型]液控中空球形关节连接喷射钻进径向井导向工具

说明书

本实用新型涉及一种用于煤层气开采领域，具体涉及一种喷射钻进径向水平井的井下定向和径向导向工具，该工具由油管传输到垂直井煤层扩孔井段，地面旋转油管实现定向，通过地面持续泵注清水增压，使一组由水力液压缸控制的中空球形关节连接体弯曲喷射造斜进入煤层，并能使连续油管或柔性高压管通过，实现煤层中径向导向喷射钻进水平孔，并能通过该工具下入高强度割缝PVC导流支撑管的一种液控中空球形关节连接喷射钻进径向井导向工具。 

背景技术

在常规油气和煤层气勘探开发领域，目前主要采用钻头旋转方式钻进垂直井和水平井来开发油气田和煤层气田，少数井通过下入造斜器，采用柔性钻具在套管上开窗造斜钻进或水力喷射钻进径向孔来试验性开采油气和煤层气。套管开窗造斜钻进径向孔是在套管内开窗位置下入大角度造斜器，用开窗钻头先开船位置开窗，然后下入柔性钻具旋转造斜钻进径向水平孔。水力喷射钻进径向孔同是下入造斜器同样用套管开窗钻通对套管进行开窗后，下入柔性水力喷射钻进工具喷射钻进径向孔。另一种喷射钻进径向孔是在套管井内用油管下入径向导向工具，通过油管和径向导向工具，用直径为25mm的连续油管，下入柔性旋转开窗工具在套管上开窗后，再用直径为25mm的连续油管下入带有喷嘴的直径为25mm柔性高压管，通过地面泵入高压水流实现喷射钻进径向孔。前两种径向井钻进工具，是通过造斜器和柔性钻具共同作用实现开窗造斜和径向水平孔钻进，这些工具操作简单，使用可靠，而且所钻进孔眼直径较大。但是，造斜器定向、定位、换向、换位和打捞等都需要起下管柱来实现，同样，开窗后也需要起下钻更换钻头钻进，频繁起下管柱，既费时间，又费人工，更浪费钱财，尤其是长时间钻进煤层时，煤层易垮塌埋卡工具。后者导向工具设计精巧，能够在套管井内极有限的空间里实现90°径向导向。但是，该工具在套管井内极有限的空间里实现喷射作业高压管弯曲90°并能顺利通过其复杂结构，限制了较大管径的作业管通过，造成作业管柱(25mm)直径较小，，喷射排量过小，地层岩屑不能及时返排到地面，导致污染堵塞地层(超压喷射钻进)。同时，由于工具内径较小，导致径向孔直径较小，不能在径向孔内下入导流支撑管，地层垮塌容易堵塞径向孔。尤其是渗透 性较差、易垮塌的煤层，污染堵塞更为严重。 

实用新型内容：

为了克服定开窗造斜频繁起下管柱导导致作业既浪费时间，又劳费人工，更耗费钱财，尤其是长时间钻进煤层时，煤层易垮塌埋卡工具；为了克服小井眼导向工具结构复杂，高压喷射作业管(25mm)直径较小，施工压力过大，喷射排量过小，地层岩屑不能及时返排到地面，容易导致污染储层等缺点；也为了克服该定向导向工具内径较小，所喷射的径向孔直径较小，不能在径向孔内下入导流支撑管等缺点，本实用新型提供了一种用于煤层气开采领域，一种液控中空球形关节连接喷射钻进径向井导向工具。该工具由油管传输到垂直井煤层扩孔井段，地面旋转油管实现定向，通过地面持续泵注清水并增压，使一组由水力液压缸推动的中空球形关节连接体弯曲喷射造斜进入煤层，并能使连续油管或柔性高压管通过，实现煤层中径向导向喷射钻进水平孔，并能通过该工具下入高强度的PVC导流支撑管的一种液控中空球形关节连接喷射钻进径向井导向工具。 

为了实现上述之目的，本实用新型采用以下技术方案： 

一种由水力液压缸控制(液控)的中空球形关节连接径向井喷射钻井定向导向工具，其特征是由连接头单元、一组带水力液压缸中空球形关节连接单元和可丢手喷射枪单元组成。上连接头单元上端通过丝扣与3 1/2”油管管柱连接，下端通过中空球形体与可丢手喷射枪总成连接。 

本实用新型是用3 1/2”油管作为工作管柱传输到垂直井扩孔(直径500mm)煤层井段，通过地面旋转工作管柱实现定向和通过地面泵注清水加压推动液压缸内的环形活塞和与之相连的楔形键运动使工具单向弯曲，并喷射进入煤层进而实现径向井水平导向喷射钻进。 

在本实用新型的具体实施例中： 

所述一种液控中空球形关节连接喷射钻进径向井导向工具，该工具由油管传输到垂直井煤层扩孔(直径500mm)井段，地面旋转油管实现定向，通过地面持续泵注清水增压，使一组由水力液压缸控制的中空球形关节连接体弯曲喷射造斜进入煤层，并能使连续油管或柔性高压管通过，实现煤层中径向导向喷射钻进水平孔，并能通过该工具下入高强度割缝PVC导流支撑管的一 种液控中空球形关节连接喷射钻进径向井导向工具。 

所述连接头单元，主要由接头和中空球体组成，上端通过丝扣与3 1/2”油管连接，下端通过中空球体与水力液压缸中空球形关节连接单元的球窝 

连接。