[发明专利]径向水平井井底转向装置及其施工方法

权利要求书

1.一种径向水平井井底转向装置，包括内管总成和外管总成，其特征在于：

所述内管总成包含内管和转筒总成，所述内管的上端通过上活动缸体连接于油管柱下端，所述内管的下端连接于转筒总成，所述内管的中部安装有支撑体，支撑体与内管壁之间设置有支撑体压簧，所述支撑体压簧能够使支撑体和卡瓦片相对运动时对卡瓦片保持一定的挤压力，使所述卡瓦片对套管壁保持一定的摩擦力，所述内管的下部外缘设有内管定位槽；

所述外管总成包含外管、所述卡瓦片、摩擦块和支撑板，外管的上端锁定所述卡瓦片的下端，所述卡瓦片能够在所述内管上支撑体的支撑下张开，外管的中部安装有摩擦块，所述摩擦块与外管壁之间安装有压簧，所述外管上固定有与所述内管定位槽相配合的定位销，所述外管的下部联接有支撑板，所述外管和支撑板之间通过下活动缸体相联接，从而使得外管和支撑板可通过下活动缸体进行相对转动。

2.如权利要求1所述的井底转向装置，其特征在于：所述上活动缸体和内管之间设有上补偿弹簧，以使油管柱和内管之间能实现一定范围内的轴向相向或反向运动，所述下活动缸体上还安装有下补偿弹簧，所述下补偿弹簧能够使外管和支撑板之间实现有限的轴向相向或反向运动。

3.如权利要求1或2所述的井底转向装置，其特征在于：所述内管定位槽至少包含一结合段，所述结合段包含第一上直槽和第一下直槽，第一下直槽的上端通过第一斜槽连通至第一上直槽的下部，其中，所述第一上直槽的上端至与第一斜槽的连接处的长度为a，所述第一斜槽的上端至第一下直槽的下端的垂直长度为b，所述第一下直槽的下端延伸有长度为c的第一容纳槽，所述容纳槽的中部连通有相对第一斜槽反向并斜向上的卡接槽。

4.如权利要求3所述的井底转向装置，其特征在于：所述内管定位槽还至少包含一滑动段，所述滑动段包含第二上直槽和第二下直槽，第二下直槽的上端通过第二斜槽连通至第二上直槽的下部，其中，所述第二上直槽的上端至与第二斜槽的连接处的长度为a，所述第二斜槽的上端至第二下直槽的下端的长度为b，所述第二下直槽的下端延伸有长度为c的第二容纳槽，在结合段和滑动段之间设有相对第一斜槽反向并斜向下的引导槽，所述引导槽的上端连接至第一上直槽的下端，下端连接至第二下直槽的下部。

5.如权利要求4所述的井底转向装置，其特征在于：设置多个通过引导槽连接的结合段和滑动段，其中，所述结合段和滑动段依次间隔设置或设置一个结合段和多个依次设置的滑动段。

6.如权利要求3-5中任一所述的井底转向装置的施工方法，包含如下步骤：

步骤一.在地面连接好工具，入井至预计深度，上提管柱，释放外管；

步骤二.下放管柱，完成井下工具锚定、转筒转向；

步骤三.下入高压射流钻具完成径向水平井的钻进；

步骤四.上提钻具，完成井下工具解锁、转筒恢复；

步骤五.下放钻具，完成变换方位、锚定和转筒转向；

反复步骤四和步骤五，完成同一深度多个方位径向水平井的钻进；

步骤六.上提油管至不同目的层深度，完成多个水平面多个径向水平井的钻进；

步骤七.完成整个井筒所设计的径向井钻进，起出管柱完钻。

7.如权利要求6所述的施工方法，其特征在于：步骤一的具体过程为：将外管的定位销位置处于内管定位槽的卡接槽处，使内管和外管在下井过程中处于相对静止状态，按设计下入至预计深度，上提内管高度为c，同时观察悬重变化，悬重稍有增加则完成外管释放。

8.如权利要求6所述的施工方法，其特征在于：步骤二的具体过程为：下放内管长度a+b+c，当悬重减少较大时完成转向器锚定和转筒转向。

9.如权利要求6所述的施工方法，其特征在于：步骤四的具体过程为：下放内管长度a+b+c，变换了方位并完成锚定和转筒转向。

10.如权利要求6所述的施工方法，其特征在于：步骤五的具体过程为：上提内管高度大于a+b+c，悬重稍有增加表明内外管同时向上移动，继续上提带动摩擦块至预计深度，下放管柱进行另一个水平面的径向井作业。