[发明专利]水力喷射钻孔用位移补偿装置及作业管柱

说明书

本发明为一种水力喷射钻孔用位移补偿装置及作业管柱，该水力喷射钻孔用位移补偿装置包括中心管和外套筒，外套筒能上下滑动地套设于中心管的外侧上部，外套筒的顶部与油管的底部连接，中心管的底部与钻孔管柱连接；外套筒与中心管之间形成有容置腔，容置腔内设置有能对钻孔管柱分别处于开窗状态和钻孔状态时的位置进行调节和定位的轨迹环组件，上提中心管，通过轨迹环组件对中心管的上提高度进行定位，钻孔管柱处于钻孔状态时的上提高度小于钻孔管柱处于开窗状态时的上提高度，以使钻孔管柱能够对准开窗位置进行钻孔。本发明解决了钻孔机构沿着轨迹槽进入地层后无法从开窗位置顺利通过的技术问题。

技术领域

本发明涉及采油技术领域，尤其涉及一种水力喷射钻孔用位移补偿装置及作业管柱。

背景技术

目前，水力喷射定向钻孔技术作为一种新的增产工艺，在低渗透油田开发领域越来越多地得到应用，如：地质勘探、油井增产和改善注汽、注水效果等。通过该技术可直接有效地沟通储层远端裂缝或者井筒近井地带实现解堵，提高生产层段的渗透能力，使井间剩余油得到动用，实现增产增效。

水力喷射定向钻孔技术，即在油井中下入水力喷射定向钻孔管柱，井口打压，先对所需特定地层对应的套管进行开窗，再次打压，钻进机构通过该开窗位置进入地层实施钻孔，从而在地层中形成长距离孔道，提高地层渗透率，进而实现增产增效。目前，油田的油井直径大多为5寸或者5.5寸，在如此小通径的套管中对地层实施径向钻孔的过程中，对特定位置的套管成功开窗后，开窗的位置与钻孔的位置存在位移差，由于位移差的存在钻进机构根本无法通过该开窗位置。

具体的，在井下开窗、钻孔过程中，如图1所示，受到套管901通径尺寸的限制，钻孔机构难以沿套管901的径向进行钻孔，钻孔机构只能通过钻孔机构的轨迹槽903以一定倾斜角度对套管901的管壁进行开窗，开窗后再对与开窗位置902相对的地层进行钻孔，由于轨迹槽903存在倾斜角度，钻孔机构沿着轨迹槽903中的运动轨迹904进入地层后会处于偏上的位置，无法从开窗位置902顺利通过，从而导致整个水力喷射定向钻孔技术都无法正常实施。

针对相关技术中钻孔机构沿着轨迹槽进入地层后无法从开窗位置顺利通过的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种水力喷射钻孔用位移补偿装置及作业管柱，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水力喷射钻孔用位移补偿装置及作业管柱，通过控制地面向管柱内泵入压力，根据管柱内压力的变化即可调节钻进机构的位置，从而补偿钻进机构在油井套管开窗状态与地层钻孔状态之间的位置差，确保钻进机构能够准确的在开窗位置进行钻孔作业，结构简单、操作简便，大大提高钻孔作业效率，满足试验和现场的施工要求。

本发明的目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供了一种水力喷射钻孔用位移补偿装置，其设置于油管的底部，并随所述油管下入至井内的预定位置，所述水力喷射钻孔用位移补偿装置包括中心管和外套筒，其中：

所述中心管和所述外套筒均为沿竖直方向设置的顶部开口、底部开口的筒状结构，所述外套筒能上下滑动地套设于所述中心管的外侧上部，所述外套筒的顶部与所述油管的底部连接，所述中心管的底部与钻孔管柱连接；

所述外套筒的下部内壁与所述中心管的外壁之间形成有容置腔，所述容置腔内设置有能对所述钻孔管柱分别处于开窗状态和钻孔状态时的位置进行调节和定位的轨迹环组件，上提所述中心管，通过所述轨迹环组件对所述中心管的上提高度进行定位，所述钻孔管柱处于钻孔状态时的上提高度小于所述钻孔管柱处于开窗状态时的上提高度，以使所述钻孔管柱能够对准开窗位置进行钻孔。

在本发明的一较佳实施方式中，所述轨迹环组件包括第一轨迹环、第二轨迹环和轨迹定位环，其中：