[发明专利]一种井下套管连续开孔装置及其工作方法

说明书

本发明公开了一种井下套管连续开孔装置及其工作方法，包括配流机构、夹紧机构和切削机构，所述配流机构由上配流盘、配流壁和下配流盘组成，所述夹紧机构由夹紧块、支撑腿、支撑腿回位弹簧和支撑腿卡箍组成，所述切削机构由叶轮、钻头、叶轮回位弹簧、叶轮推板和叶轮卡箍组成。本发明能够有效降低现有射孔弹射孔的井下作业风险，提高开孔数量和成孔质量，降低所需配套设备要求，扩大作业范围，切削式开孔方式成孔质量好，几乎不受井下水影响，能够实现精准定位打孔，对套管的影响较小，单次下井多次成孔，且能够配合其他井下工具一起使用，实现油气增产。

技术领域

本发明涉及页岩气、页岩油开采过程中油气增产配套装置技术领域，特别是涉及一种井下套管连续开孔装置及其工作方法。

背景技术

页岩气、页岩油资源开采过程中，油气井完钻、固井后油气储层与采油管之间通过套管分隔，必须采用射孔技术进行套管穿透，射孔后能够通过井筒输送高压液体及固体支撑剂对油气储层进行压裂，进而释放出地层中贮藏的油气资源，释放的油气资源再通过该孔进入井筒中，最后通过举升工艺进行油气开采。目前，井下射孔大多采用射孔枪进行射孔，施工过程中发现射孔弹会对孔周围套管壁产生较大影响，这对于后期压裂等施工影响较大。针对以上问题，业界也曾提出通过机械的方式进行打孔，但目前机械射孔多采用挤压式，成孔质量差且套管易发生变形。基于此，本发明提出一种切削式井下套管连续开孔装置，切削式开孔方式成孔质量好，几乎不受井下水影响，通过结构设计能够实现精准定位打孔、单次下井多次成孔，且能够配合其他井下工具一起使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种井下套管连续开孔装置及其工作方法，提高开孔数量和成孔质量，降低所需配套设备要求，扩大作业范围。

本发明的目的是这样实现的：

一种井下套管连续开孔装置：

包括上外壳，所述上外壳内部固定有电机支架，所述电机支架内安装有转动电机，所述转动电机与上外壳位置保持同轴固定，所述电机支架内部设有电机支架流道供液体通过，所述上外壳的下部轴向设置有转动支架，所述转动支架中部通过第一键与转动电机相连，所述转动支架连接打孔组件，所述转动电机通过转动支架带动打孔组件旋转；

所述打孔组件包括下外壳，下外壳的上端外壁与上外壳的下端内壁通过滚珠进行轴向固定，所述转动支架为框架结构，使上外壳、下外壳连接，下外壳内部设有配流机构、夹紧机构和切削机构；

所述配流机构包括上配流盘、配流壁和下配流盘，所述上配流盘通过第二键与上配流电机相连，所述上配流盘能够在上配流电机带动下做周向转动，所述上配流电机通过上配流电机支架固定在下外壳内部，所述配流壁固定于下外壳内部，所述下配流盘通过第三键与下配流电机相连，所述下配流盘能够在下配流电机带动下做周向转动，所述下配流电机通过下配流电机支架固定在下外壳内部；

所述上配流盘内部设置有上流道，所述配流壁内部设置有连通流道、切削安装孔、冲转流道、下连通流道、夹紧流道和推动腔，所述下配流盘设置有下弧形流道，所述上配流盘能够在上配流电机作用下控制上配流盘内部上流道与配流壁内部冲转流道或夹紧流道连通，所述下配流盘能够在下配流电机作用下，控制下配流盘内部下弧形流道与配流壁内部下连通流道单独连通，或者，下配流盘内部下弧形流道与配流壁内部下连通流道和夹紧流道下端一起连通，或者，下配流盘内部下弧形流道与配流壁内部所有流道都不连通，进而控制装置作业；

所述夹紧流道的数量为两条，两条夹紧流道沿轴向设于配流壁的外壁上，且对称设置，两条夹紧流道通过连通流道连通，连通流道在配流壁均匀设有多个，两条夹紧流道中的一条两端封闭，另一条为通槽，用于与上配流盘/下配流盘连通；