一种通井装置的制作方法

1.本发明涉及石油钻井工程技术领域，尤其涉及一种通井装置。


背景技术：

2.现有的部分油气田存在水淹长停井、低产低效井，针对上述油井，通常需要老井套管开窗侧钻技术作为老油田挖潜增效、动用剩余产能的有效技术手段。
3.目前水平井分段压裂的主流技术一般为裸眼封隔器+滑套分段压裂技术，通井工艺是成功实现裸眼分段压裂工具顺利下入的基础，通井工艺根据作用不同主要分为裸眼井段的单铣柱、双铣柱模拟裸眼分段压裂工具刚性通井两种类型，而最终需要通过通井工具实现不同的通井工艺。
4.现有的通井工艺一般会通过单铣柱、双铣柱模拟裸眼分段压裂工具刚性通井，其结构原理多为在钻具稳定器表面钎焊硬质合金块、yd焊条，并且现有的通井工艺中必须依次进行对窗口、裸眼井段进行修窗、扩孔钻井工艺，无法一趟完成钻井，仅能在单铣柱执行一次后被动起钻再增加一个单铣柱，以形成双铣柱钻具组合模拟裸眼分段压裂工具刚性进行二次通井。而铣柱的起钻成本较高，此种方式还会大大降低钻井效率。
5.因此，亟需一种通井装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提出一种通井装置，能够提高通井效率，降低通井成本。
7.为实现上述技术效果，本发明的技术方案如下：
8.一种通井装置，包括：第一铣柱，所述第一铣柱具有第一切削外径；第二铣柱，所述第二铣柱与所述第一铣柱连接，所述第二铣柱的第二切削外径可调节设置，所述第一切削外径落入所述第二切削外径的调节范围内。
9.进一步地，所述第二铣柱包括：主体，所述主体与所述第一铣柱连接；多个切削件，多个所述切削件分别可活动地穿设在所述主体内。
10.进一步地，多个所述切削件分为多组切削组，多组所述切削组间隔分布于所述主体的外周壁上，每组所述切削组分别包括沿所述主体的螺旋线方向间隔设置的多个所述切削件。
11.进一步地，所述第二铣柱还包括推动件，所述推动件穿设于所述主体中，多个所述切削件的一端抵接于所述推动件，所述推动件沿所述主体的轴向方向运动时能够推动多个所述切削件分别伸出所述主体。
12.进一步地，所述推动件上设有多个锥面段，多个所述切削件的端部设有斜配合面，所述斜配合面适配于所述锥面段。
13.进一步地，所述切削件包括：切削部，所述切削部的一端抵接所述推动件；限位部，所述限位部用于限制所述切削部脱离所述主体。
14.进一步地，所述切削件还包括保持部，所述保持部设在所述切削部内，所述保持部
用于使所述切削部保持在所述主体内。
15.进一步地，所述第二铣柱还包括止挡机构，所述止挡机构设在所述主体内并抵接于所述推动件的端部，所述止挡机构受到压力时能够从所述主体内脱落以使所述推动件能够相对所述主体运动。
16.进一步地，所述第二铣柱还包括止退件，所述止退件设在所述主体的内壁，所述止退件用于限制所述推动件沿所述主体的轴向方向单向移动。
17.进一步地，所述通井装置还包括连接件，所述连接件的两端分别与所述第一铣柱和所述第二铣柱连接，所述连接件的外径小于所述第一切削外径。
18.本发明的有益效果为：
19.将第一铣柱通入油井中，使得第一铣柱能够在通井过程中切削油井的内壁，油井的内径被切削后位于第一切削外径处，此时第二铣柱的第二切削外径能够调整至小于第一切削外径的范围，从而使得第二铣柱能够随第一铣柱持续向下切削油井而不会受到不规则的油井的阻挡，从而能够实现第一铣柱和第二铣柱形成为模拟分段压裂工具串并下钻至油井的窗口处修窗，并继续下入至裸眼井段通井以及扩修缩径井段，并最终通井至井底。在此后，将通井装置短起至窗口上方位置，此时能够调节第二铣柱的第二切削外径等同于第一切削外径，从而无须再将第一铣柱彻底从油井内取出，规避了通井装置的起钻过程，并能将具有第一切削外径和第二切削外径的第一铣柱和第二铣柱形成为模拟分段压裂工具串，使其能够较好的完成通井过程，又能在短起后将具有第一切削外径的第一铣柱和第二铣柱下钻干通油井，实现一趟钻通井，因此大大提高了通井效率和降低了钻井成本。
20.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
21.图1是本发明具体实施方式提供的通井装置的结构示意图；
22.图2是本发明具体实施方式提供的第二铣柱的结构示意图之一；
23.图3是图2中a处的局部放大结构示意图；
24.图4是图2中b-b处的剖视图；
25.图5是图2中c-c处的剖视图；
26.图6是本发明具体实施方式提供的第二铣柱的结构示意图之二；
27.图7是图6中d处的局部放大结构示意图；
28.图8是图6中e-e处的剖视图；
29.图9是图6中f-f处的剖视图。
30.附图标记
31.1、第一铣柱；
32.2、第二铣柱；21、主体；22、切削件；221、斜配合面；222、切削部；223、限位部；224、保持部；23、推动件；231、锥面段；24、止挡机构；25、止退件；
33.3、连接件；4、钢球；5、密封件；6、剪销。
具体实施方式
34.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
35.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
38.下面参考图1-图9描述本发明实施例的通井装置的具体结构。
39.如图1-图9所示，图1公开了一种通井装置，其包括第一铣柱1和第二铣柱2。第一铣柱1具有第一切削外径。第二铣柱2与第一铣柱1连接，第二铣柱2的第二切削外径可调节设置，第一切削外径落入第二切削外径的调节范围内。
40.可以理解的是，将第一铣柱1通入油井中，使得第一铣柱1能够在通井过程中切削油井的内壁，油井的内径被切削后位于第一切削外径处，此时第二铣柱2的第二切削外径能够调整至小于第一切削外径的范围，从而使得第二铣柱2能够随第一铣柱1持续向下切削油井而不会受到不规则的油井的阻挡，从而能够实现第一铣柱1和第二铣柱2形成为模拟分段压裂工具串并下钻至油井的窗口处修窗，并继续下入至裸眼井段通井以及扩修缩径井段，并最终通井至井底。在此后，将通井装置短起至窗口上方位置，此时能够调节第二铣柱2的第二切削外径等同于第一切削外径，从而无须再将第一铣柱1彻底从油井内取出，规避了通井装置的起钻过程，并能将具有第一切削外径和第二切削外径的第一铣柱1和第二铣柱2形成为模拟分段压裂工具串，使其能够较好的完成通井过程，又能在短起后将具有第一切削外径的第一铣柱1和第二铣柱2下钻干通油井，实现一趟钻通井，因此大大提高了通井效率和降低了钻井成本。
41.具体地，采用本实施例的通井装置，在裸眼分段压裂过程中的通井施工效率得到大大提高，在实际施工过程中又能缩短完井周期3～5天，按口井每天固定费用5万元，每口井节约15～25万元，每年约施工15口侧钻水平井裸眼分段压裂，未来3年市场规模能达到
675～1125万元。
42.根据本实施例的通井装置，改变了现有铣柱装置两趟起下钻的弊端，能够实现一趟钻单铣柱、双铣柱修窗、扩孔，在不改变现有通井工艺基础上，实现现有两趟钻通井变为一趟钻通井的目的，从而较好地提高了通井效率和降低了通井成本。
43.在一些实施例中，如图2-图9所示，第二铣柱2包括主体21和多个切削件22，主体21与第一铣柱1连接。多个切削件22分别可活动地穿设在主体21内。
44.可以理解的是，当多个切削件22在主体21内活动伸缩时，多个切削件22的切削端与主体21的外壁的间距也会随之调整，从而实现了第二铣柱2的第二切削外径的可调节设置。当第二铣柱2随第一铣柱1第一次通井时，多个切削件22缩回主体21内，以确保第二铣柱2不会对第一铣柱1的通井下降造成干涉，当第一铣柱1短起时，能够使多个切削件22伸出主体21外，从而使第二铣柱2的第二切削外径变化为第一切削外径，以较好地实现下钻干通。
45.在一些实施例中，如图2和图6所示，多个切削件22分为多组切削组，多组切削组间隔分布于主体21的外周壁上，每组切削组分别包括沿主体21的螺旋线方向间隔设置的多个切削件22。
46.可以理解的是，多个切削组能够较好地实现切削效果，每组切削组的多个切削件22沿主体21的螺旋线方向间隔设置，当主体21转动时，也能进一步带动多个切削件22更好地实现对井壁的切削，从而提高通井质量。
47.在一些实施例中，如图4、图5、图8和图9所示，第二铣柱2还包括推动件23，推动件23穿设于主体21中，多个切削件22的一端抵接于推动件23，推动件23沿主体21的轴向方向运动时能够推动多个切削件22分别伸出主体21。
48.可以理解的是，当第一铣柱1在短起前，如图4和图5所示，推动件23不推动多个切削件22沿主体21的径向移动，此时多个切削件22的切削面与主体21的外周壁齐平，使得第二铣柱2的第二切削外径小于第一切削外径；当第二铣柱2在短起后，如图8和图9所示，推动件23推动多个切削件22沿主体21的径向移动并伸出主体21外，此时多个切削件22的切削面伸出主体21的外周壁，使得第二铣柱2的第二切削外径大于或等于第一切削外径。由此，通过推动件23的设置，较好地实现了从油井外侧对第二铣柱2的第二切削外径的调节，提高了第二切削外径的调节便捷性。
49.在一些具体的实施例中，如图3和图7所示，推动件23与主体21的内壁通过剪销6连接，在短起后，能够在主体21内通入压力液，以使该剪销6在推动件23受到的压力作用下断开，从而实现推动件23相对主体21的活动，并能保证在短起前推动件23不会相对主体21活动，确保短起前整个通井装置的运动不会受到限制。
50.在一些实施例中，如图5和图9所示，推动件23上设有多个锥面段231，多个切削件22的端部设有斜配合面221，斜配合面221适配于锥面段231。
51.可以理解的是，通过锥面段231和斜配合面221的配合，能够将推动件23在本体的轴向方向上的移动转换为切削件22在本体的径向方向上的移动，进而实现多个切削件22分别相对本体的伸缩运动。此外，锥面段231设置多个后，能够确保多个切削件22能够同时相对本体运动，较好地保证了切削可靠性。
52.在一些实施例中，如图4和图8所示，切削件22包括切削部222和限位部223。切削部222的一端抵接推动件23。限位部223用于限制切削部222脱离主体21。
53.可以理解的是，限位部223能够防止在短起后切削部222脱离本体，以较好地保证了切削部222的可靠切削。
54.具体地，主体21和切削部222上均开设有安装孔，安装孔的内径大于限位部223的外径，从而在保证切削部222能够运动同时也能确保限位部223可以限位切削部222。
55.具体地，限位部223包括限位螺栓。
56.在一些具体的实施例中，切削部222上还设有yg8硬质合金，能够进一步提高切削部222的切削质量。
57.在一些实施例中，如图4和图8所示，切削件22还包括保持部224，保持部224设在切削部222内，保持部224用于使切削部222保持在主体21内。
58.可以理解的是，保持部224能够使切削部222保持在主体21内，从而防止在短起前切削部222伸出主体21的问题。
59.具体地，保持部224包括弹簧，弹簧的一端连接于限位部223，另一端连接于切削部222，通过弹簧的拉力作用即可保证切削部222不伸出本体。本发明其他实施例中，保持部224也可以设置为在压力作用下解锁的剪销6，其具体结构无须进行具体限定。
60.在一些实施例中，如图3和图7所示，第二铣柱2还包括止挡机构24，止挡机构24设在主体21内并抵接于推动件23的端部，止挡机构24受到压力时能够从主体21内脱落以使推动件23能够相对主体21运动。
61.可以理解的是，通过止挡机构24的设置，使得操作者能够由第二铣柱2的外侧对止挡机构24施加压力，从而实现对推动件23的解锁，提高了推动件23的解锁便捷性。此外，设置止挡机构24后，使得第二铣柱2的推动件23能够在不同的钻具组合中解锁，达到改变工具串修窗、扩孔的目的，增强通井装置的灵活性和适用性。
62.具体地，本实施例中，如图7所示，止挡机构24包括球座，球座通过剪销6连接于推动件23，操作者能够通过投入钢球4，使钢球4与球座的通孔密封配合，即可通过液压蹩压18mpa使得球座与推动件23脱离并从主体21脱落。
63.在一些具体的实施例中，如图3和图7所示，止挡机构24和推动件23之间设有密封件5，推动件23与主体21的内壁之间也设有密封件5，从而能够保证通过液压对止挡机构24施加压力的可靠性，以及保证通过液压推动推动件23运动的可靠性。
64.在一些实施例中，如图3和图7所示，第二铣柱2还包括止退件25，止退件25设在主体21的内壁，止退件25用于限制推动件23沿主体21的轴向方向单向移动。
65.可以理解的是，止退件25既能防止推动件23脱出主体21，也能防止推动件23沿主体21的轴向方向的另一方向移动，从而能够确保切削过程中多个切削件22伸出主体21的尺寸保持稳定，进而保证第二铣柱2的第二切削外径在切削过程中稳定，从而提高切削可靠性。
66.具体地，在本实施例中，止退件25包括止退环，止退环的一侧设有开口，止退环与主体21为单项螺纹连接。
67.在一些实施例中，如图1所示，通井装置还包括连接件3，连接件3的两端分别与第一铣柱1和第二铣柱2连接，连接件3的外径小于第一切削外径。
68.可以理解的是，连接件3能够较好地实现第一铣柱1和第二铣柱2的连接，且其外径小于第一切削外径也不会对第一铣柱1和第二铣柱2通井造成干涉。
69.具体地，本实施例中连接件3为钻杆，其与第一铣柱1和第二铣柱2的具体连接结构可采用现有技术中的相关结构，在此无须赘述。
70.在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
71.以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种通井装置，其特征在于，包括：第一铣柱(1)，所述第一铣柱(1)具有第一切削外径；第二铣柱(2)，所述第二铣柱(2)与所述第一铣柱(1)连接，所述第二铣柱(2)的第二切削外径可调节设置，所述第一切削外径落入所述第二切削外径的调节范围内。2.根据权利要求1所述的通井装置，其特征在于，所述第二铣柱(2)包括：主体(21)，所述主体(21)与所述第一铣柱(1)连接；多个切削件(22)，多个所述切削件(22)分别可活动地穿设在所述主体(21)内。3.根据权利要求2所述的通井装置，其特征在于，多个所述切削件(22)分为多组切削组，多组所述切削组间隔分布于所述主体(21)的外周壁上，每组所述切削组分别包括沿所述主体(21)的螺旋线方向间隔设置的多个所述切削件(22)。4.根据权利要求2所述的通井装置，其特征在于，所述第二铣柱(2)还包括推动件(23)，所述推动件(23)穿设于所述主体(21)中，多个所述切削件(22)的一端抵接于所述推动件(23)，所述推动件(23)沿所述主体(21)的轴向方向运动时能够推动多个所述切削件(22)分别伸出所述主体(21)。5.根据权利要求4所述的通井装置，其特征在于，所述推动件(23)上设有多个锥面段(231)，多个所述切削件(22)的端部设有斜配合面(221)，所述斜配合面(221)适配于所述锥面段(231)。6.根据权利要求4所述的通井装置，其特征在于，所述切削件(22)包括：切削部(222)，所述切削部(222)的一端抵接所述推动件(23)；限位部(223)，所述限位部(223)用于限制所述切削部(222)脱离所述主体(21)。7.根据权利要求6所述的通井装置，其特征在于，所述切削件(22)还包括保持部(224)，所述保持部(224)设在所述切削部(222)内，所述保持部(224)用于使所述切削部(222)保持在所述主体(21)内。8.根据权利要求4所述的通井装置，其特征在于，所述第二铣柱(2)还包括止挡机构(24)，所述止挡机构(24)设在所述主体(21)内并抵接于所述推动件(23)的端部，所述止挡机构(24)受到压力时能够从所述主体(21)内脱落以使所述推动件(23)能够相对所述主体(21)运动。9.根据权利要求4所述的通井装置，其特征在于，所述第二铣柱(2)还包括止退件(25)，所述止退件(25)设在所述主体(21)的内壁，所述止退件(25)用于限制所述推动件(23)沿所述主体(21)的轴向方向单向移动。10.根据权利要求1所述的通井装置，其特征在于，所述通井装置还包括连接件(3)，所述连接件(3)的两端分别与所述第一铣柱(1)和所述第二铣柱(2)连接，所述连接件(3)的外径小于所述第一切削外径。

技术总结
本发明公开了一种通井装置，涉及石油钻井工程技术领域。该通井装置包括第一铣柱和第二铣柱。第一铣柱具有第一切削外径。第二铣柱与第一铣柱连接，第二铣柱的第二切削外径可调节设置，第一切削外径落入第二切削外径的调节范围内。该通井装置能够提高通井效率，降低通井成本。成本。成本。


技术研发人员：孙振旭 龚建凯 张宏伟 李寅 崔凯 李艳丽 刘付喜 鄢雄 尹方雷 王成业 陆其军 徐兆春 李婉澜 秦闯 孙磊 于航潇
受保护的技术使用者：中国石油集团长城钻探工程有限公司
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2023/9/22