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选择进入装置及具有其的分支井系统 

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申请/专利权人:中国石油天然气股份有限公司

摘要:本发明提供了一种选择进入装置及具有其的分支井系统,其中,选择进入装置包括:导向块,导向块具有第一导向面,导向块的后端的截面面积大于导向块的前端的截面面积,导向块用于与分岔装置的下接头配合以对钻井工具进行导向;封堵块,封堵块与导向块的后端连接,封堵块用于封堵分岔装置的一个分支。通过本发明提供的技术方案,能够解决现有技术中的分支井钻井不易操作的问题。

主权项:1.一种选择进入装置,其特征在于,包括:导向块(10),所述导向块(10)具有第一导向面(11),所述导向块(10)的后端的截面面积大于所述导向块(10)的前端的截面面积,所述导向块(10)用于与分岔装置的下接头配合以对钻井工具进行导向;封堵块(20),所述封堵块(20)与所述导向块(10)的后端连接,所述封堵块(20)用于封堵所述分岔装置的一个分支;定位块(30),所述封堵块(20)通过所述定位块(30)与所述导向块(10)连接,所述定位块(30)的前端与所述导向块(10)的后端连接,所述定位块(30)的后端与所述封堵块(20)连接,所述定位块(30)与所述封堵块(20)的连接处具有第一限位台阶(31),所述分岔装置具有两个分支,所述第一限位台阶(31)用于与所述分岔装置的两个分支的连接处抵接;第一管柱(40),所述第一管柱(40)与所述导向块(10)的前端连接,所述第一管柱(40)用于与所述分岔装置的上接头配合连接,所述第一管柱(40)的开口朝向所述导向块(10)的第一导向面(11);所述导向块(10)包括:连接段(12),所述连接段(12)的截面为部分环形结构,所述连接段(12)的前端为所述导向块(10)的前端;第二导向段(13),与所述连接段(12)连接,所述第一导向面(11)位于所述第二导向段(13)上,所述第二导向段(13)的后端为所述导向块(10)的后端。

全文数据:选择进入装置及具有其的分支井系统技术领域本发明涉及油气田钻井技术领域,具体而言,涉及一种选择进入装置及具有其的分支井系统。背景技术随着分支井技术的快速发展,目前应用的分支井系统正面临着越来越大的局限性,分支井眼开窗侧钻过程施工工艺复杂,开窗过程产生的金属碎屑成为井下复杂事故的重要原因,分支井窗口处密封性难以得到保证,后期改造难以实现,限制了分支井技术优势的发挥,且目前的分支井实施成本高,亟需新的分支井系统解决目前油气田开发中面临的诸多问题。现有技术中有一种能实现井下机械密封和水力密封的分岔装置,该分岔装置采用了井下整体密封的方式,减少了开窗侧钻过程,只需在井下实施整形工艺就可在井下形成一个稳定、密封的分支井窗口,从而实现了分支井的水力连续性和密封性。并且该装置能实现井下机械密封和水力密封的分支井实施工艺较简单,减少了起下钻次数,也降低了井下复杂事故的概率,为油气田的高效开发提供了技术支撑。具体地,如图1所示,分岔装置主要包括上接头1、外台阶2、下接头3、第一分支4和第二分支5。以上各部件均为中空管状结构,并且在连接处密封。分岔装置整体类似于“裤子”的形状,其中,外台阶2的内径小于上接头1的内径,两者之间具有台阶面,第一分支4的轴线和第二分支5的轴线之间具有夹角,第一分支4和第二分支5通过下接头3与外台阶2连接。在使用时先将分岔装置下至井下预定井深,然后使用钻井工具选择性地进入第一分支4或第二分支5并分别钻井,从而实现分支井的钻井成形。但是目前缺乏与能实现井下机械密封和水力密封的分岔装置配套的选择性进入装置,钻井工具不易选择和进入分岔装置的两个分支内,不利于分支井钻井的操作,限制了分支井技术的进一步发展、推广以及应用。发明内容本发明提供一种选择进入装置及具有其的分支井系统,以解决现有技术中的分支井钻井不易操作的问题。为了解决上述问题,根据本发明的一个方面,本发明提供了一种选择进入装置,包括:导向块,导向块具有第一导向面,导向块的后端的截面面积大于导向块的前端的截面面积,导向块用于与分岔装置的下接头配合以对钻井工具进行导向;封堵块,封堵块与导向块的后端连接,封堵块用于封堵分岔装置的一个分支。进一步地,封堵块包括:封堵段,封堵段的前端与导向块的后端连接;第一导向段,第一导向段的前端与封堵段的后端连接,第一导向段具有第二导向面,第一导向段的后端的截面面积小于第一导向段的前端的截面面积。进一步地,选择进入装置还包括:定位块,封堵块通过定位块与导向块连接,定位块的前端与导向块的后端连接,定位块的后端与封堵块连接,定位块与封堵块的连接处具有第一限位台阶,分岔装置具有两个分支,第一限位台阶用于与分岔装置的两个分支的连接处抵接。进一步地,定位块具有第三导向面,第三导向面与第一导向面连接。进一步地,选择进入装置还包括:第一管柱,第一管柱与导向块的前端连接,第一管柱用于与分岔装置的上接头配合连接,第一管柱的开口朝向导向块的第一导向面。进一步地,第一管柱的外侧具有导向台阶,导向台阶的端面为斜面,导向台阶用于与分岔装置的上接头内侧的台阶配合连接。进一步地,选择进入装置还包括:第二管柱,导向块通过第二管柱与第一管柱连接,第一管柱的一端与第一管柱连接,第二管柱的另一端与导向块的前端连接,第二管柱与第一管柱的连接处具有第二限位台阶,第二管柱用于与分岔装置的外台阶配合连接。进一步地,导向块包括:连接段,连接段的截面为部分环形结构,连接段的前端为导向块的前端;第二导向段,与连接段连接,第一导向面位于第二导向段上,第二导向段的后端为导向块的后端。进一步地,选择进入装置为一体结构。根据本发明的另一方面,提供了一种分支井系统,包括分岔装置和选择进入装置,选择进入装置为上述提供的选择进入装置,选择进入装置可拆卸地与分岔装置连接,当选择进入装置与分岔装置连接时,选择进入装置的封堵块封堵住分岔装置的一个分支,选择进入装置的导向块的第一导向面与分岔装置的下接头的内侧面之间形成导向通道,导向通道与分岔装置的另一个分支连通。应用本发明的技术方案,将选择进入装置设置为包括导向块和封堵块,在使用时将选择进入装置与分岔装置配合连接,这样可以用封堵块封堵住分岔装置的一个分支,并且能够用导向块的第一导向面对钻井工具进行导向,在将钻井工具下入分岔装置时,由于选择进入装置的存在,钻井装置可沿第一导向面的延伸方向进入另一个分支,从而实现分支井钻井。应用本发明提供的选择进入装置可以使钻井工具准确方便地进入分岔装置的预定分支,从而可以便于分支井钻井的操作。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:图1示出了现有技术中的分岔装置的结构示意图;图2示出了本发明的实施例提供的选择进入装置的结构示意图;图3示出了图2中的选择进入装置的剖视图。其中,上述附图包括以下附图标记:1、上接头;2、外台阶;3、下接头;4、第一分支;5、第二分支;10、导向块;11、第一导向面;12、连接段;13、第二导向段;20、封堵块;21、封堵段;22、第一导向段;23、第二导向面;30、定位块;31、第一限位台阶;32、第三导向面;40、第一管柱;41、导向台阶;50、第二管柱;51、第二限位台阶。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。如图2和图3所示,本发明的实施例提供了一种选择进入装置,该装置包括导向块10和封堵块20。其中,导向块10具有第一导向面11,导向块10的后端的截面面积大于导向块10的前端的截面面积,导向块10用于与分岔装置的下接头配合以对钻井工具进行导向。封堵块20与导向块10的后端连接,封堵块20用于封堵分岔装置的一个分支。应用本实施例的技术方案,将选择进入装置设置为包括导向块10和封堵块20,在使用时将选择进入装置与分岔装置配合连接,这样可以用封堵块20封堵住分岔装置的一个分支,并且能够用导向块10的第一导向面11对钻井工具进行导向,在将钻井工具下入分岔装置时,由于选择进入装置的存在,钻井装置可沿第一导向面11的延伸方向进入分岔装置的另一个分支,从而实现分支井钻井。应用本实施例提供的选择进入装置可以使钻井工具准确方便地进入分岔装置的预定分支,从而可以便于分支井钻井的操作。使用本实施例的技术方案,能够防止误操作,减少装置的损坏并提高生产效率。当使用钻井工具对一个分支钻井完成后,可以取出选择进入装置,然后改变选择进入装置的位置并再次伸入到分岔装置中,以使钻井工具伸入另一个分支中进行钻井。具体地,封堵块20包括封堵段21和第一导向段22。其中,封堵段21的前端与导向块10的后端连接;第一导向段22的前端与封堵段21的后端连接,第一导向段22具有第二导向面23,第一导向段22的后端的截面面积小于第一导向段22的前端的截面面积。如此设置便于将第一导向段22伸入分岔装置的分支内并用封堵段21进行封堵。具体地,第二导向面23可以设置为斜面。而且,将封堵块20伸入分岔装置的分支内进行封堵可以对该分支进行支撑,在钻井工具伸入另一个分支时会产生侧向力,通过封堵块20的支撑可防止分支因为侧向力的作用而变形和损坏。因此,通过封堵块20能够对分岔装置进行保护。在本实施例中,选择进入装置还包括定位块30,封堵块20通过定位块30与导向块10连接,定位块30的前端与导向块10的后端连接,定位块30的后端与封堵块20连接,定位块30与封堵块20的连接处具有第一限位台阶31,分岔装置具有两个分支,第一限位台阶31用于与分岔装置的两个分支的连接处抵接。选择进入装置在伸入分岔装置的过程中,当定位块30的第一限位台阶31与分岔装置的两个分支的连接处抵接时可起到限位作用,此时选择进入装置到达预定深度,不会再继续下降。通过定位块30能够对选择进入装置起到定位和限位的作用。在本实施例中,定位块30具有第三导向面32,第三导向面32与第一导向面11连接。通过第三导向面32与第一导向面11的共同作用,可对钻井工具进行导向。如图3所示,选择进入装置还包括第一管柱40,第一管柱40与导向块10的前端连接,第一管柱40用于与分岔装置的上接头配合连接,第一管柱40的开口朝向导向块10的第一导向面11。通过设置第一管柱40便于与分岔装置的上接头配合连接,而且,当钻井工具伸入第一管柱40并通过第一管柱40的开口后可直接与第一导向面11接触,从而便于对钻井工具进行导向。其中,第一导向面11可以设置为斜面。在操作时,使用送入工具与选择进入装置连接,以将选择进入装置送入分岔装置内或从分岔装置内取出。具体地,送入工具可以与第一管柱40连接,这样便于送入工具与选择进入装置的连接。进一步地,第一管柱40的外侧具有导向台阶41,导向台阶41的端面为斜面,导向台阶41用于与分岔装置的上接头内侧的台阶配合连接。如此设置,能够通过导向台阶41与分岔装置的上接头内侧的台阶的配合对选择进入装置进行导向,从而便于选择进入装置进入分岔装置。在本实施例中,选择进入装置还包括第二管柱50,导向块10通过第二管柱50与第一管柱40连接,第一管柱40的一端与第一管柱40连接,第二管柱50的另一端与导向块10的前端连接,第二管柱50与第一管柱40的连接处具有第二限位台阶51,第二管柱50用于与分岔装置的外台阶配合连接。如此设置,可通过第二管柱50的第二限位台阶51与分岔装置的外台阶配合连接,从而对选择进入装置进行限位和定位,以使选择进入装置到达准确的位置。具体地,导向块10包括连接段12和第二导向段13。其中,连接段12的截面为部分环形结构,连接段12的前端为导向块10的前端;第二导向段13与连接段12连接,第一导向面11位于第二导向段13上,第二导向段13的后端为导向块10的后端。连接段12与第二导向段13共同对钻井工具起导向作用。在本实施例中,可以将选择进入装置设置为一体结构,这样可以提高装置的整体结构强度。本发明的另一实施例提供了一种分支井系统,该分支井系统包括分岔装置和选择进入装置,其中,选择进入装置为上述实施例提供的选择进入装置,选择进入装置可拆卸地与分岔装置连接,当选择进入装置与分岔装置连接时,选择进入装置的封堵块20封堵住分岔装置的一个分支,选择进入装置的导向块10的第一导向面11与分岔装置的下接头的内侧面之间形成导向通道,导向通道与分岔装置的另一个分支连通。这样,钻井工具可通过导向通道的引导作用准确快速地进入分岔装置的分支,从而进行分支井钻井作业。应用本实施例的技术方案,在使用时将选择进入装置与分岔装置配合连接,这样可以用封堵块20封堵住分岔装置的一个分支,并且能够用导向块10的第一导向面11对钻井工具进行导向,在将钻井工具下入分岔装置时,由于选择进入装置的存在,钻井装置可沿第一导向面11的延伸方向进入分岔装置的另一个分支,从而实现分支井钻井。应用本实施例的技术方案可以使钻井工具准确方便地进入分岔装置的预定分支,从而可以便于分支井钻井的操作。使用本实施例的技术方案,能够防止误操作,减少装置的损坏并提高生产效率。当使用钻井工具对一个分支钻井完成后,可以取出选择进入装置,然后改变选择进入装置的位置并再次伸入到分岔装置中,以使钻井工具伸入另一个分支中进行钻井。以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和或它们的组合。除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位,并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

权利要求:1.一种选择进入装置,其特征在于,包括:导向块10,所述导向块10具有第一导向面11,所述导向块10的后端的截面面积大于所述导向块10的前端的截面面积,所述导向块10用于与分岔装置的下接头配合以对钻井工具进行导向;封堵块20,所述封堵块20与所述导向块10的后端连接,所述封堵块20用于封堵所述分岔装置的一个分支。2.根据权利要求1所述的选择进入装置,其特征在于,所述封堵块20包括:封堵段21,所述封堵段21的前端与所述导向块10的后端连接;第一导向段22,所述第一导向段22的前端与所述封堵段21的后端连接,所述第一导向段22具有第二导向面23,所述第一导向段22的后端的截面面积小于所述第一导向段22的前端的截面面积。3.根据权利要求1所述的选择进入装置,其特征在于,所述选择进入装置还包括:定位块30,所述封堵块20通过所述定位块30与所述导向块10连接,所述定位块30的前端与所述导向块10的后端连接,所述定位块30的后端与所述封堵块20连接,所述定位块30与所述封堵块20的连接处具有第一限位台阶31,所述分岔装置具有两个分支,所述第一限位台阶31用于与所述分岔装置的两个分支的连接处抵接。4.根据权利要求3所述的选择进入装置,其特征在于,所述定位块30具有第三导向面32,所述第三导向面32与所述第一导向面11连接。5.根据权利要求1所述的选择进入装置,其特征在于,所述选择进入装置还包括:第一管柱40,所述第一管柱40与所述导向块10的前端连接,所述第一管柱40用于与所述分岔装置的上接头配合连接,所述第一管柱40的开口朝向所述导向块10的第一导向面11。6.根据权利要求5所述的选择进入装置,其特征在于,所述第一管柱40的外侧具有导向台阶41,所述导向台阶41的端面为斜面,所述导向台阶41用于与所述分岔装置的上接头内侧的台阶配合连接。7.根据权利要求5所述的选择进入装置,其特征在于,所述选择进入装置还包括:第二管柱50,所述导向块10通过所述第二管柱50与所述第一管柱40连接,所述第一管柱40的一端与所述第一管柱40连接,所述第二管柱50的另一端与所述导向块10的前端连接,所述第二管柱50与所述第一管柱40的连接处具有第二限位台阶51,所述第二管柱50用于与所述分岔装置的外台阶配合连接。8.根据权利要求1所述的选择进入装置,其特征在于,所述导向块10包括:连接段12,所述连接段12的截面为部分环形结构,所述连接段12的前端为所述导向块10的前端;第二导向段13,与所述连接段12连接,所述第一导向面11位于所述第二导向段13上,所述第二导向段13的后端为所述导向块10的后端。9.根据权利要求1所述的选择进入装置,其特征在于,所述选择进入装置为一体结构。10.一种分支井系统,其特征在于,包括分岔装置和选择进入装置,所述选择进入装置为权利要求1至9中任一项所述的选择进入装置,所述选择进入装置可拆卸地与所述分岔装置连接,当所述选择进入装置与所述分岔装置连接时,所述选择进入装置的封堵块20封堵住所述分岔装置的一个分支,所述选择进入装置的导向块10的第一导向面11与所述分岔装置的下接头的内侧面之间形成导向通道,所述导向通道与所述分岔装置的另一个分支连通。

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