本发明专利技术涉及一种母井分支装置，接头，在所述接头的下游端部安装有分支结构件。其中，所述分支结构件包括至少两个卷状体，以及设置在卷状体之间并且连接于所述卷状体的切痕的分隔板，所述卷状体的第一端部和分隔板的第一端部均连接于所述接头从而所述卷状体与所述分隔板构成连接于所述接头的支管。本发明专利技术的母井分支装置提高了钻分支井的成功率，并且不需要膨胀工具，方便了操作、节约成本。本发明专利技术还涉及了这种母井分支装置的制造方法和使用其钻分支井的方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种支井施工装置，特别是一种母井分支装置。本专利技术还涉及这种母井分支装置的制造方法和使用其钻分支井的方法。
技术介绍
分支井技术在一个主井眼的井壁上钻出两个或更多个进入储层的井眼，以便于使多个储层泄油。在油藏工程方面，分支井技术可以增大油藏的裸露面积、提高泄油效率、改善油流动态剖面、降低锥进效应、提高重力泄油效果、纵向调整油藏的开采。从钻井角度看，可以减少无效井段、减少钻井设备的搬迁、节约套管、泥浆费用。此外，对于海上工程来说可以充分利用海上平台井口槽；对于地面工程来说，可以大大降低土地使用面积、地面管汇建设、油井管理等费用，增加了经济效益。目前，按照复杂性和功能性建立了分支井的TAML (Technology AdvancementMultilaterals)分级体系，将分支井按完井方式为6个等级=TAMLl级完井的主井眼和分支井眼都为裸眼，完井作业不能对不同产层进行分隔，分支井眼连接处具有较弱的力学完整性，基本不具备水力完整性和再进入能力；TAML2级完井的主井眼下套管并注水泥，分支井眼裸眼或只下筛管不注水泥，连接处的机械支撑较第一等级强，但也不具备力学完整性、水力完整性和再进入能力；TAML3级完井的主井眼下套管注水泥固井，分支井眼下尾管并回接到主井眼套管中，连接部位不进行密封或注水泥，具有力学完整性和再进入能力，连接处所能承受的最大压裂压力，也就是连接处的岩石所能承受的最大压力；TAML4级完井从下套管的主井眼中侧钻分支井眼，分支井眼下尾管，连接处具有力学完整性和再进入能力，但窗口部分靠固井水泥环密封，封隔器和套管的共同作用，提供了层间分隔；TAML5级完井主井眼和分支井眼都下套管固井，连接处具有力学完整性、水力完整性和再进入能力，能实现完全的层间分隔；TAML6级完井靠有耐压密封或整体地面预制成型的连接窗口来实现结合部的压力整体性，预成型系统下井膨胀后，窗口可以恢复到原来的几何尺寸，为分支提供API全尺寸通道，分支井眼的钻井、下套管和完井可以彼此独立进行。其中，TAML6级分支井技术具有完整的压力完整性、液力封隔性和可选择性再进入等特性，是分支井技术中难度最高、应用前景广阔的一项当今正在蓬勃发展的高新钻井技术。对于分支井技术，井下分支装置决定了分支井的施工工序和完井水平。由于TAML6级分支井技术的应用前景最为广阔，因此对于用于TAML6级分支井技术的母井分支装置的研究也更多。在 Jose Fraija, Herve Ohmer, Tom Pulick, Mike Jardon, Mirush Kaja, Ramiro Paez, Gabriel P.G.Sotomayor, Kenneth Umudjoro 在“油田新技术 http://www.slb-sis.com.cn/toc/” (2002年秋季刊):52-69页发表的《多底分支井建井技术新进展》中介绍了一种TAML6级分支井井下分支装置及所使用的膨胀工具。在使用时，首先将两个分支管压缩，在下入井中后，再采用膨胀工具将其膨胀。由于膨胀工具是在井下使用，并且其结构非常复杂，给制造和使用带来极大的不方便。另外，现有技术中的母井分支装置的支管通常使用圆管或者带有倾斜剖切面的圆管。圆管与设置在圆管之间的分隔板之间焊接位置为圆弧并且焊接操作空间极为狭窄，给生产带来不便。因此急需一种使用方便的母井分支装置。
技术实现思路
针对上述的问题，本专利技术提出了一种母井分支装置。这种母井分支装置适用于TAML6级分支井技术，并且将其以压缩状态下入井后，能够在井下自动膨胀。本专利技术还涉及这种母井分支装置的制造方法和使用其钻分支井的方法。根据本专利技术的第一方面，提出了一种母井分支装置，包括接头，在接头的下游端部安装有分支结构件，其中分支结构件包括至少两个卷状体，以及设置在卷状体之间并且连接于卷状体的切痕的分隔板，卷状体的第一端部和分隔板的第一端部均连接于接头从而卷状体与分隔板构成连接于接头的支管。根据本专利技术的母井分支装置，卷状体也不需要由整根圆管制成，甚至可以使用板材卷曲而成，节省了材料。在一个实施例中，切痕为直线，并且其经过卷状体的第一端部和第二端部。这样形成支管的卷状体与分隔板的接缝为直线，并且用于焊接操作的空间也较大，便于生产。在一个优选的实施例中，卷状体的第一端部的弧长小于其第二端部的弧长。这使得卷状体形成的支管能以远离彼此的方式而存在，有助于钻分支井。在一个实施例中，分隔板构造为其上游部分为U形结构，下游部分为实体结构。用语“实体结构”这里是指分隔板的下游部分为使得支管不连通的板材。在一个实施例中，分隔板的轴向长度大于卷状体的轴向长度。在母井分支装置下入过程中，这种分隔板能够移开前方的障碍物从而防止支管受到碰撞而损坏，提高钻分支井的成功率。在一个实施例中，至少一个卷状体的材料为形状记忆合金。形状记忆合金具有良好的形状记忆功能，从而可以在地面上压缩由卷状体形成的支管而在井下使用外界刺激使支管变为原来的状态，无需使用膨胀工具，以简化母井分支装置的使用，并且降低其生产成本。在一个实施例中，形状记忆合金为钛镍基形状记忆合金。在一个优选的实施例中，形状记忆合金为Ti44Ni47Nlv这种形状记忆合金的转变温度在在60-100°C之间，该温度范围处于2000m-3300m深的井底温度范围内(通常情况下，2000m-3300m深的井底温度范围为60-99°C)ο此外,这种钛镍基形状记忆合金的强度也较高,耐腐蚀性也较好,从而根据本专利技术的母井分支装置的使用寿命也较长。根据本专利技术的第二方面，提供了一种制造上文描述的母井分支装置的方法，包括:步骤一:使用形状记忆合金制作卷状体；步骤二:在形状记忆合金的转变温度之上，将从步骤一中得到的卷状体连接于接头同时安装分隔板而形成支管；步骤三:在形状记忆合金的转变温度之下，压缩连接于接头的支管。根据本专利技术的第三方面，提供了一种使用上文所述的母井分支装置钻分支井的方法，包括:步骤a:钻主井眼，并且将欲设置母井分支装置的井段扩大到设定尺寸；步骤b:将母井分支装置的支管压缩后，下入到欲设置母井分支装置的井段内，并且通过井下刺激源使压缩的支管膨胀；步骤c:主井眼固井；步骤d:通过母井分支装置钻分支井。在一个实施例中，在步骤b中的井下刺激源为地热。这样，不再需要从外界给形状记忆合金提供用于变形的能量，方便了操作并且节约了成本。在本申请中，用语“上游”、“下游”规定为朝向地面的方向为上游而与上游方向相反的方向为下游。用语“切痕”是指卷状体的沿轴向方向的边缘。与现有技术相比，本专利技术的优点在于，卷状体与分隔板的接缝为直线，用于焊接操作的空间也较大，便于生产。卷状体也不再需要整根圆管，甚至可以使用板材卷曲而成，节省了材料。分隔板的轴向长度大于卷状体的轴向长度，在母井分支装置下入过程中，分隔板能够防止支管受到碰撞而损坏，从而提高了钻分支井的成功率。另外，本专利技术的卷状体的材料为形状记忆合金Ti44Ni47Nb9,这种形状记忆合金的转变温度与地层温度相一致，从而不需要从外界给形状记忆合金提供用于变形的能量，也不需要膨胀工具，方便了操作并且节约了成本。【附图说明】在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中:图1是本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种母井分支装置，包括，接头，在所述接头的下游端部安装有分支结构件，其中，所述分支结构件包括至少两个卷状体，以及设置在卷状体之间并且连接于所述卷状体的切痕的分隔板，所述卷状体的第一端部和分隔板的第一端部均连接于所述接头，从而所述卷状体与所述分隔板构成连接于所述接头的支管。
【技术特征摘要】
1.一种母井分支装置，包括， 接头，在所述接头的下游端部安装有分支结构件， 其中，所述分支结构件包括至少两个卷状体，以及设置在卷状体之间并且连接于所述卷状体的切痕的分隔板，所述卷状体的第一端部和分隔板的第一端部均连接于所述接头，从而所述卷状体与所述分隔板构成连接于所述接头的支管。2.根据权利要求1所述的母井分支装置，其特征在于，所述分隔板的轴向长度大于所述卷状体的轴向长度。3.根据权利要求1或2所述的母井分支装置，其特征在于，至少一个卷状体的材料为形状记忆合金。4.根据权利要求3所述的母井分支装置，其特征在于，所述形状记忆合金为Ti44Ni47Nb9O5.根据上述权利要求中任一项所述的母井分支装置，其特征在于，所述切痕为直线，并且其经过所述卷状体的第一端部和第二端部。6.根据权利要求5所述的母井分支装置，其特征在于，所述卷状体的第一端部的弧长小于其第二端部的弧长。7.根据上述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王敏生，黄辉，张映红，屈耀明，思娜，唐冠伟，蒋庞露，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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