冲顶开窗径向水平井转向送进关键技术

为解决传统径向水平井技术套管段铣和大直径扩孔困难等问题,提出在免扩孔条件下一次性实现径向水平井开窗及钻进的技术方案,设计在Φ139.7 mm套管内使用的转向工具,该工具利用液压冲顶方式进行套管开窗,并采用Φ14 mm无缝钢管作为喷射钻进的钻管。数值模拟与室内试验表明,采用纵向冲顶方式可满足套管开窗要求;在45 MPa泵压作用下钻管能够克服转向阻力实现送进;当冲头下倾角度为11°时能有效地实现钻管矫直与长距离送进;采用液压冲顶套管与金属钻管送进相结合的方式可满足超短半径径向水平井作业要求,为下一步联合水力钻头进行高压喷射破岩奠定基础。

径向水平井套管冲孔技术研究

本文研究的超短半径径向水平井技术是在液压推力作用下,利用转向机构顶端的冲头实现套管冲孔开窗,然后继续加大液压推力实现钻管在滑道中的转向和送进,并利用高压射流钻头完成水平钻进的技术。通过力学分析与试验,设计了在Φ5.5in套管内使用的转向器,并选择前后刃角分别为80°和120°的双级刃面横向冲头,在28.2MPa的泵压下,实现套管壁的冲顶穿透,为实现下一步的钻管送进和旋转射流钻进做好基础。