CN111706258B - 用于径向井的牵引式软管辅助送进装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于径向井的牵引式软管辅助送进装置及方法，其涉及石油与天然气开采领域，装置包括：高压钻进机构，其包括：高压泵；高压软管；水射流钻头；供高压软管穿过的转向器短节，转向器短节上具有开口；转向器，转向器中具有转向通道，转向通道一端竖直向上，转向通道另一端朝向水平方向，转向通道的两端之间通过弧状结构连通；辅助送进机构，其包括牵引绳，高压软管上具有多个沿其延伸方向排列的连接点，牵引绳通过连接点与高压软管可分离相连接在一起，牵引绳能从转向器短节的开口伸入，高压软管由尾部向头部依次与牵引绳的头部向尾部可分离相连接；对牵引绳实现收放的动力装置。本申请能够提升径向井施工的效率和质量。

Description

用于径向井的牵引式软管辅助送进装置及方法

技术领域

本发明涉及石油与天然气开采领域，特别涉及一种用于径向井的牵引式软管辅助送进装置及方法。

背景技术

在我国能源需求日益增长，油气对外依存度较高，中老油田稳产压力增大，新探明储量不足，剩余油集中于薄层、低渗层、稠油区等难动用区域的背景下，经济地对老井改造和剩余油资源动用已经成为稳定国家油气产量的重要课题。

径向水平井钻井技术是一种新兴的超短半径钻井技术，是指利用高压水射流技术，在垂直井眼内相应层位沿径向钻出呈辐射状分布的一口或多口水平井眼。在裸眼地层该技术的主要步骤为：通过直井下放末端连有水射流喷嘴的高压软管，高压软管通过转向器完成对喷嘴的姿态调整后，水射流钻头接通产生向后喷射送进水射流和向前喷射的破岩水射流以实现连续破岩钻孔，最终在目标地层形成微小的径向井眼。

径向水平井钻井技术已在美国、加拿大、中国、阿根廷、埃及、玻利维亚、俄罗斯等国家应用或试验，效果明显，其可经济、环保和安全地实现对油田的低渗、高粘、边际、薄油藏等难动用储量进行开发，在老井甚至死井的基础上进行二次开发，达成常规钻井技术所难以实现的特殊作业，也可在新井作为替代压裂的增产方式。该技术可以有效提升地层流体流动性，有效穿越近井筒伤害带，增大泄油面积，打破构造限制，沟通多产层，增加油藏可动资源，其轨迹易于控制有效避免水锥和气锥，对于提高油气井单井产量、油气采收率效果显著。此外该技术在煤层气、地热资源的开发利用、修井工程、岩土排水防水工程等领域展现出巨大的应用潜力。

发明内容

径向井技术的核心课题之一是如何将地面产生的水力能量精确的传递至目标地层岩石，既使用连续油管、高压软管等管线将地面高压水泵产生的水力能量传递至井下水射流钻头，其中涉及将高压管线从直井中的竖直状态转变为在目标径向井中水平状态的转向技术。该技术诞生40年来，对于高压软管的姿态转向技术从须对套管进行复杂的段铣和扩眼作业后使用机械装置转向，逐渐发展为高压软管直接在转向器内进行转向。转向器为高压软管设有进出口和通道以完成高压软管的角度调整，极大的提升了径向井作业效率和质量。但仍存在以下问题：

1、受限制于材料特性，高压软管只能为水射流钻头提供收回的拉力，不能为提供前进的送进力，故只能依靠水射流钻头分配部分水力能量，向钻井方向反方向喷射以产生自进力。在径向井的构造过程中，水射流能量主要分配在沿程压耗、推进射流、破岩射流上。当地面水力能量不足，井深较大，转向器转弯半径较小(尤其是90°转向)，目标层岩石硬度较大时，均可能导致送进阻力过大，推进射流或破岩射流水力能量不足，降低钻孔能力，送进能力，限制了径向井施工的深度和长度。

2、高压软管在直井段中可能弯曲，入转向器时将产生较大的阻力，且水射流喷嘴可能在转向器内受卡，造成水射流喷嘴难以伸出转向器。

3、由于高压软管存在预应力，水射流钻头出转向器后无支撑而发生下垂、地层非均质性、重力等因素的存在，水射流钻头在地层中难以保持直线钻进。以上问题限制了径向井延伸的极限长度和准确度。

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种用于径向井的牵引式软管辅助送进装置及方法，其至少能够解决以上问题之一。

本发明实施例的具体技术方案是：

一种用于径向井的牵引式软管辅助送进装置，所述用于径向井的牵引式软管辅助送进装置包括：

高压钻进机构，其包括：高压泵；与所述高压泵相连通的高压软管；连接在所述高压软管下端的水射流钻头；供所述高压软管穿过的转向器短节，所述转向器短节上具有开口；设置在所述转向器短节中的转向器，所述转向器中具有转向通道，所述转向通道一端竖直向上，所述转向通道另一端朝向水平方向，所述转向通道的两端之间通过弧状结构连通，所述高压软管能穿设过所述转向通道并通过所述开口伸出所述转向器短节；

辅助送进机构，其包括牵引绳，所述高压软管上具有多个沿其延伸方向排列的连接点，所述牵引绳通过所述连接点与所述高压软管可分离相连接在一起，所述牵引绳能从所述转向器短节的开口伸入，所述高压软管由尾部向头部依次与所述牵引绳的头部向尾部可分离相连接；对所述牵引绳实现收放的动力装置。

优选地，所述牵引绳由所述转向器短节和井筒侧壁之间环空下入并伸入至所述转向器短节的开口。

优选地，当所述高压软管在所述转向器短节和所述转向器中下入时，所述牵引绳通过所述动力装置上提，以对所述高压软管进行下拉；当所述水射流钻头的钻头在径向钻入地层时，所述牵引绳拉住所述高压软管伸出所述开口处以使伸出所述开口的高压软管保持水平稳定。

优选地，当所述水射流钻头的钻头不断钻入地层的过程中，所述牵引绳与所述高压软管可分离相连接在一起的连接点处从所述高压软管的头部向尾部依次脱离。

优选地，所述高压泵能输出的压力不小于35Mpa，所述高压软管能承受不低于40Mpa的工作压力。

优选地，所述牵引绳采用钢丝绳或合金绳，其直径小于等于所述高压软管的外径的1/5,大于等于所述高压软管的外径的1/10。

优选地，在所述高压软管的所述连接点处，通过胶带或PE钢塑带将所述牵引绳结合于所述高压软管上，相邻连接点之间的间距在5cm至10cm之间。

优选地，所述牵引绳的长度大于等于两倍需要钻进的径向井的长度。

优选地，所述用于径向井的牵引式软管辅助送进装置还包括：

数据测量单元和控制单元，所述数据测量单元包括：设置在所述转向器短节上的摄像装置，所述摄像装置位于所述开口处，其用于观测所述水射流钻头的工作情况，并将收集的数据发送至控制单元；高压泵压力传感器，其用于监控压力是否出现突降或突升的不稳定状况，并将收集的数据发送至控制单元；动力装置传感器，其用于监测所述牵引绳的位置、速度和受力情况，并将收集的数据发送至控制单元；控制单元用于收集所述摄像装置、高压泵压力传感器和动力装置传感器收集的数据，并对所述高压泵、动力装置进行控制。

一种采用如上述所述的用于径向井的牵引式软管辅助送进装置的牵引式软管辅助送进方法，包括以下步骤：

根据需求选择已有的老直井或新钻直井；

将转向器短节通过管柱下入至目标深度和方位；

将牵引绳的头部设置在井口处，将所述牵引绳的尾部自所述转向器短节伸入，经过转向器的转向通道、所述转向器短节的开口，从环空上返将所述牵引绳的尾部与动力装置相连接，在地面上将所述牵引绳通过连接点与所述高压软管可分离相连接在一起，所述高压软管由尾部向头部依次与所述牵引绳的头部向尾部可分离相连接；

向所述转向器短节的转向器中下入高压软管，在下入过程中，通过动力装置收回所述牵引绳，以使所述牵引绳牵引所述高压软管伸出所述转向器短节的开口，直至所述水射流钻头对准所需钻孔位置；

开启高压泵对所述高压软管输送射流水力，通过所述水射流钻头对所需钻孔位置进行破岩钻进，在所述水射流钻头不断钻进的过程中，根据钻进速度收回所述牵引绳，所述牵引绳与所述高压软管的可分离相连接的连接点由所述高压软管的头部向尾部依次分离；

当所述水射流钻头进入地层预设长度后，通过所述动力装置收回所有所述牵引绳，并将所述高压软管从转向器短节中回收。

本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

第一、通过牵引绳的机械牵引力取代对高压软管的水力送进力。一般的径向井喷嘴推进需要分配部分水力能量向钻进反方向产生送进力，在水力能量不足时可能导致送进力小，破岩效率低。本申请采用的机械牵引力可以使水力能量集中于破岩，弥补了沿程压耗带来的压力损耗，提升径向井可钻深度和钻进长度。

第二、通过牵引绳的机械牵引力克服了高压软管在转向器中转向角度带来的阻力。转向器转弯半径较越小，尤其是实现高压软管的90°转向时，阻力最大，本申请采用的机械牵引力可以有效克服这一阻力，使得径向井轨迹保持严格水平成为现实。

第三、牵引绳通过所述连接点与所述高压软管可分离相连接在一起可以为高压软管转向器的水平段未钻进地层时提供支撑，保证高压软管在进入地层前保持水平状态，进一步保证径向井轨道保持水平。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明实施例中水射流喷嘴未进入地层时的用于径向井的牵引式软管辅助送进装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中水射流喷嘴进入地层后的用于径向井的牵引式软管辅助送进装置的结构示意图。

以上附图的附图标记：

1、高压泵；2、地面管汇；3、高压软管；31、连接点；32、分离的连接点；4、水射流钻头；5、转向器短节；51、开口；6、油管；7、转向器；71、转向通道；8、牵引绳；9、动力装置；10、环空；11、摄像装置；12、径向井；13、地层；14、堵头。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了为高压软管提供机械牵引力以克服其在转向器中的阻力，且使得高压软管的头部处能够一直保持水平的进入地层，提升径向井施工的效率和质量，在本申请中提供了一种用于径向井的牵引式软管辅助送进装置，图1为本发明实施例中水射流喷嘴未进入地层时的用于径向井的牵引式软管辅助送进装置的结构示意图，图2为本发明实施例中水射流喷嘴进入地层后的用于径向井的牵引式软管辅助送进装置的结构示意图，如图1和图2所示，所述用于径向井12的牵引式软管辅助送进装置可以包括：高压钻进机构，其包括：高压泵1；与所述高压泵1相连通的高压软管3；连接在所述高压软管3下端的水射流钻头4；供所述高压软管3穿过的转向器短节5，所述转向器短节5上具有开口51；设置在所述转向器短节5中的转向器7，所述转向器7中具有转向通道71，所述转向通道71一端竖直向上，所述转向通道71另一端朝向水平方向，所述转向通道71的两端之间通过弧状结构连通，所述高压软管3能穿设过所述转向通道71并通过所述开口51伸出所述转向器短节5；辅助送进机构，其包括牵引绳8，所述高压软管3上具有多个沿其延伸方向排列的连接点31，所述牵引绳8通过所述连接点31与所述高压软管3可分离相连接在一起，所述牵引绳8能从所述转向器短节5的开口51伸入，所述高压软管3由尾部向头部依次与所述牵引绳8的头部向尾部可分离相连接；对所述牵引绳8实现收放的动力装置9。

如图1所示，用于径向井12的牵引式软管辅助送进装置可以包括：高压钻进机构和辅助送进机构。其中，高压钻进机构可以包括：高压泵1、高压软管3、水射流钻头4、转向器短节5、转向器7。

高压泵1用于产生水力能量，以供水射流钻头4使用。高压软管3与高压泵1之间可以通过地面管汇2相连接在一起。高压软管3可滑动密封地贯穿井口，底部连通设置水射流喷嘴，其可连接随钻定位短节，以实时监测水射流组钻头的位置。

水射流钻头4连接在所述高压软管3下端，通过所述地面管汇2和高压软管3将水力能量传递至所述水射流钻头4。水射流钻头4通过高压水射流进行破岩，因此，所述高压泵1能输出的压力不小于35Mpa，所述高压软管3能承受不低于40Mpa的工作压力。

转向器短节5用于供所述高压软管3穿过，所述转向器短节5上具有开口51，转向器短节5的上端可以连接油管6以形成管柱，以将转向器短节5下入固定于目标层位和方位。转向器短节5的上端和下端端部可以呈锥形，以便转向器短节5的下入和上提。转向器短节5的下端底部通过螺纹连接堵头14，以保证管柱不受井下流体的影响。

如图1所示，转向器7可以可拆卸的固定设置在所述转向器短节5中，所述转向器7中具有转向通道71，所述转向通道71一端竖直向上，竖直向上的口处呈锥状，以保证高压软管3顺利通过进入转向通道71，所述转向通道71另一端朝向水平方向，所述转向通道71的两端之间通过弧状结构连通，从而使得高压软管3可以从竖直向上的一端伸入，通过弧状结构后变相，再从水平方向伸出。上述结构用于高压软管3从进入前的竖直状态到出转向器7后水平状态的姿态调整。

所述高压软管3能穿设过所述转向通道71并通过所述开口51伸出所述转向器短节5。所述转向通道71的几何形态决定了高压软管3出转向器7后的角度，转向通道71内可设置润滑油或滚轮等，从而降低所述高压软管3通过转向通道71的摩擦阻力。

如图1所示，辅助送进机构为高压钻进机构的持续破岩提供送进力，保证其在地层13中形成稳定的、水平的径向井12轨道。辅助送进机构可以包括牵引绳8、动力装置9。其中，所述高压软管3上具有多个沿其延伸方向排列的连接点31。所述牵引绳8通过所述连接点31与所述高压软管3可分离相连接在一起，每一个连接点31处，牵引绳8与高压软管3可以呈连接状态，在需要时该连接点31处，牵引绳8与高压软管3之间可以分离。所述牵引绳8由所述转向器短节5和所述井筒侧壁之间环空10下入并伸入至所述转向器短节5的开口51。所述牵引绳8再从所述转向器短节5的开口51伸入。所述高压软管3由尾部向头部依次与所述牵引绳8的头部向尾部可分离相连接。动力装置9与所述牵引绳8的尾部相连接，以对所述牵引绳8实现收放。

水射流喷嘴未进入地层13，当所述高压软管3在所述转向器短节5和所述转向器7中下入时，牵引绳8与高压软管3在每个连接点31均呈连接状态，如此，所述牵引绳8通过所述动力装置9上提，以对所述高压软管3进行下拉。当所述水射流钻头4的钻头在径向钻入地层13时，如图1和图2所示，所述牵引绳8拉住所述高压软管3伸出所述开口51处以使伸出所述开口51的高压软管3保持水平稳定，进而为未钻进地层13时的高压软管3提供支撑，保证其在进入地层13前保持水平状态，进一步保证径向井12轨道保持水平。

如图2所示，当所述水射流钻头4的钻头不断钻入地层13的过程中，所述牵引绳8与所述高压软管3可分离相连接在一起的连接点31处从所述高压软管3的头部向尾部依次脱离。这样高压软管3上钻入地层13的连接点31均可以与牵引绳8实现脱离，避免影响牵引绳8为未钻进地层13的高压软管3提供支撑。

如图1和图2所示，所述牵引绳8的长度需要大于等于两倍需要钻进的径向井12的长度。从而可以保证牵引绳8穿过油管6的头部自由置于井口外，牵引绳8滑动密封地穿过井口，沿油管6内通过转向器7后沿环空10尾部连接至动力设备。述牵引绳8采用钢丝绳或合金绳等高强度绳，其直径小于等于所述高压软管3的外径的1/5,否则将导致与高压软管3可分离相连接后难以出转向器7，其直径大于等于所述高压软管3的外径的1/10，否则会导致牵引绳8强度不足。

在所述高压软管3的所述连接点31处，通过胶带(可以是防水胶带、透明胶带)或PE钢塑带将所述牵引绳8捆绑结合于所述高压软管3上。牵引绳8可以紧密连接在高压软管3的一侧，不应弯曲甚至缠绕地连接于高压软管3，否则将导致牵引绳8分离受阻，造成水射流钻头4送进困难。连接点31处使用材料存在优选强度和优选连接点31间距，以胶带为例，除在连接点31的首末需缠绕8-10圈，其余连接点31仅需5-6圈，每个连接点31可以间隔5cm-10cm，所有连接点31形成的段总长达预设的径向水平井长度的2-3倍。连接点31处牵引绳8与高压软管3结合强度过高(如胶带缠绕圈数过多)，连接点31间隔过短，所有连接点31形成的段总长过短将导致牵引绳8分离困难，反之将导致牵引绳8无法提供足够的送进力，甚至直接脱开高压软管3。

如图1和图2所示，动力装置9通过连接牵引绳8在油管6外(井口)提供向上拉力，环空10中的牵引绳8传递拉力至牵引绳8与高压软管3的结合段，通过结合段连接点31的摩擦力牵引高压软管3。牵引绳8一方面为高压软管3提供送进力，使水射流钻头4破岩后继续沿水平方向送进破岩，另一方面靠近前端的连接点31在所结合部分即将进入径向井12眼前将与其分离，转变为分离的连接点32随油管6外牵引绳8向上运动。在径向井12钻井完成后，动力装置9将剩余结合段的连接点31处分离，从环空10中收回所有牵引绳8。动力设备可以为可实施监测行程的步进电机，以确定所述水射流钻头4的位置，且能随时控制牵引速度。动力设备应保证可容纳牵引绳8的长度大于两倍井深，且能提供足够功率保证油管6外牵引绳8的收回。

优选地，所述用于径向井12的牵引式软管辅助送进装置还可以包括：数据测量单元和控制单元，所述数据测量单元包括：设置在所述转向器短节5上的摄像装置11，所述摄像装置11位于所述开口51处，其用于观测所述水射流钻头4的工作情况，例如监测水射流钻头4位置和描绘轨迹，并将收集的数据发送至控制单元；高压泵1压力传感器，其用于监控压力是否出现突降或突升的不稳定状况，并将收集的数据发送至控制单元；动力装置9传感器，其用于监测所述牵引绳8的位置、速度和受力情况，并将收集的数据发送至控制单元；控制单元用于收集所述摄像装置11、高压泵1压力传感器和动力装置9传感器收集的数据，并对所述高压泵1、动力装置9进行控制。动力装置9传感器可以包括位移传感器，速度传感器和拉力传感器。控制单元能接收、处理数据测量单元数据，做到对径向井12施工的监测和排险，并能实时根据数据实现对各元件的控制，包括高压泵1的压力调整和开关，水射流喷嘴轨迹的判定，动力装置9工作速度和方式调整等。

本申请中的用于径向井12的牵引式软管辅助送进装置避免了水射流钻头4遇卡，水力能量不足，井眼轨道不直等所造成的高压软管3送进阻力过大，送进力不足，出转向器7后高压软管3下垂的问题，且其结构简单经济，可高效完成径向井12水平钻井工序。

采用本申请中的用于径向井12的牵引式软管辅助送进装置的牵引式软管辅助送进方法如下，其可以包括以下步骤：

根据需求选择已有的老直井或新钻直井。若井筒已进行套管完井，则需进行套管开窗作业。

将转向器短节5通过管柱下入至目标深度和方位。转向器短节5的上端可以连接油管6，从而形成管柱。转动管柱选择方位后固定井口以保证管柱完全固定。在本实施方式中，在本发明应用的地层13应深度较浅，且为裸眼。

将牵引绳8的头部设置在井口处，将所述牵引绳8的尾部自所述转向器短节5伸入，经过转向器7的转向通道71、所述转向器短节5的开口51，从环空10上返将所述牵引绳8的尾部与动力装置9相连接，在地面上将所述牵引绳8通过连接点31与所述高压软管3可分离相连接在一起，所述高压软管3由尾部向头部依次与所述牵引绳8的头部向尾部可分离相连接。将牵引绳8与高压软管3相可分离连接在一起，在地面通过连接点31将牵引绳8连接于高压软管3，以胶带作为材料的连接点31为例，除在结合段首末需缠绕8-10圈，其余连接点31仅需5-6圈，每个连接点31间隔5cm-10cm，所述连接点31总长为预设的径向水平井长度的2-3倍。

向所述转向器短节5的转向器7中下入高压软管3，在下入过程中，通过动力装置9收回所述牵引绳8，以使所述牵引绳8牵引所述高压软管3伸出所述转向器短节5的开口51，直至所述水射流钻头4对准所需钻孔位置。在此过程中，先密封连接各管线，将高压泵1通过地面管汇2与高压软管3密封连接。再向油管6、所述转向器短节5的转向器7中下入高压软管3，在下入过程中，启动动力设备，以最大速率收回牵引绳8，牵引绳8为高压软管3提供拉力，直至水射流钻头4从地面运动出转向器7，至伸出转向器短节5的开口51，最终使得所述水射流钻头4对准所需钻孔位置。

如图2所示，开启高压泵1对所述高压软管3输送射流水力，通过所述水射流钻头4对所需钻孔位置进行破岩钻进，在所述水射流钻头4不断钻进的过程中，根据钻进速度收回所述牵引绳8，所述牵引绳8与所述高压软管3的可分离相连接的连接点31由所述高压软管3的头部向尾部依次分离。在本步骤中，水射流钻头4接触地层13岩石后通过高压水射流破碎岩石，此时以较慢速度收回牵引绳8，牵引绳8为高压软管3提供牵引力使水射流钻头4进入地层13，逐渐形成径向井12。靠近高压软管3前端的连接点31在所结合部分即将进入径向井12眼前将与牵引绳8分离，转变为分离的连接点32随环空10的牵引绳8向上收入动力装置9。当然，可以在安全允许的范围内尽可能提升泵压。

在上述步骤中，通过控制动力装置9可实现高压钻进机构的两种不同送进方式：一种是连续送进。所述水射流钻头4进入地层13后,若正常可适当增大牵引速度，在送进1m后，可适当停止送进，充分破岩1分钟后恢复送进；若无法正常连续送进，可转为另一种非连续送进。非连续送进就是：每送进1分钟后停止送进1分钟，反复进行送进。

该步骤中在送进过程中注意观察高压泵1的泵压，高压软管3的振动状态，连接点31处的连接状态，地面剩余高压软管3的形态和长度，牵引绳8的受力状态，水射流喷嘴噪音，摄像装置11图像，高压软管3牵引速度和牵引绳8收回速度对比状态。以便随时注意做出以下操作：

1、若泵压突然升高或下降，说明管线憋压或刺漏，应降压停泵，排查问题。

2、若高压软管3振幅过大，可能造成脱扣危险，应停泵调整其姿态。

3、若连接点31出现崩断、磨断的情况，应停泵重新连接。

4、若牵引绳8绷紧，水射流喷嘴噪音逐渐消失，摄像装置11图像异常，高压软管3的牵引速度和牵引绳8的收回速度对比状态速度严重不符，说明破岩遇阻或高压软管3进入阻力过大，应停止送进，必要时令动力装置9放出部分牵引绳8，持续1-2分钟后若牵引绳8不再紧绷，则继续送进；若前述措施下牵引绳8长时间保持绷紧，则提升泵压，持续1-2分钟后若牵引绳8不再紧绷，则继续送进；若前述措施均不能使牵引绳8解除紧绷，则径向井12钻井失败，应取出高压软管3检查情况。

当所述水射流钻头4进入地层13预设长度后，通过所述动力装置9收回所有所述牵引绳8，并将所述高压软管3从转向器短节5、油管6内部中回收，完成径向井12作业。

本申请具有以下几点有点：

第一、通过牵引绳8的机械牵引力取代对高压软管3的水力送进力。一般的径向井12喷嘴推进需要分配部分水力能量向钻进反方向产生送进力，在水力能量不足时可能导致送进力小，破岩效率低。本申请采用的机械牵引力可以使水力能量集中于破岩，弥补了沿程压耗带来的压力损耗，提升径向井12可钻深度和钻进长度。

第二、通过牵引绳8的机械牵引力克服了高压软管3在转向器7中转向角度带来的阻力。转向器7转弯半径较越小，尤其是实现高压软管3的90°转向时，阻力最大，本申请采用的机械牵引力可以有效克服这一阻力，使得径向井12轨迹保持严格水平成为现实。

第三、牵引绳8通过所述连接点31与所述高压软管3可分离相连接在一起可以为高压软管3转向器7的水平段未钻进地层13时提供支撑，保证高压软管3在进入地层13前保持水平状态，进一步保证径向井12轨道保持水平。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于径向井的牵引式软管辅助送进装置，其特征在于，所述用于径向井的牵引式软管辅助送进装置包括：

高压钻进机构，其包括：高压泵；与所述高压泵相连通的高压软管；连接在所述高压软管下端的水射流钻头；供所述高压软管穿过的转向器短节，所述转向器短节上具有开口；设置在所述转向器短节中的转向器，所述转向器中具有转向通道，所述转向通道一端竖直向上，所述转向通道另一端朝向水平方向，所述转向通道的两端之间通过弧状结构连通，所述高压软管能穿设过所述转向通道并通过所述开口伸出所述转向器短节；

辅助送进机构，其包括牵引绳，所述高压软管上具有多个沿其延伸方向排列的连接点，所述牵引绳通过所述连接点与所述高压软管可分离的连接在一起，所述牵引绳能从所述转向器短节的开口伸入，所述高压软管由尾部向头部依次与所述牵引绳的头部向尾部可分离的连接；对所述牵引绳实现收放的动力装置。

2.根据权利要求1所述的用于径向井的牵引式软管辅助送进装置，其特征在于，所述牵引绳由所述转向器短节和井筒侧壁之间环空下入并伸入至所述转向器短节的开口。

3.根据权利要求1所述的用于径向井的牵引式软管辅助送进装置，其特征在于，当所述高压软管在所述转向器短节和所述转向器中下入时，所述牵引绳通过所述动力装置上提，以对所述高压软管进行下拉；当所述水射流钻头的钻头在径向钻入地层时，所述牵引绳拉住所述高压软管伸出所述开口处以使伸出所述开口的高压软管保持水平稳定。

4.根据权利要求1所述的用于径向井的牵引式软管辅助送进装置，其特征在于，当所述水射流钻头的钻头不断钻入地层的过程中，所述牵引绳与所述高压软管可分离相连接在一起的连接点处从所述高压软管的头部向尾部依次脱离。

5.根据权利要求1所述的用于径向井的牵引式软管辅助送进装置，其特征在于，所述高压泵能输出的压力不小于35Mpa，所述高压软管能承受不低于40Mpa的工作压力。

6.根据权利要求1所述的用于径向井的牵引式软管辅助送进装置，其特征在于，所述牵引绳采用钢丝绳或合金绳，其直径小于等于所述高压软管的外径的1/5,大于等于所述高压软管的外径的1/10。

7.根据权利要求1所述的用于径向井的牵引式软管辅助送进装置，其特征在于，在所述高压软管的所述连接点处，通过胶带或PE钢塑带将所述牵引绳结合于所述高压软管上，相邻连接点之间的间距在5cm至10cm之间。

8.根据权利要求1所述的用于径向井的牵引式软管辅助送进装置，其特征在于，所述牵引绳的长度大于等于两倍需要钻进的径向井的长度。

9.根据权利要求1所述的用于径向井的牵引式软管辅助送进装置，其特征在于，所述用于径向井的牵引式软管辅助送进装置还包括：

数据测量单元和控制单元，所述数据测量单元包括：设置在所述转向器短节上的摄像装置，所述摄像装置位于所述开口处，其用于观测所述水射流钻头的工作情况，并将收集的数据发送至控制单元；高压泵压力传感器，其用于监控压力是否出现突降或突升的不稳定状况，并将收集的数据发送至控制单元；动力装置传感器，其用于监测所述牵引绳的位置、速度和受力情况，并将收集的数据发送至控制单元；控制单元用于收集所述摄像装置、高压泵压力传感器和动力装置传感器收集的数据，并对所述高压泵、动力装置进行控制。

10.一种采用如权利要求1所述的用于径向井的牵引式软管辅助送进装置的牵引式软管辅助送进方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据需求选择已有的老直井或新钻直井；

将转向器短节通过管柱下入至目标深度和方位；

将牵引绳的头部设置在井口处，将所述牵引绳的尾部自所述转向器短节伸入，经过转向器的转向通道、所述转向器短节的开口，从环空上返将所述牵引绳的尾部与动力装置相连接，在地面上将所述牵引绳通过连接点与所述高压软管可分离的连接在一起，所述高压软管由尾部向头部依次与所述牵引绳的头部向尾部可分离的连接；

向所述转向器短节的转向器中下入高压软管，在下入过程中，通过动力装置收回所述牵引绳，以使所述牵引绳牵引所述高压软管伸出所述转向器短节的开口，直至所述水射流钻头对准所需钻孔位置；

开启高压泵对所述高压软管输送射流水力，通过所述水射流钻头对所需钻孔位置进行破岩钻进，在所述水射流钻头不断钻进的过程中，根据钻进速度收回所述牵引绳，所述牵引绳与所述高压软管可分离连接的连接点由所述高压软管的头部向尾部依次分离；

当所述水射流钻头进入地层预设长度后，通过所述动力装置收回所有所述牵引绳，并将所述高压软管从转向器短节中回收。

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