本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)技術領域，具體涉及為一種用于在地層中形成流道的裝置。

背景技術：

在石油開采技術中，主要采用旋轉鉆井的生產(chǎn)方式在地層中形成流道。例如，通過機械旋轉裝置將扭矩加在鉆桿上，以驅動鉆頭旋轉鉆進。但是，在這種生產(chǎn)方式中，機械旋轉裝置受自身體積限制，只能安裝在鉆臺上，不能放置到井下，鉆頭徑向尺寸也很大。還可以通過螺桿馬達內(nèi)腔容積的周期變化將液壓轉化為扭矩，加載在鉆桿上，以驅動鉆頭旋轉鉆進。但是由于螺桿馬達的結構復雜，其徑向尺寸較大。由此，上述兩種鉆井方式均無法滿足在井下生成例如0.5-5厘米直徑的小流道的需要。

在現(xiàn)有技術中，為了在地層中形成流道，尤其是小流道，常采用水力噴砂射孔技術。但是實際操作過程中，水力噴射開孔需要很高的水壓力(壓力不小于55MPa)從而，水力噴射開孔對地面設備要求較高，操作成本較大。

由此，需要提供一種在地層中形成流道的裝置，以降低操作成本。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述的問題，本發(fā)明提出了一種用于在地層中生成流道的裝置。利用該裝置能有助于降低地面壓力設備的壓力等級，降低生產(chǎn)成本。同時，使用該裝置可有效地控制流道的位置和發(fā)展方向，對地層的改造達到預期效果。

本發(fā)明提供了一種用于在地層中形成流道的裝置，包括：

上端開放且下端封閉的管狀外殼，在外殼上設置有貫穿內(nèi)外的安裝孔，

設置在外殼體的內(nèi)腔中的柔性管，柔性管的下端設置在安裝孔處，

其中，柔性管的下端的流通通道的截面面積減小以使得在向外殼體內(nèi)注入液體時柔性管能向地層中噴射液體并在壓力推動下穿過安裝孔向地層中延伸。

在一個實施例中，外殼包括外殼體和密封式連接在外殼體的下端的端蓋。

在一個實施例中，端蓋構造為弧狀，并且安裝孔構造在端蓋上。

在一個實施例中，在安裝孔處密封式固定設置導向座，導向座具有供柔性管穿過的內(nèi)孔。

在一個實施例中，所述流通通道構造為鉆頭，并且在初始狀態(tài)下，鉆頭不突出端蓋的外壁。

在一個實施例中，柔性管的外壁上構造有外螺紋以與導向座的內(nèi)孔上的內(nèi)螺紋相配合。

在一個實施例中，柔性管的外壁上的外螺紋的螺紋升角為10-50度。

在一個實施例中，在外殼上設置多個安裝孔，各安裝孔處設置有與安裝孔對應的柔性管。

在一個實施例中，在外殼內(nèi)設置用于限定柔性管的分隔片，分隔片上具有供柔性管穿過的開孔。

在一個實施例中，安裝孔的軸線與外殼的軸線之間的夾角為10-70度。

本申請中，用語“上”、“下”以裝置的實際工作方向為參照。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明包括以下優(yōu)點。通過此裝置生成流道時，壓力液不僅從柔性管的下端向外噴出，以起到射流破巖、攜帶鉆屑的作用，還能起到輔助潤滑和冷卻的作用。同時，柔性管還能鉆入地層，以在地層中形成流道。另外，使用該裝置形成流道時，在相對低的壓力下便能完成，對地面泵送設備要求較低。而且，使用該裝置形成流道時，能有效地控制流道位置和發(fā)展方向，增強了對流道的可控性。在操作過程中，耗費液體少，操作成本低。還有，本發(fā)明的裝置的結構簡單合理，具有很高的安全性和可靠性。

附圖說明

在下文中將基于實施例并參考附圖來對本發(fā)明進行更詳細的描述。其中：

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的在地層中形成流道的裝置的示意圖；

圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的在地層中形成流道的裝置的局部剖面圖；

圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的導向座的示意圖；

圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的分隔片的示意圖；

在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標記，附圖并未按照實際的比例繪制。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。

圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的在地層中形成流道的裝置100。如圖1所示，裝置100包括外殼1和柔性管2。外殼1的上端開放，以用于接收壓力液。而外殼1的下端封閉，以將壓力液存儲在外殼1的內(nèi)腔中。同時，在外殼1上設置有安裝孔11(由圖2中可見)。在初始狀態(tài)下，也就是泵送壓力液之前，柔性管2設置在外殼1的內(nèi)腔中，并且柔性管2的末端插入到安裝孔11中。但是柔性管2的末端不能超越外殼1的側壁的外周面。同時，柔性管2的下端的流通通道的截面面積減小。

在石油完井過程中，將此裝置100安裝在管柱上，然后被下放到主井眼后，從地面向外殼1中泵送液體。液體由上端進入到外殼1內(nèi)，由于外殼1的內(nèi)腔中的壓力高于內(nèi)腔外的壓力，流體經(jīng)過柔性管2的上端進入，并由柔性管2的另一端噴出。由于柔性管2的下端的流通通道的截面面積減小，達到了節(jié)流的目的，并在節(jié)流面處產(chǎn)生壓力差以推動柔性管2穿過安裝孔11延伸到地層中。最終，柔性管2伸入地層中，并在地層中形成流道。

由此，使用此裝置100生成流道時，壓力液不僅從柔性管2的下端的流通通道向外噴出，以起到射流破巖、攜帶鉆屑的作用，還能起到輔助潤滑和冷卻的作用。同時，柔性管2還能鉆入地層，以在地層中形成流道，并能有效地控制儲藏層的孔洞的位置和發(fā)展方向，增強了對流道的可控性。在操作過程中，只需大約20-30MPa的壓力液便能驅動柔性管2向地層延伸，大大降低了對地面泵送設備的要求，操作成本低。還有，本發(fā)明的裝置100的結構簡單合理，具有很高的安全性和可靠性。

為了方便安裝，外殼1包括外殼體12和端蓋13。其中，端蓋13密封式固定設置在外殼體12的下端，以用于封堵外殼體12的下端。優(yōu)選地，端蓋13構造為弧狀，并且安裝孔11構造在端蓋13上。這種設置的端蓋13在下入過程中，能降低與主井眼之間的摩擦或剮蹭，有助于裝置100被順利地下入到預設位置。同時，通過這種設置，能更加保證在初始狀態(tài)時柔性管2的下端不突出外殼1的外周壁之外，也就是在初始狀態(tài)下，柔性管2的下端不能與巖土壁直接接觸，從而保證裝置100的順利下入以及裝置100的自身安全。需要說明地是，本申請中， 不限定安裝孔11的設置位置，也就是，安裝孔11也可以設置在其它部位，例如，外殼體12的外壁上。

如圖2所示，在安裝孔11處設置導向座3。導向座3具有供柔性管2穿過的內(nèi)孔31，如圖3所示。也就是，在安裝孔11和柔性管2之間設置導向座3。優(yōu)選地，安裝孔11可構造為螺紋孔。相應地，導向座3的外壁上設置有外螺紋，以與安裝孔11螺紋配合。通過這種設置，簡化了裝置100的結構，有利于各部件之間的安裝。同時，在安裝孔11和導向座3之間設置密封件(圖中未示出)，以保證兩者之間的密封，提高裝置100的運行安全性。進一步優(yōu)選地，密封件可以為硅膠密封圈。

如圖2所示，在柔性管2的下端設置有鉆頭4。鉆頭4上設置有供流體流過的鉆頭孔41，也就是，鉆頭孔41為流通通道。此處的鉆頭孔41的內(nèi)徑也小于柔性管2的內(nèi)徑，以形成節(jié)流壓差，從而推動柔性管2向地層延伸。在初始狀態(tài)下，鉆頭4不突出端蓋13的外壁。同時，柔性管2的外壁上構造有外螺紋以與導向座3的內(nèi)孔31上的內(nèi)螺紋相配合。在柔性管2受推力向外延伸時，由于柔性管2與導向座3螺紋配合，柔性管2在向外運動的同時，周向旋轉，從而帶動鉆頭4旋轉，以在地層中鉆進延伸。優(yōu)選地，為了保證柔性管2順利向外延伸，柔性管2的外壁上的外螺紋的螺紋升角為10-50度，相對應地，導向座3的內(nèi)孔31上的內(nèi)螺紋升角為10-50度，并與柔性管2的外壁上的外螺紋相配合。例如，柔性管2的外壁上的外螺紋的螺紋升角為35度。通過這種設置，柔性管2不僅在壓力推動下前進用于破巖，還能通過鉆頭4旋轉切削地層，以高鉆進效率在地層中鉆出流道。

需要說明書地是，流通通道可以與柔性管2為一整體，即構造為設置在柔性管2的下端的縮口結構。流通通道還可以構造在鉆頭4上。由此，只要是在柔性管2的下端能使得流通通道變小而形成壓力差以推動柔性管2運動的結構均應落入本發(fā)明的保護范圍。

可在端蓋13的周向上設置多個安裝孔11。相對應地，在外殼1的內(nèi)腔中設置多個柔性管2與安裝孔11配合，并在各安裝孔11與和其相對應的柔性管2之間設置導向座3。由此，在一趟完井管柱上可形成多個流道，從而增加了地層的開采效果。同時提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本。例如，可根據(jù)實際工程，在所述外殼1上設置4個安裝孔11。

為了避免多個柔性管2在外殼1的內(nèi)腔中互相影響，在外殼1的內(nèi)腔中設置分隔片5，以用于限定柔性管2的位置。分隔片5構造為與外殼1的內(nèi)腔壁連接的片狀。并且，在分隔片5上設置多個開孔51，如圖4所示。同時，開孔51的內(nèi)徑大于柔性管2的外徑，以利于柔性管2順利穿過。當然，開孔51還有助于殼體1的內(nèi)腔中的液體的順利流通。需要注意地是，分隔片5的形狀不限于圓形，還可以構造為方形、橢圓形、多邊形或者梅花形等。也就是，只要能限定柔性管2的位置的分隔片5均應落入本發(fā)明的保護范圍。

優(yōu)選地，柔性管2可為柔性鋼管材質，以保證柔性管2容易地穿過地層的巖土層。同時，還為了保證柔性管2順利地在地層中延伸，安裝孔11的軸線與外殼1的軸線之間的夾角可為10-70度，例如50度。通過這種設置，在推力作用下，柔性管2很容易地進入到地層，以在地層中形成流道。

需要說明地是，可在裝置100的兩端可以設置螺紋結構(圖中未示出)，用于在完井過程中，方便地與完井管柱連接。

另外，在應用此裝置100生成儲藏開采流道時，通過安裝孔11的位置能有效地控制生產(chǎn)的流道位置，通過安裝孔11傾斜方向和柔性管2的長度可有效控制生產(chǎn)的流道的發(fā)展方向，由此，增強了對地層開采流道的可控性。由于柔性管2在儲藏地層中邊射孔邊延伸的同時邊鉆進，由此，采用此裝置100在地層中生成的流道的效率高。該裝置100尤其適用于生產(chǎn)小流道(例如流道直徑為0.5-5厘米)，從而在地層中生成的流道針對性強，套管強度受損小，對套管強度影響很小，從而延長了油井壽命。并且在操作過程中，耗費液體少，操作成本低。此外，根據(jù)本發(fā)明的裝置100的結構簡單合理，具有很高的安全性和可靠性。

雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對其進行各種改進并且可以用等效物替換其中的部件。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權利要求的范圍內(nèi)的所有技術方案。