用于形成径向水平井的转向装置及其操作方法

技术领域

本发明涉及油气钻探装备技术领域，特别涉及一种用于形成径向水平井的转向装置及其操作方法。

背景技术

径向水平井技术是一种经济、高效的油气井增产的前沿技术，该技术能够从油气井垂直井段的不同层面沿径向钻出多个径向分支井眼，在储层中构建出“一井多分层、一层多分支”的立体油气运移网络，能够极大提高油气运移效率、提高单井产量。其重难点在于它需要在不足300mm的半径内由竖直方向转向水平方向，避免造斜定向和复杂井眼轨迹控制的影响，因此转向装置尤为重要。

第一种径向水平井导向装置是由W.Dickinson等提出的Ⅰ型转向器，该转向器利用水力液压缸驱动，通过一个90度弯曲通道完成变向。但该转向器需要套管锻铣并大直径扩孔，导致工作效率低、施工难度大。

之后，W.Dickinson等又研制出Ⅲ型转向器，该型转向器为双曲线形管道，扩孔直径比Ⅰ型转向器减少一半，且可在同一地层钻多个径向井眼。但早期转向装置需要锻铣套管并扩孔，总体工艺复杂、定位困难、风险较高，已逐渐被新型的套管内转向器所取代。

Card Landers等提出了可实现在套管内转向的转向器，作业管线沿套管内部轨道实现由垂直到水平的转向，避免了套管锻铣和大直径扩孔，有缩短周期、降低风险、节约成本等优点。李根生等设计出小尺寸转向器，该转向器能在套管内完成转向，内部轨道曲线光滑，极大降低作业管线通过的阻力。由于新型转向器仅在套管内完成从垂直到水平的转向，所以轨道尺寸较小，导致套管开窗困难，更限制了传递到井下的水力力量。因此，在套管上高效开出较大的孔眼已成为径向水平井技术的关键环节。考虑到几千米井下钻压难以控制，因此旋转磨料射流技术已成为套管开窗的主要技术手段之一，但目前仍存在工艺复杂，成功率低的难题。

综合考虑以上技术存在的缺点，需要一种更为先进的转向装置，从而能够同时实现开窗与钻进的目的。

发明内容

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形成径向水平井的转向装置及其操作方法，其能够同时实现开窗和转向钻进的目的。

本发明实施例的具体技术方案是：

一种用于形成径向水平井的转向装置，所述用于形成径向水平井的转向装置包括：

具有空腔的管体，所述管体上端具有与所述空腔连通的开口，所述管体的侧壁上具有缺口；

设置在所述空腔中的转向器，所述转向器具有第一通道和第二通道，所述转向器的侧壁上具有开孔，所述开孔与所述缺口相对应，形成所述第一通道和所述第二通道的共有侧壁上具有连通所述第一通道和所述第二通道的连通孔，所述第二通道与所述连通孔相连通；

开窗机构，其能自所述开口进入所述空腔至所述转向器的第一通道中，所述开窗机构具有钻头机构，当所述开窗机构位于所述转向器的第一通道中时，所述钻头机构与所述开孔的位置相对应；

钻进件，其能自所述开口进入所述空腔至所述转向器的第一通道中，所述钻进件上具有导通通道，当所述钻进件位于所述转向器的第一通道中时，所述导通通道的一端与所述开孔的位置相对应，所述导通通道的另一端与所述连通孔的位置相对应，以使所述第二通道通过所述导通通道与所述开孔相导通。

优选地，所述用于形成径向水平井的转向装置还包括：设置在所述空腔中的导向件，所述导向件呈圆管状，所述导向件位于所述开口和所述转向器之间，所述导向件的上端呈斜面状，所述导向件的侧壁上具有第一轨道，所述第一轨道上端位于所述导向件的呈斜面状的上端的最低处，所述第一轨道下端一直延伸至所述导向件的最下端。

优选地，所述开窗机构的外侧壁上具有第一导向凸起部，其能嵌入所述导向件的所述第一轨道中；所述第一导向凸起部至少为2个，其中至少一个所述第一导向凸起部位于所述开窗机构的下端，当所述开窗机构的下端刚进入所述转向器的第一通道中时，至少一个所述第一导向凸起部还位于所述第一轨道中。

优选地，所述钻进件的外侧壁上具有第二导向凸起部，其能嵌入所述导向件的所述第一轨道中；所述第二导向凸起部至少为2个，其中至少一个所述第二导向凸起部位于所述钻进件的下端，当所述钻进件的下端刚进入所述转向器的第一通道中时，至少一个所述第二导向凸起部还位于所述第一轨道中。

优选地，所述第一通道的底部为一斜面；所述开窗机构包括：开窗件，所述开窗件的下端呈与所述第一通道的底部的斜面相对应的斜面；所述开窗件的侧壁上具有水平通道，所述开窗件具有与所述水平通道相连通的竖直通道；所述水平通道内设置有所述钻头机构；当所述开窗件位于所述第一通道中，所述开窗件的下端的斜面与所述第一通道的底部的斜面相对应时，所述水平通道的位置与所述开孔相对应。

优选地，所述空腔包括转向器容纳部分、中部容纳部分和导向件容纳部分，所述中部容纳部分位于所述转向器容纳部分和所述导向件容纳部分之间；所述转向器容纳部分用于容纳所述转向器，所述导向件容纳部分用于容纳所述导向件；所述导向件容纳部分的内径小于所述中部容纳部分的内径；所述缺口的位置与所述转向器容纳部分相对应。

优选地，所述第一通道沿竖直方向延伸，所述钻进件的上端侧壁处形成有管线槽，所述管线槽延伸至所述钻进件的上端面，当所述钻进件位于所述转向器的第一通道中时，所述管线槽通过所述连通孔、所述第二通道与所述导通通道相连通；所述第二通道的下半部分朝向所述第一通道方向呈弧形，且所述第二通道的末端与所述连通孔相连通。

优选地，所述第二通道的末端高于所述第一通道的底部、所述开孔；所述转向器形成所述第一通道的侧壁上具有第二轨道；当所述开窗机构进入所述转向器的第一通道中时，所述第一导向凸起部进入所述第二轨道；当所述钻进件进入所述转向器的第一通道中时，所述第二导向凸起部进入所述第二轨道。

优选地，所述开窗件包括第一段开窗件和位于所述第一段开窗件上方的第二段开窗件，所述第一段开窗件在径向方向的尺寸大于所述第二段开窗件在径向方向的尺寸；所述水平通道位于所述第一段开窗件，所述第一段开窗件与所述第一通道相配合以能进入至所述第一通道中；所述竖直通道穿过全部的所述第二段开窗件和部分与所述第一段开窗件；所述第一导向凸起部位于所述第一段开窗件的外侧壁。

一种采用如上述任一所述的用于形成径向水平井的转向装置的操作方法，所述操作方法包括：

将具有转向器的管体下入到套管需要开窗的位置并将所述开口通过所述管体的缺口对准所述套管需要开窗的位置；

将开窗机构通过连续油管下入至所述管体的开口处，并通过所述管体的开口、所述管体的空腔中进入转向器的第一通道中，所述开窗机构的钻头机构与所述开孔相对应；

待所述钻头机构与所述开孔相对应以后，驱动所述钻头机构转动以使其伸出在所述套管上完成开窗作业形成窗口；

待开窗作业完成以后，通过所述连续油管将所述开窗机构取出；

将钻进件通过钻进管线下入至所述管体的开口处，并通过所述管体的开口、所述管体的空腔中进入转向器的第一通道中，导通通道的一端与所述开孔的位置相对应，所述导通通道的另一端与连通孔的位置相对应，以使第二通道通过所述导通通道与所述开孔相导通，形成一个与所述套管上的窗口相对应的钻进转向轨道。

本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

当开窗机构自所述开口进入所述空腔至所述转向器的第一通道中后，且所述钻头机构与所述开孔的位置相对应时，用于形成径向水平井的转向装置此时可以利用开窗机构对套管进行开窗作业以形成窗口。当钻进件自所述开口进入所述空腔至所述转向器的第一通道中后，且所述导通通道的一端与所述开孔的位置相对应，所述导通通道的另一端与所述连通孔的位置相对应，所述第二通道通过所述导通通道与所述开孔相导通时，用于形成径向水平井的转向装置此时可以进行转向钻进作业，即利用钻进管线进入第二通道中，再随着导通通道转向后到达开孔，与窗口相对应，从而在窗口进行钻进作业。因此，通过本申请中的用于形成径向水平井的转向装置可以同时实现开窗和转向钻进的目的。

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。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为本发明实施例中开窗机构进入第一通道时的用于形成径向水平井的转向装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中钻进件进入第一通道时的用于形成径向水平井的转向装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中管体的结构示意图；

图4为本发明实施例中管体的剖面图；

图5为本发明实施例中导向件的结构示意图；

图6为本发明实施例中开窗机构的结构示意图；

图7为本发明实施例中开窗机构的剖面图；

图8为本发明实施例中钻进件的结构示意图；

图9为本发明实施例中钻进件的剖面图；

图10为本发明实施例中转向器的正视图；

图11为本发明实施例中转向器的侧视图；

图12为本发明实施例中转向器的剖面图。

以上附图的附图标记：

1、管体；11、缺口；12、开口；13、空腔；14、转向器容纳部分；15、中部容纳部分；16、导向件容纳部分；2、导向件；21、第一轨道；3、开窗机构；31、钻头机构；32、开窗件；321、第一导向凸起部；322、水平通道；323、竖直通道；324、第一段开窗件；325、第二段开窗件；4、钻进件；41、第二导向凸起部；42、导通通道；43、管线槽；5、转向器；51、第一通道；52、第二通道；53、开孔；54、连通孔；55、第二轨道。

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。

为了能够同时实现开窗和转向钻进的目的，在本申请中提出一种用于形成径向水平井的转向装置，图1为本发明实施例中开窗机构进入第一通道时的用于形成径向水平井的转向装置的结构示意图，图2为本发明实施例中钻进件进入第一通道时的用于形成径向水平井的转向装置的结构示意图，如图1和图2所示，用于形成径向水平井的转向装置可以包括：具有空腔13的管体1，管体1上端具有与空腔13连通的开口12，管体1的侧壁上具有缺口11；设置在空腔13中的转向器5，转向器5具有第一通道51和第二通道52，转向器5的侧壁上具有开孔53，开孔53与缺口11相对应，形成第一通道51和第二通道52的共有侧壁上具有连通第一通道51和第二通道52的连通孔54，第二通道52与连通孔54相连通；开窗机构3，其能自开口12进入空腔13至转向器5的第一通道51中，开窗机构3具有钻头机构31，当开窗机构3位于转向器5的第一通道51中时，钻头机构31与开孔53的位置相对应；钻进件4，其能自开口12进入空腔13至转向器5的第一通道51中，钻进件4上具有导通通道42，当钻进件4位于转向器5的第一通道51中时，导通通道42的一端与开孔53的位置相对应，导通通道42的另一端与连通孔54的位置相对应，以使第二通道52通过导通通道42与开孔53相导通。

当开窗机构3自开口12进入空腔13至转向器5的第一通道51中后，且钻头机构31与开孔53的位置相对应时，用于形成径向水平井的转向装置此时可以利用开窗机构3对套管进行开窗作业以形成窗口。当钻进件4自开口12进入空腔13至转向器5的第一通道51中后，且导通通道42的一端与开孔53的位置相对应，导通通道42的另一端与连通孔54的位置相对应，第二通道52通过导通通道42与开孔53相导通时，用于形成径向水平井的转向装置此时可以进行转向钻进作业，即利用钻进管线进入第二通道52中，再随着导通通道42转向后到达开孔53，与窗口相对应，从而在窗口进行钻进作业。因此，通过本申请中的用于形成径向水平井的转向装置可以同时实现开窗和转向钻进的目的。

图3为本发明实施例中管体的结构示意图，图4为本发明实施例中管体的剖面图，如图1至图4所示，管体1沿竖直方向延伸，管体1的内部具有沿竖直方向延伸的空腔13。管体1上端具有与空腔13连通的开口12，管体1底部可以呈封堵状态，其可以直接呈密封状，也可以通过堵头实现封堵状态。在管体1的侧壁上可以具有缺口11，该缺口11用于与转向器5的开孔53相对应，从而使得后期转向器5中的开窗机构3的钻头机构31能够通过该缺口11伸出管体1至管体1外部，从而进行开窗作业形成窗口；另外一方面缺口11可以使得后期钻进管线能够进入转向器5的第二通道52后沿着导通通道42、转向器5的开孔53，通过该缺口11伸出管体1至管体1外部，从而在窗口进行钻进作业。缺口11可以呈长条状，沿竖直方向延伸，其可以位于管体1的中下部位置处。缺口11可以为一个，也可以为两个，位于管体1相对称的两侧。管体1缺口11所处的位置可以用于安装转向器5，管体1除去缺口11的侧壁可以对转向器5起到保护、支撑固定作用。缺口11在竖直方向的长度可以等于或者大于转向器5的长度，缺口11的宽度可以等于或略大于转向器5的宽度，转向器5可以从缺口11处安装进入管体1内从而再进行固定，如焊接固定。当然，转向器5也可以从管体1的底部安装入管体1内部，再将管体1的底部通过堵头进行密封，达到封堵状态。

图10为本发明实施例中转向器的正视图，图11为本发明实施例中转向器的侧视图，图12为本发明实施例中转向器的剖面图，如图1至图2、图10至图12中所示，转向器5设置在空腔13中，其可以位于空腔13的底部。转向器5具有第一通道51和第二通道52。第一通道51可以完全沿竖直方向延伸，第一通道51从转向器5的上端面一直向下延伸。第二通道52的上半部分可以完全沿竖直方向延伸，第二通道52的上半部分可以与第一通道51相并列设置，第二通道52也可以从转向器5的上端面一直向下延伸。转向器5的侧壁上具有开孔53，开孔53与缺口11相对应。形成第一通道51和第二通道52的共有侧壁上具有连通第一通道51和第二通道52的连通孔54，第二通道52与连通孔54相连通。第二通道52的下半部分朝向第一通道51方向呈弧形，且第二通道52的末端与连通孔54相连通。连通孔54位于第二通道52的最下端位置处，如此钻进管线进入第二通道52后一直向下就可以通过呈弧形的第二通道52进行转弯，由竖直方向变成趋向于水平方向，之后再通过钻进件4的导通通道42完全转变为水平方向。

开窗机构3能自开口12进入空腔13至转向器5的第一通道51中。开窗机构3整体沿竖直方向延伸，大体呈圆柱状。开窗机构3具有钻头机构31，当开窗机构3位于转向器5的第一通道51中时，钻头机构31与开孔53的位置相对应。

如图1和图12所示，第一通道51的底部为一斜面。图6为本发明实施例中开窗机构的结构示意图，图7为本发明实施例中开窗机构的剖面图，如图6和图7所示，开窗机构3可以包括：开窗件32。开窗件32的下端呈与第一通道51的底部的斜面相对应的斜面。开窗件32的侧壁上具有水平通道322，开窗件32具有与水平通道322相连通的竖直通道323。水平通道322内设置有钻头机构31。该钻头机构31可以在径向方向进行伸缩，在钻头机构31伸出水平通道322、开孔53和缺口11后，其可以采用旋转磨料的方式在套管上进行开窗作业以形成窗口。

当开窗件32位于第一通道51中，开窗件32的下端的斜面与第一通道51的底部的斜面相对应时，开窗件32与第一通道51之间在周向方向的角度就得到了确定，此时，水平通道322的位置与开孔53相对应，以便于钻头机构31伸出开孔53进行开窗作业。

作为可行的，用于形成径向水平井的转向装置可以包括：设置在空腔13中的导向件2。相对应的，如图4所示，管体1的空腔13自下而上可以包括转向器容纳部分14、中部容纳部分15和导向件容纳部分16。如图1和图2所示，导向件容纳部分16用于容纳和固定导向件2。中部容纳部分15的内径大于导向件容纳部分16的内径，中部容纳部分15起到给开窗机构3和钻进件4进入到转向器5的第一通道51前进行一定程度的转向，从而使得开窗机构3和钻进件4偏离管体1的中线一些，进而下端能够进入到转向器5的第一通道51。转向器容纳部分14用于容纳转向器5，缺口11的位置与转向器容纳部分14相对应。

图5为本发明实施例中导向件的结构示意图，如图5所示，导向件2呈圆管状，导向件2位于开口12和转向器5之间。导向件2的上端呈斜面状，导向件2的侧壁上具有第一轨道21，第一轨道21上端位于导向件2的呈斜面状的上端的最低处，第一轨道21下端一直延伸至导向件2的最下端。导向件2需要与管体1之间固定，两者之间无法进行转动。导向件2的外侧壁可以与管体1的内侧壁相紧贴从而进行固定。

如图6所示，开窗机构3的外侧壁上具有第一导向凸起部321，其能嵌入导向件2的第一轨道21中。也就是说，开窗件32的外侧壁上具有第一导向凸起部321。当开窗机构3从开口12进入空腔13时，开窗机构3的下端先进入导向件2内部继续向下移动，第一导向凸起部321会与导向件2的上端面接触，由于导向件2的上端呈斜面状，第一导向凸起部321在沿着导向件2的上端面向低的位置处进行移动，移动的过程中，开窗机构3便与导向件2之间在周向方向上进行了转动，直到第一导向凸起部321到达导向件2的上端面的最低处，之后就进入了第一轨道21中。通过上述过程实现了开窗机构3和导向件2之间角度的调整，以便后期开窗机构3便于进入转向器5的第一通道51中，且进入第一通道51后，开窗机构3的钻头机构31能够与转向器5的开孔53位置相对应。

进一步的，第一导向凸起部321可以至少为2个，其中至少一个第一导向凸起部321位于开窗机构3的下端。当开窗机构3的下端刚进入转向器5的第一通道51中时，至少一个第一导向凸起部321还位于第一轨道21中。这样可以保证开窗机构3的下端刚进入转向器5的第一通道51中时，整个开窗机构3在周向上的角度是确定的，不会发生额外的转动，导致进一步进入转向器5的第一通道51后开窗机构3的钻头机构31无法与转向器5的开孔53位置相对应。

作为可行的，开窗件32可以包括第一段开窗件324和位于第一段开窗件324上方的第二段开窗件325。第一段开窗件324在径向方向的尺寸大于第二段开窗件325在径向方向的尺寸。水平通道322位于第一段开窗件324，第一段开窗件324与第一通道51相配合以能进入至第一通道51中。竖直通道323穿过全部的第二段开窗件325和部分与第一段开窗件324；第一导向凸起部321位于第一段开窗件324的外侧壁。通过上述结构，第一段开窗件324在径向方向的尺寸可以确保在径向方向的水平通道322上能够安装入钻头机构31，第二段开窗件325在径向方向的尺寸仅需保证能够形成竖直通道323即可，以向水平通道322输入压力液驱动钻头机构31转动进行开窗作业。另外，开窗件32的上端可以与连续油管等送进管线螺纹连接，从而利用连续油管等送进管线将开窗件32送入至管体1的内腔的过程中，第一段开窗件324进入中部容纳部分15，第二段开窗件325还位于导向件2中时，整个开窗件32容易发生一些偏转，由于第一通道51和第二通道52均偏离转向器5的中心线设置，这样便于后续第一段开窗件324进入转向器5的第一通道51。

图8为本发明实施例中钻进件的结构示意图，图9为本发明实施例中钻进件的剖面图，如图2、图8至图9所示，钻进件4能自开口12进入空腔13至转向器5的第一通道51中。钻进件4上具有导通通道42，导通通道42可以呈弧形，从而可以使得钻进管线进入第二通道52后，再通过钻进件4的导通通道42完全转变为水平方向。当钻进件4位于转向器5的第一通道51中时，即钻进件4的下端到达转向器5的第一通道51的底部时，导通通道42的一端与开孔53的位置相对应，导通通道42的另一端与连通孔54的位置相对应，以使第二通道52通过导通通道42与开孔53相导通。

同理，钻进件4的外侧壁上具有第二导向凸起部41。当钻进件4从开口12进入空腔13时，钻进件4的下端先进入导向件2内部继续向下移动，第二导向凸起部41会与导向件2的上端面接触，由于导向件2的上端呈斜面状，第二导向凸起部41在沿着导向件2的上端面向低的位置处进行移动，移动的过程中，钻进件4便与导向件2之间在周向方向上进行了转动，直到第二导向凸起部41到达导向件2的上端面的最低处，之后就进入了第一轨道21中。通过上述过程实现了钻进件4和导向件2之间角度的调整，以便后期钻进件4便于进入转向器5的第一通道51中，且进入第一通道51后，钻进件4的导通通道42的一端与开孔53的位置相对应，导通通道42的另一端与连通孔54的位置相对应，以使第二通道52通过导通通道42与开孔53相导通。

进一步的，第二导向凸起部41至少为2个，其中至少一个第二导向凸起部41位于钻进件4的下端，当钻进件4的下端刚进入转向器5的第一通道51中时，至少一个第二导向凸起部41还位于第一轨道21中。这样可以保证钻进件4的下端刚进入转向器5的第一通道51中时，整个钻进件4在周向上的角度是确定的，不会发生额外的转动，导致进一步进入转向器5的第一通道51后钻进件4的导通通道42无法与转向器5的开孔53位置、连通孔54的位置相对应。

钻进件4的上端侧壁处形成有管线槽43，管线槽43延伸至钻进件4的上端面。当钻进件4位于转向器5的第一通道51中时，管线槽43通过连通孔54、第二通道52与导通通道42相连通。钻进管线可以通过管线槽43进入至第一通道51中，之后再通过连通孔54，进入至第二通道52，一直到下部，伸入到第二通道52的末端后，再自行进行转弯进入至连通孔54，再进入钻进件4的导通通道42中。在上述结构中，连通孔54在竖直方向上的长度较长，可以让钻进管线由第一通道51进入第二通道52，再由第二通道52进入导通通道42。形成连通孔54的上边缘可以呈斜面状，这样可以对钻进管线起到导向作用，使得钻进管线具有由管线槽43向第二通道52移动的趋势，以便其进入第二通道52。当然得，在其它可行的实施方式中，钻进管线也直接从转向器5的上端面进入第二通道52。

第二通道52的末端高于第一通道51的底部、开孔53，如此可以确保钻进管线进入第二通道52一直向下伸入到第二通道52的末端后，能够自行进行转弯进入至连通孔54，再进入钻进件4的导通通道42，之后转变为水平方向从开孔53、缺口11伸出，从而在窗口位置进行钻进作业。

进一步的，转向器5形成第一通道51的侧壁上具有第二轨道55。如图10所示，第二轨道55沿竖直方向延伸，第二轨道55的上端一直延伸至转向器5的上端面，第二轨道55的下端一直延伸至开窗机构3和钻进件4完全进入至转向器5的第一通道51的底部后第一导向凸起部321和第二导向凸起部41所处的高度位置。第二轨道55用于保证开窗机构3和钻进件4进入转向器5的第一通道51中时，开窗机构3和钻进件4与转向器5之间的角度，从而进一步保证开窗机构3的钻头机构31与开孔53的位置相对应，钻进件4的导通通道42的一端与开孔53的位置相对应，导通通道42的另一端与连通孔54的位置相对应。当开窗机构3进入转向器5的第一通道51中时，第一导向凸起部321进入第二轨道55；当钻进件4进入转向器5的第一通道51中时，第二导向凸起部41进入第二轨道55。

进一步的，当开窗机构3处于下方的第一导向凸起部321刚进入第二轨道55时，开窗机构3处于上方的第一导向凸起部321可以依然在第一轨道21中，这样可以确保开窗机构3处于下方的第一导向凸起部321能够顺利的进入第二轨道55，期间不会发生转动而导致第一导向凸起部321无法与第二轨道55相对准。同理，当钻进件4处于下方的第二导向凸起部41刚进入第二轨道55时，钻进件4处于上方的第二导向凸起部41可以依然在第一轨道21中。

本申请中还提出了一种用于形成径向水平井的转向装置的操作方法，操作方法可以包括：

将具有转向器5的管体1下入到套管需要开窗的位置并将开口12通过管体1的缺口11对准套管需要开窗的位置。

将开窗机构3通过连续油管下入至管体1的开口12处，并通过管体1的开口12、管体1的空腔13中进入转向器5的第一通道51中，开窗机构3的钻头机构31与开孔53相对应。

在上述步骤中，开窗机构3中开窗件32进入至管体1的开口12处的导向件2内继续向下移动。开窗件32的外侧壁的第一导向凸起部321与导向件2的上端面接触，第一导向凸起部321在沿着导向件2的上端面向低的位置处进行移动，移动的过程中，开窗机构3便与导向件2之间在周向方向上进行了转动，直到第一导向凸起部321到达导向件2的上端面的最低处，之后进入第一轨道21中，实现了开窗机构3和导向件2之间角度的调整，以便后期开窗机构3便于进入转向器5的第一通道51中。之后，开窗件32经过导向件2，管体1内的中部容纳部分15，进入转向器5的第一通道51中。此时，由于形成第一通道51的侧壁上具有第二轨道55，开窗件32进入转向器5的第一通道51中时，第一导向凸起部321进入第二轨道55，从而确保开窗机构3和导向件2之间处于合适角度。另外，当开窗件32下端的斜面与第一通道51的底部的斜面相对应时，也能够实现开窗机构3和导向件2在周向方向的定位。

待钻头机构31与开孔53相对应以后，驱动钻头机构31转动以使其伸出在套管上完成开窗作业形成窗口。

例如通过连续油管输入压力液，压力液通过开窗件32的竖直通道323进入至开窗件32的水平通道322的钻头机构31处，压力液使得钻头机构31伸出开孔53、管体1的缺口11并进行转动，从而在套管上进行开窗作业形成窗口，

待开窗作业完成以后，可以通过上提连续油管将开窗机构3取出。

将钻进件4通过钻进管线下入至管体1的开口12处，并通过管体1的开口12、管体1的空腔13中进入转向器5的第一通道51中，导通通道42的一端与开孔53的位置相对应，导通通道42的另一端与连通孔54的位置相对应，以使第二通道52通过导通通道42与开孔53相导通，形成一个与套管上的窗口相对应的钻进转向轨道。

在上述步骤中钻进件4进入至管体1的开口12处的导向件2内继续向下移动。钻进件4的外侧壁的第二导向凸起部41与导向件2的上端面接触，第二导向凸起部41在沿着导向件2的上端面向低的位置处进行移动，移动的过程中，钻进件4便与导向件2之间在周向方向上进行了转动，直到第二导向凸起部41到达导向件2的上端面的最低处，之后进入第一轨道21中，实现了钻进件4和导向件2之间角度的调整，以便后期钻进件4便于进入转向器5的第一通道51中。之后，开窗件32经过导向件2，管体1内的中部容纳部分15，进入转向器5的第一通道51中。此时，由于形成第一通道51的侧壁上具有第二轨道55，钻进件4进入转向器5的第一通道51中时，第二导向凸起部41进入第二轨道55，从而确保钻进件4和导向件2之间始终处于合适角度。另外，当钻进件4下端的斜面可以与第一通道51的底部的斜面相对应时，也能够实现钻进件4和导向件2在周向方向的定位。

钻进管线的最下端可以为钻头，钻头上方的管线处可以通过可分离的连接方式与钻进件4的上端相连接，例如可以是通过卡扣件捆绑连接在一起。因此，在钻进管线下入的过程中能够带着钻进件4一起下入至管体1的空腔13中。待钻进件4进入至转向器5的第一通道51中后，钻进管线与钻进件4的上端之间相脱离。钻进管线和钻头便可以从第一通道51中钻进件4的管线槽43处进入，通过连通孔54后至管体1空腔13中转向器5的第二通道52中。钻进管线继续在第二通道52中下入，钻进管线在第二通道52的下部发生一定程度的转弯后再进入连通孔54，之后，再进入至钻进件4的导通通道42中，导通通道42在弯曲的导通通道42的作用下进一步进行转弯，由竖直方向完全转变成水平方向，从而完成转向目的。之后从转向器5的开孔53伸出，通过缺口11后到达套管的窗口相对应的位置，之后，钻进管线便能够在窗口位置进行钻进作业。

本申请中用于形成径向水平井的转向装置及其操作方法利用转向器5中的第一通道51和第二通道52实现了开窗和钻进两个过程分别采用各自专用通道，这样给进行开窗作业和钻进作业留有了更大的操作空间，便于两个作业过程的顺利开展。其次，装置结构简单，操作方法简单方便，作业效率高。而且，本申请可以实现较大的转向半径，便于钻进管线由竖直方向向水平方向的转向。然后，利用本申请中开窗机构3可以使得钻头机构31能够在套管上沿水平进行开窗，在非垂直条件下开窗效果好、效率高、孔径大。最后，该开窗的窗口位于与后续钻进管线从转向装置中伸出后进行钻进的轨道完全处于同一位置，可以有效保证套管上的窗口与钻进轨道的同心程度。

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。