水平井套管錯斷撥正管柱和修復管柱制造技術

本實用新型專利技術是水平井套管錯斷撥正管柱和修復管柱，解決油田目前套管錯斷內徑重合程度處于30-50%之間的錯斷井無法撥正和修復的難題。本實用新型專利技術的撥正管柱包括增力器、水力錨和油管，偏心撥正懸掛器、增力器和水力錨自下而上通過油管依次連接。與撥正管柱配合使用的修復管柱包括油管和套管修復工具，油管與套管修復工具連接，在套管修復工具的筒體底部連接插管，該插管插入偏心撥正懸掛器的定位外筒中。通過實施其修復工藝，尤其適用于熱采水平井套管錯斷修復工程，但同樣適用于其它的套管錯斷水平井。本實用新型專利技術方法及工具可對水平井水平段的錯斷套管進行有效的修復，且具有對油層無化學污染，適用范圍廣，施工步驟簡單，有效降低生產成本。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

水平井套管錯斷撥正管柱和修復管柱
本技術涉及油田水平井套管錯斷修復工具及技術，尤其是水平井套管錯斷 撥正管柱和修復管柱，解決油田目前套管錯斷內徑重合程度處于30-50%之間的錯斷井無 法撥正和修復的難題。
技術介紹
由于水平井技術在油田的大規模推廣，隨之而來的水平井配套治理問題也顯得日 益突出，其中應對水平井套管錯斷問題的辦法及工具配套還不全面。水平井套管錯斷問題 的難點較多，但主要分為四個方面，一是打通道及修復管柱再下入技術；二是完整修復錯斷 截面使其具有較長使用壽命的問題；三是修復后要有較大的內通徑，使其在今后的生產作 業中便于施加各種措施；四是減少對油層的污染。當前在直井中的修復錯斷井的方法是用 可鉆材料加工出前端帶有大倒角的圓錐形引鞋附加注水泥工具，靠管柱重力對下部錯斷的 套管進行撥正，之后采用擠水泥的方法將錯斷套管固定住，然后在鉆掉水泥和撥正器。此種 方法如果應用在水平段極易污染油層，造成永久性不可逆的傷害。而且管柱在下頓的過程 中易將管柱頓壞。因此，此種工藝很少應用在水平井修井中；另外一種方法是采用懸掛尾 管的方式，如申請號是201020549366.1的一種套管錯斷井修復管柱中所述，上部采用懸掛 器，下面采用錐型引鞋，施工完成后通過光油管下壓剪斷連接剪釘，此種方法沒有對錯斷處 進行完整修復，施工后底部留有較大縫隙，油井依舊會出砂，再者懸掛器內徑較小生產管柱 縮徑明顯，還有下部錯斷套管因生產而產生的晃動對懸掛器的懸掛壽命有很大的影響。因 此，這種方法實際生產中很難對水平段錯斷套管進行修復；除此之外，有人曾經采用兩步走 的方案，進行修井。首先下入同修復工具外徑一樣大的尖角引鞋，無專用撥正器，對下部錯 斷套管進行撥正，看看所需軸向力的大小，如所需軸向力不大則下入膨脹管修復工具，再次 將套管撥正，之后進行脹管，最后再下入鉆頭鉆掉殘留的底座。這樣不僅耗時耗力，而且在 鉆塞過程中容易出現新的問題，像修復管移位滑落等等。另外上述幾種方法還都存在一個無容置疑的問題，就是都只能針對套管錯斷程度 較低的情況使用，即上下斷面重合超過套管內徑的50%，而對套管上下斷面重合在套管內徑 30-50%的井則因錯斷方位無法準確判斷的問題而無能為力。因此，現有的修復方法及工具 在錯斷程度較大的水平井中不再適用，急需研制一套功能全面，修復對象范圍廣且對油層 污染小的水平段錯斷套管修復工藝及配套工具便顯得尤為重要。
技術實現思路
本技術的目的是提供水平井套管錯斷撥正管柱和修復管柱，解決油田目前 套管錯斷內徑重合程度處于30-50%之間的錯斷井無法撥正和修復的難題。當水平井段發 生套管錯斷時，對下部錯斷套管進行檢測分析，確定套管損壞程度及斷開方位后，再下入管 柱進行撥正和修復。使錯斷水平井繼續生產。本技術的技術解決方案是水平井套管錯斷撥正管柱包括增力器、水力錨和油管，偏心撥正懸掛器、增力器和 水力錨自下而上通過油管依次連接。與水平井套管錯斷撥正管柱配合使用的水平井套管錯斷修復管柱包括油管和套 管修復工具，油管與套管修復工具連接，在套管修復工具的筒體底部連接插管，該插管插入 偏心撥正懸掛器的定位外筒中。本技術具有以下顯著的效果和優點。1、提供了水平井套管錯斷修復的方法，改變了以往水平井水平段一旦發生錯斷就 只能重新打側鉆井的不利局面，配套水平修井工藝，使其更加完善；2、提供了修復工藝的專用配套管柱和工具，如増力器、偏心撥正懸掛器和水力錨。3、利用増力器提供撥正管柱的動力，避免了利用管柱重力下頓時的風險，且増力 器具有二次起壓功能，使増力器的泄壓孔關閉后仍可向前傳遞液壓；4、利用機械工具偏心撥正懸掛器對下部錯斷套管進行暫時固定，避免了用化學類 產品對油層的污染；5、利用偏心撥正懸掛器對下部錯斷套管進行撥正并暫時固定，當修復管柱的插管 插入偏心撥正懸掛器的工作外筒后，其修復管柱的套管錯斷修復工作筒外徑與偏心撥正懸 掛器的外徑相同。此時下壓管柱，偏心撥正懸掛器自動解封，套管修復工具bl即可順利通 過套管錯斷處.避免了現有技術兩步走工藝中，錯斷套管撥正后無法有效固定及后續管柱 無法通過錯斷口的問題；6、利用水力錨為撥正管柱提供需要固定時的錨定力，同時當管柱需要帶壓活動 時，可有效關閉錨爪釋放撥正管柱。本技術的方法及專用工具可應用于任意一種水平井套管錯斷修復工程，包括 海底井，平臺井，陸地井。本技術尤其適用于熱采水平井套管錯斷修復工程，但同樣適 用于其它的套管錯斷水平井。本技術方法及工具可對水平井水平段的錯斷套管進行有 效的修復，且具有對油層無化學污染，適用范圍廣，施工步驟簡單，能有效地建立起井下水 平段錯斷套管口處通道和進行修復。本技術可有效對上下兩段套管在斷口處的截面重 合距離大于原套管直徑的30 - 50%之間的錯斷套管水平井檢測后的再修復工程。最大限 度地延長油井的使用壽命，提高采收率，有效降低生產成本。與側鉆井相比節省作業時間和 生產成本，極大地提高了修井的效率和油井的使用壽命，較大地提高了單井采收率，擴大了 區塊的動用率，效益顯著，有較大的推廣應用空間。附圖說明圖1是本技術撥正管柱的結構示意圖。圖2是本技術撥正管柱中偏心撥正懸掛器的結構示意圖。圖3是本技術修復管柱的結構示意圖。圖4是本技術修復管柱中套管錯斷修復工作筒與插管的連接示意圖。具體實施方式以下結合附圖詳述本技術。水平井套管錯斷撥正管柱包括增力器a2、水力錨al和油管，偏心撥正懸掛器a3、增力器a2和水力錨al自下而上通過油管依次連接。増力器a2為本管柱提供撥正錯斷套 管的動力，避免了利用管柱重力下頓時的風險。當常規下壓管柱的重量無法滿足下部錯斷 套管所需撥正力時，便通過液壓來驅動增力器a2和水力錨al來進行撥正，首先水力錨al 工作將管柱底部固定，然后増力器a2進行工作為前端偏心撥正懸掛器a3提供撥正力將下 部錯斷套管撥正。撥正后投入膠塞關閉増力器的泄壓孔，使整套管柱重新具有承壓能力，準 備錨掛偏心撥正懸掛器a3。偏心撥正懸掛器a3包括導引頭25，液壓錨掛裝置和偏心定位撥正裝置通過轉換 接頭13連接；液壓錨掛裝置包括座封定位機構和插入式解封機構，座封定位機構安裝在插 入式解封機構內并通過限位銷6連接；在偏心定位撥正裝置的周向限位內筒20的內圓設 有配重安裝豎槽，其內裝有配重條，在其下端連接導引頭25。座封定位機構包括定位內筒1、錨筒頂套2、定位內筒底堵10和限位底環12，定位內筒I上設有定位內筒進液孔8和限 位銷插入槽孔，將定位內筒底堵10套裝在定位內筒I的下部，通過底堵定位剪釘11與定位 內筒I連接，錨筒頂套2與定位內筒I的上部外圓絲扣連接，限位底環12焊接在定位內筒 I的下端。插入式解封機構包括定位外筒3、錨筒4、阻擋環5和錨筒支撐套7，定位外筒3 的上部外圓設有錨筒限位臺階和阻擋環連接臺階，其筒體上設有限位銷6和定位外筒進液 孔9 ;定位外筒3與定位內筒I通過限位銷6連接，錨筒4由下而上套在定位外筒3上，阻 擋環5與定位外筒3的阻擋環連接臺階通過絲扣連接，錨筒支撐套7由下而上套在定位外 筒3上。所述錨筒4的筒體上至少加工兩瓣棘爪，其棘爪外壁上加工卡瓦牙，各瓣棘爪下部 外壁設有倒角，構成棘爪型卡本文檔來自技高網...

【技術保護點】
水平井套管錯斷撥正管柱，包括增力器（a2）、水力錨（a1）和油管，其特征是，偏心撥正懸掛器（a3）、增力器（a2）和水力錨（a1）自下而上通過油管依次連接。

【技術特征摘要】
1.水平井套管錯斷撥正管柱，包括增力器(a2)、水力錨(al)和油管，其特征是，偏心撥正懸掛器(a3)、增力器(a2)和水力錨(al)自下而上通過油管依次連接。2.根據權利要求1所述的水平井套管錯斷撥正管柱，其特征是，所述的偏心撥正懸掛器(a3)包括導引頭(25)，液壓錨掛裝置和偏心定位撥正裝置通過轉換接頭(13)連接；液壓錨掛裝置包括座封定位機構和插入式解封機構，座封定位機構安裝在插入式解封機構內并通過限位銷(6 )連接；在偏心定位撥正裝置的周向限位內筒(20 )的內圓設有配重安裝豎槽，其內裝有配重條，在其下端連接導引頭(25)。3.根據權利要求2所述的水平井套管錯斷撥正管柱，其特征是，所述的座封定位機構包括定位內筒(I)、錨筒頂套(2 )、定位內筒底堵(10 )和限位底環(12 )，定位內筒(I)上設有定位內筒進液孔(8 )和限位銷插入槽孔，將定位內筒底堵(10 )套裝在定位內筒(I)的下部，通過底堵定位剪釘(11)與定位內筒(I)連接，錨筒頂套(2)與定位內筒(I)的上部外圓絲扣連接，限位底環(12)焊接在定位內筒(I)的下端。4.根據權利要求3所述的水平井套管錯斷撥正管柱，其特征是，所述的插入式解封機構包括定位外筒(3)、錨筒(4)、阻擋環(5)和錨筒支撐套(7)，定位外筒(3)的上部外圓設有錨筒限位臺階和阻擋環連接臺階，其筒體上設有限位銷(6)和定位外筒進液孔(9);定位外筒(3)與定位內筒(I)通過限位銷(6)連接，錨筒(4)由下而上套在定位外筒(3)上，阻擋環(5 )與定位外筒(3 )的阻擋環連接臺階通過絲扣連接，錨筒支撐套(7 )由下而上套在定位外筒(3)上。5.根據權利要求4所述的水平井套管錯斷撥正管柱，其特征是，所述錨筒(4)的筒體上至少加工兩瓣棘爪，其棘爪外壁上加工卡瓦牙，各瓣棘爪下部外壁設有倒角，構成棘爪型卡瓦；阻擋環(5)的上部內圓設有絲扣，下部環體加工裝配卡槽；錨筒支撐套(7)的上部內圓設有限位銷卡入環槽，該限位銷卡入環槽與限位銷(6)配合；在定位內筒進液孔(8)和定位外筒進液孔(9)的兩側設有密封圈。6.根據權利要求3所述的水平井套管錯斷撥正管柱，其特征是，所述的偏心定位撥正裝置包括導弓丨頭(25)，在轉換接頭(13)與導引頭(25)之間連接偏心配重定位機構，偏心配重定位機構的周向限位內筒(20)的內圓至少設有一條配重安裝豎槽,其內配裝配重條。7.根據權利要求6所述的水平井套管錯斷撥正管柱，其特征是，所述的偏心配重定位機構包括周向限位外筒(16)、周向限位內筒(20)、上外筒(17)、下外筒(21)和定位控制機關，上頂筒(14)的上部外圓與馬牙扣筒(15)通過馬牙扣連接，其下部外圓與周向限位內筒(20)絲扣連接，將馬牙扣筒(15)懸掛在周向限位外筒(16)內圓臺階上的定位花鍵槽上；周向限位外筒(16)的下部...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱瑛輝，田玉剛，伊偉鍇，楊慧，溫盛魁，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司采油工藝研究院，
類型：實用新型
國別省市：