一种套管修复装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种套管修复装置。其技术方案是：在油井套管的底部安装封隔器，上方设有隔离防护砂；在隔离防护砂的上部的油井套管的内壁安装油管锚，中心管的下端通过油管锚与油井套管的内壁固定，油管锚的上方设有金属封隔器，所述中心管的顶部与井口装置连接固定，在扶正短节的下方通过压力平衡单向阀连接耐火保护套，所述耐火保护套的环形腔体内设有铝热反应原料，且耐火保护套套在中心管的外壁，中心管的内腔安装反应诱发管柱，有益效果是：通过电加热管对耐火保护套内腔的铝热反应原料进行加热，从而使铝热反应原料发生可控的铝热反应，将套管的破损处封堵修复，避免了现有修复技术的套管内径不同的问题，也避免了现有通过水泥会再漏的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种套管修复装置
本专利技术涉及一种石油管具修复装置及方法，特别涉及一种套管修复装置。
技术介绍
在油气田的开采过程中，由于地质条件比较复杂，比如斜井、水平井等，经常会出现油井套管破损的情况。油井套管损坏对油田开发会造成如下危害：1、生产管柱不能正常下入井内；2、套管坏部位处于水层或砂层位置时，油井会大量出水或出砂；3、油井增产措施无法进行；4、易造成套管外井喷；5、引起油井报废。对套管破裂，有缝或洞的修理，有以下几种方法：1、挤水泥浆：当油层压力不大，破裂和漏失不严重时，可用挤水泥浆的办法进行修理。其工艺办法为：先用比套管内径小8～10毫米通井规通径，然后在破口适当位置下一个悬空封堵器（工具名称叫桥塞），把破口以下井筒临时封掉，再在桥塞以上注入一定量的水泥浆，使其凝固成水泥塞，水泥塞凝固后，钻开套管中的水泥塞，并试压检查水泥封固的破口质量，待确认封固质量合格后，再钻开悬空封堵器（桥塞），并冲砂到井底。用这种方法修复的套管一般可承受40～80兆帕的压力，以后该井有高压施工应下封隔器保护，避免该段承受高压。2、补贴法：就是坏套管的内壁上贴一层薄壁管子，以达到修复的目的。其工艺原理为：在一种特制的耐高压橡胶筒上套着波纹管（薄壁管）下到井内套管损坏位置后，憋压使橡胶筒膨胀同时胀开波纹管，使波纹管紧贴套管损坏处内壁，并由粘结剂把套管与波纹管粘合成一体，待粘结剂固化后，活动钻具，把耐高压橡胶筒取出。这一补贴工艺方法简单，操作安全。3、换套管：当破裂位置在油井上部，且可以倒扣取出破口以上套管时，可用倒扣法把事故段以上套管全部提上来，重新下入新套管，对好扣上紧。此方法的好处是保证了套管内径的一致性，以后作业时的井下工具可顺利通过；不足之处是井下对扣的套管丝扣拧紧度不如在井口上得紧，而且更换套管的成本比较高，也较难操作。其中，补贴修复法存在的问题是：当需要防砂时，需要下入防砂管柱；当需要对地层改造进行酸化时，需要下入酸化管柱；当需要对地层进行压裂时，再下入压裂管柱；由于钢管的内径小于套管的内径，这样，下入的工具的直径和规格都需要变小，造成注入的液体量变小，影响防砂、酸化和压裂的效果，另外，钢管形成套管内壁的一个凸台形状，这样，下入管柱容易出现卡住的情况。挤水泥浆法存在的问题是：当现场需要酸化作业时，因为水泥是碱性的，酸液与水泥会发生反应，这样会导致修复的漏洞再次漏出。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种套管修复装置，采用了铝热反应的方法，将生成的铁和三氧化二铝覆在油井套管的破损处，再通过磨削从而实现了油井套管的修复，也避免了现有技术中存在的内径变小的问题和再次漏出的问题。本专利技术提到的一种套管修复装置，其技术方案是：包括第一盲堵（2）、第一封隔器（3）、隔离防护砂（4）、第二盲堵（5）、油管锚（6）、金属封隔器（7）、锡制保护塞（8）、电加热管（9）、铝热反应原料（10）、耐火保护套（13）、压力平衡单向阀（14）、扶正短节（15）、反应诱发管柱（17）、中心管（18），在油井套管（1）的底部安装第一封隔器（3），且第一封隔器（3）的底部设有第一盲堵（2），在第一封隔器（3）的上方设有隔离防护砂（4）；在所述隔离防护砂（4）的上部的油井套管（1）的内壁安装油管锚（6），中心管（18）的下端通过油管锚（6）与油井套管（1）的内壁固定，且所述中心管（18）的底部安装第二盲堵（5），所述油管锚（6）的上方设有金属封隔器（7），所述中心管（18）的顶部与井口装置（16）连接固定，中部设有扶正短节（15），在扶正短节（15）的下方通过压力平衡单向阀（14）连接耐火保护套（13），所述耐火保护套（13）的环形腔体内设有铝热反应原料（10），且耐火保护套（13）套在中心管（18）的外壁，所述耐火保护套（13）的外壁设有多个通孔，并安设锡制保护塞（8），所述中心管（18）的内腔安装反应诱发管柱（17），在反应诱发管柱（17）的底部设有电加热管（9），通过电加热管（9）对耐火保护套（13）内腔的铝热反应原料（10）进行加热，从而使铝热反应原料（10）发生化学反应，将套管的破损处（19）封堵修复。优选的，上述的反应诱发管柱（17）的中部设有定位器（11）和温度传感器（12），通过定位器（11）将油井套管的破损处（19）定位；通过温度传感器（12）对耐火保护套（13）内的铝热反应原料（10）的反应结果进行监控。优选的，上述的铝热反应原料（10）采用铝粉和三氧化二铁按照体积比2:1的比例混合均匀。优选的，上述的耐火保护套（13）底部封闭，顶部开口且安设有压力平衡单向阀（14），所述耐火保护套（13）的外壁设有多个倾斜的通孔，使通孔的外口与油井套管（1）的内壁相对应；所述耐火保护套（13）的内侧与中心管（18）接触，所述反应诱发管柱（17）底部设有的电加热管（9）启动加热后，将热量直接通过中心管（18）传送到耐火保护套（13）内的铝热反应原料（10），诱发铝热反应。优选的，上述的锡制保护塞（8）在高温下熔化，从而将铝热反应生产的铁和三氧化二铝释放到油井套管（1）的管壁及破损处（19）。优选的，上述的油管锚（6）采用LMD油管锚。优选的，上述的第一封隔器（3）采用3Y445封隔器。本专利技术的有益效果是：通过在油井套管内下入第一盲堵、第一封隔器和隔离防护砂，从而将下部的油液与套管破损处的空腔分隔开；再将修复管柱下入套管的破损处附近，再下入反应诱发管柱，并启动电源开关，通过反应诱发管柱底部的电加热管加热修复管柱内的耐火保护套，直至耐火保护套内的铝热反应原料发生铝热反应，而铝热反应生成的铁水和三氧化二铝可以将套管的破损处进行补漏修复，并通过磨削，最终完成油井套管的修复，避免了现有技术存在的修复后的套管内径不同的问题，也避免了现有通过水泥会再漏的问题；本专利技术利用铝热反应，再利用磨削和刮削相结合的方法，使套管修复的部分恢复到原套管同径的要求，而且达到原套管的性能。附图说明附图1是本专利技术的结构示意图；附图2是铝热反应原料及耐火保护套的结构示意图；附图3是反应诱发管柱的结构示意图；上图中：油井套管1、第一盲堵2、第一封隔器3、隔离防护砂4、第二盲堵5、油管锚6、金属封隔器7、锡制保护塞8、电加热管9、铝热反应原料10、定位器11、温度传感器12、耐火保护套13、压力平衡单向阀14、扶正短节15、井口装置16、反应诱发管柱17、中心管18、破损处19，多边形外形9.1、封闭底座13.1、凹槽13.2，套管修复段a-a。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1，参照附图1、2和3，本专利技术提到的一种套管修复装置，包括第一盲堵2、第一封隔器3、隔离防护砂4、第二盲堵5、油管锚6、金属封隔器7、锡制保护塞8、电加热管9、铝热反应原料10、耐火保护套13、压力平衡单向阀14、扶正短节15、反应诱发管柱17、中心管18，在油井套管1的底部安装第一封隔器3，且第一封隔器3的底部设有第一盲堵2，在第一封隔器3的上方设有隔离防护砂4；在所述隔离防护砂4的上部的油井套管1的内壁安装油管锚6，中心管18的下端通过油管锚6与油井套管1的内壁固定，且所述中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种套管修复装置，其特征是：包括第一盲堵（2）、第一封隔器（3）、隔离防护砂（4）、第二盲堵（5）、油管锚（6）、金属封隔器（7）、锡制保护塞（8）、电加热管（9）、铝热反应原料（10）、耐火保护套（13）、压力平衡单向阀（14）、扶正短节（15）、反应诱发管柱（17）、中心管（18），在油井套管（1）的底部安装第一封隔器（3），且第一封隔器（3）的底部设有第一盲堵（2），在第一封隔器（3）的上方设有隔离防护砂（4）；在所述隔离防护砂（4）的上部的油井套管（1）的内壁安装油管锚（6），中心管（18）的下端通过油管锚（6）与油井套管（1）的内壁固定，且所述中心管（18）的底部安装第二盲堵（5），所述油管锚（6）的上方设有金属封隔器（7），所述中心管（18）的顶部与井口装置（16）连接固定，中部设有扶正短节（15），在扶正短节（15）的下方通过压力平衡单向阀（14）连接耐火保护套（13），所述耐火保护套（13）的环形腔体内设有铝热反应原料（10），且耐火保护套（13）套在中心管（18）的外壁，所述耐火保护套（13）的外壁设有多个通孔，并安设锡制保护塞（8），所述中心管（18）的内腔安装反应诱发管柱（17），在反应诱发管柱（17）的底部设有电加热管（9），通过电加热管（9）对耐火保护套（13）内腔的铝热反应原料（10）进行加热，从而使铝热反应原料（10）发生化学反应，将套管的破损处（19）封堵修复。...

【技术特征摘要】
1.一种套管修复装置，其特征是：包括第一盲堵（2）、第一封隔器（3）、隔离防护砂（4）、第二盲堵（5）、油管锚（6）、金属封隔器（7）、锡制保护塞（8）、电加热管（9）、铝热反应原料（10）、耐火保护套（13）、压力平衡单向阀（14）、扶正短节（15）、反应诱发管柱（17）、中心管（18），在油井套管（1）的底部安装第一封隔器（3），且第一封隔器（3）的底部设有第一盲堵（2），在第一封隔器（3）的上方设有隔离防护砂（4）；在所述隔离防护砂（4）的上部的油井套管（1）的内壁安装油管锚（6），中心管（18）的下端通过油管锚（6）与油井套管（1）的内壁固定，且所述中心管（18）的底部安装第二盲堵（5），所述油管锚（6）的上方设有金属封隔器（7），所述中心管（18）的顶部与井口装置（16）连接固定，中部设有扶正短节（15），在扶正短节（15）的下方通过压力平衡单向阀（14）连接耐火保护套（13），所述耐火保护套（13）的环形腔体内设有铝热反应原料（10），且耐火保护套（13）套在中心管（18）的外壁，所述耐火保护套（13）的外壁设有多个通孔，并安设锡制保护塞（8），所述中心管（18）的内腔安装反应诱发管柱（17），在反应诱发管柱（17）的底部设有电加热管（9），通过电加热管（9）对耐火保护套（13）内腔的铝热反应原料（10）进行加热，从而使铝热反应原料（10）发生...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩雨桐，
申请(专利权)人：韩雨桐，
类型：发明
国别省市：山东,37