一种水平井段复杂问题处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水平井段复杂问题处理系统及方法，解决了安全、可靠、快速的处理水平井段的卡钻、井漏事故的问题，本发明专利技术包括井口循环装置、井下随钻处理装置和水平井打捞装置，井下随钻处理装置包括活塞、堵漏短节和倒扣短节，堵漏短节与倒扣短节可拆卸的同轴连接，堵漏短节上接近上端的侧壁上开有旁通孔，活塞同轴设置于堵漏短节内，活塞的上端外壁通过弹性件与堵漏短节内壁连接，活塞上接近下端的轴段上设置有限位装置，限位装置与倒扣短节可拆卸连接，水平井打捞装置用于打捞堵球，井口循环装置具有一个高压供给口，高压供给口用于与井管连接以对堵球提供前行动力。本发明专利技术具有能够安全、可靠、快速处理井下卡钻、井漏事故等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种水平井段复杂问题处理系统及方法
本专利技术涉及石油生产
，具体涉及一种水平井段复杂问题处理系统及方法。
技术介绍
水平井段的卡钻、井漏是钻井工程中最严重、复杂的事故，也是最难处理的井下事故，影响安全钻井，危害设备及人身安全，会造成时间、成本以及其它资源的大量浪费，如果不能尽快的采取行之有效的解决手段就会产生一系列的连锁反应，甚至最终造成井口报废。卡钻通常会发生在钻具外径较大的地方，如钻头、扶正器和钻铤的位置，如果酸泡、震击等措施无法解除时，只能采用倒扣套铣的方法来处理，但倒扣也是一个比较复杂的程序，倒扣前先进行紧扣，再依据卡点以上钻具的重量及泥浆的浮力、磨阻来进行准确的计算后，确定需要上提钻具的重量，才能在需要的位置将钻具倒开，这些复杂程序需要花费很多的时间去完成，也会延误事故处理的最佳时间，导致事故的进一步恶化，目前大部分事故到后期都采用爆炸松扣的方法，但爆炸松扣也存在较大的风险和安全隐患，费用也很昂贵，每爆一次，高达20万元以上。故急需一种能够综合处理水平井段的卡钻、井漏以及打捞下投仪器的系统。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是安全、可靠、快速的处理水平井段的卡钻、井漏事故，目的在于提供一种水平井段复杂问题处理系统及方法。本专利技术通过下述技术方案实现：一种水平井段复杂问题处理系统，包括井口循环装置、井下随钻处理装置和水平井打捞装置，所述井下随钻处理装置包括活塞、具有轴向通孔的堵漏短节和具有轴向通孔的倒扣短节，所述堵漏短节的下端与倒扣短节的上端可拆卸的同轴连接，堵漏短节上接近上端的侧壁上开有旁通孔，所述活塞同轴设置于堵漏短节的通孔内，所述活塞的上端外壁通过弹性件与所述堵漏短节内壁连接，所述弹性件能够对活塞提供弹力以使活塞相对于堵漏短节具有滑动的趋势，所述活塞下端位于倒扣短节的通孔内，活塞上接近下端的轴段上设置有限位装置，所述限位装置与所述倒扣短节可拆卸连接以对倒扣短节进行旋转限位，所述水平井打捞装置用于打捞堵球，所述水平井打捞装置具有用于与堵球的打捞矛配合的弹性卡扣，所述井口循环装置具有一个高压供给口，所述高压供给口用于与井管连接以对堵球提供前行动力，井口循环装置内还设置有用于密封线缆的密封组件，在进行旁通堵漏的工作状态下，所述堵球通过井口循环装置提供的压力推动活塞下行以使活塞上端面位于所述旁通孔之下，旁通孔呈打开状态以进行堵漏液的注入，在进行倒扣的工作状态下，所述堵球通过井口循环装置提供的压力推动活塞下行以使活塞的限位装置与倒扣短节分离，倒扣短节呈可旋转状态以使倒扣短节能够与堵漏短节实现分离，在打捞堵球的工作状态下，所述水平井打捞装置通过井口循环装置提供的压力与堵球配合实现堵球的打捞。本专利技术将井口循环装置、井下随钻处理装置和水平井打捞装置进行了系统的集成，从而对井下的复杂事故进行有效、安全的处理，特别是针对于水平井段发生的井漏和卡钻情况。井下随钻处理装置与井下钻具连接，从而在井下事故发生时免安装，节省事故处理的时间，井漏发生时，人为的从井口循环装置投放堵球，此时通过高压发生源对井内施加压力，堵球压力的作用下沿井的延伸方向前行，当堵球与活塞接触后，活塞被堵球推进下行直至活塞的顶面位于旁通孔之下，此时旁通孔将堵漏短节内部与堵漏短节外部的环空连通，向井内注入堵漏液以到达井下堵漏的效果；卡井发生时，则是在进行堵漏推进活塞下行的操作的基础上继续对井内施加压力使堵球进一步推进活塞下行，直到活塞的限位装置与倒扣短节分离，此时便可使钻具反向旋转以达到倒扣效果。在进行堵球打捞时，线缆可以通过井口循环装置的密封组件进行密封，从而使得高压发生功能与线缆的密封功能集于一体，减少了多余的密封结构的使用，提高了井下复杂问题的处理效率。本专利技术中，水平井打捞装置需要配合堵球上的打捞矛进行堵球的打捞，属于现有技术，本领域技术人员可以根据现有技术资料进行合理的实施。作为一种具体的实施方式，所述堵漏短节的通孔为阶梯孔，堵漏短节上端的通径大于下端的通径，所述活塞的径向截面呈T字形，活塞上端直径大于下端直径，所述弹性件一端连接于活塞大直径段的下端面，另一端连接于堵漏短节大通径的下端面。通过堵漏短节和活塞的结构设置，避免了活塞与堵漏短节之间的间隙预留，从而整体上保证了活塞或堵漏短节的尺寸较小，利于堵漏短节的起升。在该实施例中，弹性件可以是沿活塞周向均布的弹簧、也可以是沿活塞周向均布的液压杆、还可以是沿活塞周向均布的弹片，周向均布的排布方式是为了使活塞所受力的方向沿活塞的轴向。进一步地，所述弹性件为弹簧，弹性件套接于所述活塞的小直径段上。当弹性件为弹簧套接与活塞上时，此时弹性件的数量则为一个，从而节省成本，同时采用弹簧使得装配过程更加简单。进一步地，所述堵漏短节的通孔的上端螺纹配合有阻挡环，所述阻挡环与所述活塞上端接触以对活塞形成轴向的限位。阻挡环与堵漏短节螺纹配合后，阻挡环相对于堵漏短节的位置可以进行调节，从而使得弹簧两端与活塞、堵漏短节的接触面积增大，弹簧所提供的弹力方向更接近与活塞的轴向。优选的，所述活塞上端的开口设置为锥形，锥形上端的直径大于锥形下端的直径。在进行堵漏及倒扣时，该开口需要被堵球封堵，通过设置为锥形后，堵球的封堵面对应的设置为锥形，则在封堵过程中，锥形的开口对于堵球在其自身的周向上形成限位，防止堵球出现偏斜而导致的封堵失效。优选的，所述井口循环装置包括三通管体、密封组件和密封盖，所述三通管体的端口a的通径扩大形成密封缸，三通管体的端口b作为高压供给口，端口b与端口a同轴，三通管体的端口c用于连接高压发生源，所述密封组件设置于所述密封缸内，所述密封盖具有一个与端口a外壁适配的螺纹连接端，密封盖套接于端口a的外壁上并螺纹配合，密封组件通过密封盖压接于密封缸内。密封组件用于对水平井打捞装置的线缆进行密封，在水平井打捞装置进入井内后，封闭密封盖，通过高压发生源提供井内压力以使水平井打捞装置前行。密封组件的设置防止泄压的情况发生。进一步地，所述密封组件包括胶芯、芯托和挤压块，所述芯托、胶芯和挤压块依次同轴设置于密封缸内，所述胶芯包括第一胶芯和第二胶芯，第一胶芯具有第一接触平面，第一接触平面上开有沿密封缸轴向贯通的第一线缆凹槽，沿密封缸的轴向，第一线缆凹槽具有若干扩径段，第二胶芯具有第二接触平面，第二接触平面上开有沿密封缸轴向贯通的第二线缆凹槽，沿密封缸的轴向，第二线缆凹槽具有若干扩径段，所述第一接触平面与第二接触平面贴合时，第一线缆凹槽的扩径段与第二线缆凹槽的扩径段一一对应，所述挤压块位于胶芯与密封盖之间。胶芯内形成了夹持线缆的结构，提高对线缆的密封效果。进一步地，所述胶芯接近密封盖的一端设置为锥形，所述挤压块具有与所述锥形形状适配的锥形凹面。挤压块作为了压力传递部件，通过锥形的设置使得线缆在胶芯端口处受力均匀，防止线缆过渡弯折，防止线缆在滑动时与胶芯端口发生严重磨损。一种水平井段复杂问题处理方法，应用上述的水平井段复杂问题处理系统，包括以下步骤：S1，进行井口循环装置的装配，连接井口与井口循环装置并为井口循环装置配置高压发生源，S2，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水平井段复杂问题处理系统，其特征在于，包括井口循环装置(17)、井下随钻处理装置(15)和水平井打捞装置(16)；/n所述井下随钻处理装置(15)包括活塞(3)、具有轴向通孔的堵漏短节(1)和具有轴向通孔的倒扣短节(2)，所述堵漏短节(1)的下端与倒扣短节(2)的上端可拆卸的同轴连接，堵漏短节(1)上接近上端的侧壁上开有旁通孔(5)；/n所述活塞(3)同轴设置于堵漏短节(1)的通孔内，所述活塞(3)的上端外壁通过弹性件(4)与所述堵漏短节(1)内壁连接，所述弹性件(4)能够对活塞(3)提供弹力以使活塞(3)相对于堵漏短节(1)具有滑动的趋势，所述活塞(3)下端位于倒扣短节(2)的通孔内，活塞(3)上接近下端的轴段上设置有限位装置(7)，所述限位装置(7)与所述倒扣短节(2)可拆卸连接以对倒扣短节(2)进行旋转限位；/n所述水平井打捞装置(16)用于打捞堵球(8)，所述水平井打捞装置(16)具有用于与堵球(8)的打捞矛配合的弹性卡扣；/n所述井口循环装置(17)具有一个高压供给口，所述高压供给口用于与井管连接以对堵球(8)提供前行动力，井口循环装置(17)内还设置有用于密封线缆的密封组件；/n在进行旁通堵漏的工作状态下，所述堵球(8)通过井口循环装置(17)提供的压力推动活塞(3)下行以使活塞(3)上端面位于所述旁通孔(5)之下，旁通孔(5)呈打开状态以进行堵漏液的注入；/n在进行倒扣的工作状态下，所述堵球(8)通过井口循环装置(17)提供的压力推动活塞(3)下行以使活塞(3)的限位装置(7)与倒扣短节(2)分离，倒扣短节(2)呈可旋转状态以使倒扣短节(2)能够与堵漏短节(1)实现分离；/n在打捞堵球(8)的工作状态下，所述水平井打捞装置(16)通过井口循环装置(17)提供的压力与堵球(8)配合实现堵球(8)的打捞。/n...

【技术特征摘要】
1.一种水平井段复杂问题处理系统，其特征在于，包括井口循环装置(17)、井下随钻处理装置(15)和水平井打捞装置(16)；
所述井下随钻处理装置(15)包括活塞(3)、具有轴向通孔的堵漏短节(1)和具有轴向通孔的倒扣短节(2)，所述堵漏短节(1)的下端与倒扣短节(2)的上端可拆卸的同轴连接，堵漏短节(1)上接近上端的侧壁上开有旁通孔(5)；
所述活塞(3)同轴设置于堵漏短节(1)的通孔内，所述活塞(3)的上端外壁通过弹性件(4)与所述堵漏短节(1)内壁连接，所述弹性件(4)能够对活塞(3)提供弹力以使活塞(3)相对于堵漏短节(1)具有滑动的趋势，所述活塞(3)下端位于倒扣短节(2)的通孔内，活塞(3)上接近下端的轴段上设置有限位装置(7)，所述限位装置(7)与所述倒扣短节(2)可拆卸连接以对倒扣短节(2)进行旋转限位；
所述水平井打捞装置(16)用于打捞堵球(8)，所述水平井打捞装置(16)具有用于与堵球(8)的打捞矛配合的弹性卡扣；
所述井口循环装置(17)具有一个高压供给口，所述高压供给口用于与井管连接以对堵球(8)提供前行动力，井口循环装置(17)内还设置有用于密封线缆的密封组件；
在进行旁通堵漏的工作状态下，所述堵球(8)通过井口循环装置(17)提供的压力推动活塞(3)下行以使活塞(3)上端面位于所述旁通孔(5)之下，旁通孔(5)呈打开状态以进行堵漏液的注入；
在进行倒扣的工作状态下，所述堵球(8)通过井口循环装置(17)提供的压力推动活塞(3)下行以使活塞(3)的限位装置(7)与倒扣短节(2)分离，倒扣短节(2)呈可旋转状态以使倒扣短节(2)能够与堵漏短节(1)实现分离；
在打捞堵球(8)的工作状态下，所述水平井打捞装置(16)通过井口循环装置(17)提供的压力与堵球(8)配合实现堵球(8)的打捞。


2.根据权利要求1所述的一种水平井段复杂问题处理系统，其特征在于，所述堵漏短节(1)的通孔为阶梯孔，堵漏短节(1)上端的通径大于下端的通径；
所述活塞(3)的径向截面呈T字形，活塞(3)上端直径大于下端直径；
所述弹性件(4)一端连接于活塞(3)大直径段的下端面，另一端连接于堵漏短节(1)大通径的下端面。


3.根据权利要求2所述的一种水平井段复杂问题处理系统，其特征在于，所述弹性件(4)为弹簧，弹性件(4)套接于所述活塞(3)的小直径段上。


4.根据权利要求3所述的一种水平井段复杂问题处理系统，其特征在于，所述堵漏短节(1)的通孔的上端螺纹配合有阻挡环(6)，所述阻挡环(6)与所述活塞(3)上端接触以对活塞(3)形成轴向的限位。


5.根据权利要求1所述的一种水平井段复杂问题处理系统，其特征在于，所述活塞(3)上端的开口设置为锥形，锥形上端的直径大于锥形下端的直径。


6.根据权利要求1所述的一种水平井段复杂问题处理系统，其特征在于，所述井口循环装置(17)包括三通管(9)体、密封组件和密封盖(11)；
所述三通管(9)体的端口a的通径扩大形成密封缸(10)，三...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺昶明，
申请(专利权)人：成都高峰石油机械有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51