一种油气井封固套管回收装置及其回收方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种油气井封固套管回收装置及其回收方法，包括钻机、钻杆、套管水力割刀和套管回收工具，钻机与钻杆的首端相连，钻杆的尾端按照切割和回收的操作顺序首先与套管水力割刀相连，待套管水力割刀上的水力割刀刀片将待回收套管切割开后，上提钻杆，再将套管回收工具与钻杆的尾端相连后，下入待回收套管的顶部。本发明专利技术方法能够避免在侧钻前井筒准备作业过程中进行磨套铣井筒作业，有效提高作业效率，降低作业成本。降低作业成本。降低作业成本。

【技术实现步骤摘要】
一种油气井封固套管回收装置及其回收方法


[0001]本专利技术涉及石油工程
，更具体地说涉及一种油气井封固套管回收装置及其回收方法。

技术介绍

[0002]当一口油气井所开发的油藏内资源枯竭后，为充分利用该油气井的井槽以及配套设施，往往需要利用原井槽进行侧钻作业，重新打井，或者进行油气井弃置作业，恢复航道，保障海上航行安全。
[0003]侧钻是指在原有井筒中通过破坏或回收部分长度的套管，然后重新钻井。该技术能够充分开发油田中不同油藏，提高井槽的利用率，弃井作业指拆除并回收油气井及相关设施。油气井内部包含多层套管，套管之间由水泥封固，回收难度较高，油气井井筒内套管被水泥封固，无法通过简单上提回收，而侧钻前或弃井需要将现有套管回收或者破坏后才能进行，即为井筒准备技术，由于套管拔桩阻力过大，常规修井机或小型钻机无法提供足够的拔桩力，当前井筒准备技术主要包括磨铣开窗和磨套铣回收管柱两种方法，现有的这两种方法都是依靠硬质合金制造的工具进行机械磨铣，从而破坏或回收井筒套管，暴露出地层后再进行钻井作业，机械磨铣的方法需要依靠钻机带动钻具进行长时间的磨铣，增加钻机和人力成本，磨铣还会额外消耗磨铣工具，需要频繁起下钻更换磨鞋等工具，进一步增加成本和作业时间，且磨铣开窗的开窗效果控制较难。

技术实现思路

[0004]本专利技术克服了现有技术中的不足，井筒内封固套管存在回收困难，磨铣开窗耗时长，频繁起下钻更换磨铣工具，成本高，精度控制低等问题，提供了一种油气井封固套管回收装置及其回收方法，本专利技术方法能够避免在侧钻前井筒准备作业过程中进行磨套铣井筒作业，有效提高作业效率，降低作业成本。
[0005]本专利技术的目的通过下述技术方案予以实现。
[0006]一种油气井封固套管回收装置，包括钻机、钻杆、套管水力割刀和套管回收工具，所述钻机与所述钻杆的首端相连，所述钻杆的尾端按照切割和回收的操作顺序首先与所述套管水力割刀相连，待套管水力割刀上的水力割刀刀片将待回收套管切割开后，上提钻杆，再将所述套管回收工具与所述钻杆的尾端相连后，下入待回收套管的顶部；
[0007]所述套管回收工具包括井下动力工具、井下泄压阀和可退式套管捞矛，所述井下动力工具的首端与所述钻杆的尾端相连，在所述井下动力工具的中部外壁上设置有井下动力工具卡瓦，用于咬合技术套管的内壁，所述井下动力工具的尾端与所述井下泄压阀的首端相连，所述井下泄压阀的尾端与所述可退式套管捞矛的首端相连，所述可退式套管捞矛的外壁上设置有可退式套管捞矛卡瓦，用于与待回收套管的内壁相咬合以实现上提待回收套管的目的。
[0008]在所述井下动力工具与所述井下泄压阀之间和所述井下泄压阀与所述可退式套
管捞矛之间均设置有工具接头。
[0009]一种油气井封固套管回收方法，按照下述步骤进行：
[0010]步骤1，将套管水力割刀与钻杆的尾端相连，钻杆的首端与钻机相连后，启动钻机，利用钻杆将套管水力割刀下入至切割位置，利用水力割刀刀片将待回收套管进行切割分段，切割作业完成后，利用钻杆回收套管水力割刀，取下钻杆尾端的套管水力割刀；
[0011]步骤2，组装套管回收工具，将井下动力工具、井下泄压阀和可退式套管捞矛由上至下依次相连，将套管回收工具与钻杆的尾端相连，钻杆的首端与钻机相连后，启动钻机，利用钻杆将套管回收工具下入至待回收套管顶部，根据井下动力工具、井下泄压阀和可退式套管捞矛各个工具的长度，将位于井下动力工具以下的部分送入待回收套管内，通过缓慢上提待回收套管，可退式套管捞矛的内部机构撑开可退式套管捞矛卡瓦，使得可退式套管捞矛卡瓦与待回收套管的内壁相咬合，完成可退式捞矛启动后，通过使用钻机进行旋转或者过提待回收套管的方式，将井下泄压阀关闭，以封闭待回收套管内流体通道的目的；
[0012]步骤3，启动井下动力工具，地面固井泵或者泥浆泵通过管线与钻杆相连，启动地面固井泵或者泥浆泵，缓慢加压，井下动力工具的内部剪切保险环被剪断，井下动力工具处于激活状态，继续缓慢增加压力，井下动力工具的内部机构撑开井下动力工具卡瓦，井下动力工具卡瓦与技术套管的内壁相咬合，继续加压，井下动力工具开始产生拔桩力，上提待回收套管并破坏技术套管与待回收套管之间的井筒环空水泥环；
[0013]步骤4，井下动力工具完成一次提升冲程后，上提钻杆，使井下动力工具复位，重复步骤3，若步骤3中技术套管与待回收套管之间的井筒环空水泥环无法被破坏，即待回收套管无法上提，则利用钻机回收套管回收工具，更换为套管水力割刀，重复步骤1，对待回收套管进行二次切割，以实现减小单次回收的套管段的长度，然后，利用钻机回收套管水力割刀，更换为套管回收工具，重复步骤3，直至待回收套管提活为止；
[0014]步骤5，停止地面固井泵或者泥浆泵，卸载压力，降低钻机载荷或者按照步骤2中的相反方向旋转以打开井下泄压阀，使用钻机回收套管回收工具和待回收套管。
[0015]在步骤1中，根据测井固井质量资料，判断技术套管与待回收套管之间的井筒环空水泥环的质量和填充情况，确定技术套管与待回收套管之间的井筒环空水泥环的薄弱点，根据钻井设计要求回收的待回收套管的长度以及技术套管与待回收套管之间的井筒环空水泥环的薄弱点，确定切割位置以及切割后的每一段套管长度。
[0016]在步骤2中，组装套管回收工具时，记录井下动力工具、井下泄压阀和可退式套管捞矛各个工具的长度；根据记录井下动力工具、井下泄压阀和可退式套管捞矛各个工具的长度，计算可退式套管捞矛的尾端至井下动力工具尾端的长度l，所述长度l即为套管回收工具继续下入的长度，井下泄压阀的启动方式包括提拉式，旋转式或者投球式。
[0017]在步骤3中，当压力超过10MPa时，井下动力工具的内部剪切保险环被剪断，井下动力工具处于激活状态，同时压力降低至5MPa，此时利用地面固井泵或者泥浆泵继续缓慢增加压力。
[0018]在步骤3中，井下动力工具卡瓦咬合技术套管的内壁后，地面固井泵或者泥浆泵持续打压，当压力出现第一个峰值后开始保持稳定，不再继续上升，表示技术套管与待回收套管之间的井筒环空水泥环开始被破坏，待回收套管开始回收，当压力出现第二个峰值后开始下降，表示井下动力工具完成一个提升冲程。
[0019]在步骤4中，地面固井泵或者泥浆泵的压力出现第二个峰值后，将泵压降为0，上提待回收套管，上提长度为井下动力工具的一冲程长度，若待回收套管无法上提，重复步骤3，当压力出现第一个峰值后开始保持稳定时的压力换算的拔桩力小于钻机能够提供的提升力时，完成重复步骤3的操作。
[0020]在步骤4中，地面固井泵或者泥浆泵持续工作，压力持续上升，未出现稳压阶段，直至达到井下动力工具的最大工作压力，则表明技术套管与待回收套管之间的井筒环空水泥环未被破坏，该段待回收套管无法被回收。
[0021]本专利技术的有益效果为：基于套管回收工具，利用本方法，在油气井侧钻井筒准备作业时避免使用磨铣开窗或磨套铣套管作业，有效减少作业时间，降低作业成本，与现有井筒准备技术相比，可节约至少两天本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油气井封固套管回收装置，其特征在于：包括钻机、钻杆、套管水力割刀和套管回收工具，所述钻机与所述钻杆的首端相连，所述钻杆的尾端按照切割和回收的操作顺序首先与所述套管水力割刀相连，待套管水力割刀上的水力割刀刀片将待回收套管切割开后，上提钻杆，再将所述套管回收工具与所述钻杆的尾端相连后，下入待回收套管的顶部；所述套管回收工具包括井下动力工具、井下泄压阀和可退式套管捞矛，所述井下动力工具的首端与所述钻杆的尾端相连，在所述井下动力工具的中部外壁上设置有井下动力工具卡瓦，用于咬合技术套管的内壁，所述井下动力工具的尾端与所述井下泄压阀的首端相连，所述井下泄压阀的尾端与所述可退式套管捞矛的首端相连，所述可退式套管捞矛的外壁上设置有可退式套管捞矛卡瓦，用于与待回收套管的内壁相咬合以实现上提待回收套管的目的。2.根据权利要求1所述的一种油气井封固套管回收装置，其特征在于：在所述井下动力工具与所述井下泄压阀之间和所述井下泄压阀与所述可退式套管捞矛之间均设置有工具接头。3.一种油气井封固套管回收方法，其特征在于：按照下述步骤进行：步骤1，将套管水力割刀与钻杆的尾端相连，钻杆的首端与钻机相连后，启动钻机，利用钻杆将套管水力割刀下入至切割位置，利用水力割刀刀片将待回收套管进行切割分段，切割作业完成后，利用钻杆回收套管水力割刀，取下钻杆尾端的套管水力割刀；步骤2，组装套管回收工具，将井下动力工具、井下泄压阀和可退式套管捞矛由上至下依次相连，将套管回收工具与钻杆的尾端相连，钻杆的首端与钻机相连后，启动钻机，利用钻杆将套管回收工具下入至待回收套管顶部，根据井下动力工具、井下泄压阀和可退式套管捞矛各个工具的长度，将位于井下动力工具以下的部分送入待回收套管内，通过缓慢上提待回收套管，可退式套管捞矛的内部机构撑开可退式套管捞矛卡瓦，使得可退式套管捞矛卡瓦与待回收套管的内壁相咬合，完成可退式捞矛启动后，通过使用钻机进行旋转或者过提待回收套管的方式，将井下泄压阀关闭，以封闭待回收套管内流体通道的目的；步骤3，启动井下动力工具，地面固井泵或者泥浆泵通过管线与钻杆相连，启动地面固井泵或者泥浆泵，缓慢加压，井下动力工具的内部剪切保险环被剪断，井下动力工具处于激活状态，继续缓慢增加压力，井下动力工具的内部机构撑开井下动力工具卡瓦，井下动力工具卡瓦与技术套管的内壁相咬合，继续加压，井下动力工具开始产生拔桩力，上提待回收套管并破坏技术套管与待回收套管之间的井筒环空水泥环；步骤4，井下动力工具完成一次提升冲程后，上提钻杆，使井下动力工具复位，重复步骤3，若步骤3中技术套管与待回收套管之间的井筒环空水泥环无法被破坏，即待回收套管无法上提，则利用钻机回收套管回收工具，更换为套管水力割刀，重复步骤1，对待回...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鸿飞，王超，邓贺，刘占鏖，司江舸，孙慧铭，王兴旺，单军锋，张杰，高明星，张亮，
申请(专利权)人：中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：