一种水平井双向整形工具及使用方法技术

本发明专利技术公开了一种水平井双向整形工具及使用方法，包括液压推进机构、整形涨头；所述液压推进机构下端通过推杆连接整形涨头；还包括进程自测机构；所述液压推进机构包括自上而下依次设置的第一级活塞机构、中间活塞机构、最后一级活塞机构；所述进程自测机构设置在第一级活塞机构下部；所述进程自测机构为触碰式开关。通过多级活塞组合增加整形吨位提高整形成功率；通过设置进程自测机构避免盲目增压损坏套管及施工周期长、浪费人力物力问题；通过反向增力整形机构提高整形效率避免复杂井况下整形涨头卡死导致的大修事故。整形涨头卡死导致的大修事故。整形涨头卡死导致的大修事故。

【技术实现步骤摘要】
一种水平井双向整形工具及使用方法


[0001]本专利技术涉及油气田生产
，具体地说是套管变形井修复工艺，尤其是一种水平井双向整形工具及使用方法。

技术介绍

[0002]油田开采过程中，受地应力、套管质量、开发模式、使用年限等因素影响，井下套管变形越来越多。套管变形将影响其后续措施实施，目前解决此类问题的方法有机械冲胀式修复、钻铣修复及液压整形修复等，机械冲胀式施工周期长、成功率低，钻铣式修复损伤套管，液压整形修复周期短、成功率较高。但液压整形过程中发现以下问题，目前液压整形在定向井及水平井整形过程中存在整形段再变形将整形工具卡住，受井身轨迹影响通过井口提放方式打捞成功率低问题；其次，液压整形过程中，整形进尺没有检测手段，导致盲目提高整形压力降低了套管的使用寿命以及频繁拆装井口导致劳动强度增加、整形周期长等问题，为此设计进程可测、对套变段进行双向整形防止再套变卡钻的整形装置是十分必要的。
[0003]公开(公告)号：CN112377135A，公开(公告)日：2021
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19公开了一种油井套管液压变径滚珠整形器，包括水力锚定装置、液压动力装置以及整形头装置，水力锚定装置下端与液压动力装置上端螺纹连接，液压动力装置下端与整形头装置上端螺纹连接。水力锚定装置对整形器进行锚定时，带有齿形的上卡瓦组以及下卡瓦组同时径向向外扩张实现双重锚定，锚定性能好；液压动力装置由五级液压缸串联而成，能为活塞杆提供足够大的驱动力；整形头装置整形时向活塞杆的进给主油路注入液压油，活塞杆向下运动并带动锥形主芯相对锥形外套向下滑动使滚珠凸出锥形外套，对套管缩径或变形处滚压完成整形作业，采用点接触整形相比传统的面接触整形，其整形效果更好且不容易对套管造成损坏。
[0004]公开(公告)号：CN111622702A，公开(公告)日：2020
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4公开了一种液压往复式旋转滚珠双作用套管整形器，分别包括依次相连的锚定装置、液压往复系统、整形器；锚定装置包括锚定锲形体，位于锚定锲形体内部设置有锚定中心管，锚定中心管连接地面接入的液压管四，锚定中心管用于推动锚定楔形体向前运动；液压往复系统包括液压管路一、液压管路二和液压管路三，液压管路一上端连接地面接入的液压管一，液压管路一下部连接出油口，液压管路二上端连接地面接入的液压管二，下端通过十字固定接头连通限位套，液压管路三上端地面接入的液压管三，下端连通液压缸上接头一端；用于实现对套管的整形修复功能，优点是一次下井可重复修复套管不同位置，动力充足，可修复大变形套管，生产成本低。
[0005]公开(公告)号：CN207332798U，公开(公告)日：2018
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08公开了一种套管整形提放式泄压泄流装置，包括自上而下相连接的泄压泄流液缸、平衡液缸，所述泄压泄流液缸包括中心轴、滑动连接套、滑动连接轴，所述滑动连接轴装配在滑动连接套内部，所述中心轴上端连接滑动连接轴的下半段，所述滑动连接套内壁与中心轴外壁之间形成泄压泄流压力腔，所述滑动连接轴的上半段外壁与滑动连接套内壁之间形成泄压泄流腔，所述滑动连接套开设径向的用于连通泄压泄流腔的泄压泄流口，该泄压泄流口由滑动连接轴的下半段外
壁进行开启和封堵，所述中心轴开设径向的中心轴进液口，该中心轴进液口使中心轴内腔与泄压泄流压力腔相连通。解决了套管整形施工过程中，井筒内液面低的井水力锚不易泄压泄流解除锚定问题。
[0006]公开(公告)号：CN113622854A，公开(公告)日：2021
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09公开了单向液压自动往复油井套管整形器。涉及油田钻井工具
本体上部设有液压油管锚，本体顶部设有上接头，上接头下部的中心孔的下部为换向腔室，换向腔室内设有滑动换向阀，滑动换向阀下部设有阀芯，阀芯下部连接活塞A，活塞A下部固定连接整形推头。具有如下有益效果：通过设置滑动换向阀使得活塞和整形推头往复动作，整形推头推进动作和锚定动作同时进行，活塞缩回时锚定解除，整形器在套管内通过自身锚定、推进，解除锚定，整形器前进的反复动作，直至套管整形完毕，通井效率高，效果好，同时设置串联多个付活塞，提高压力液体的作用面积，提高整形推头的推力，满足各种变形套管的整形推力。
[0007]以上套管整形工具均无进程检测机构，因此无法判断整形进尺；专利“一种液压往复式旋转滚珠双作用套管整形器”及“单向液压自动往复油井套管整形器”属于双向整形，但是存在当整形涨头被卡死在套变段时，其反向力不足以将整形涨头拔出问题。为提高整形成功率、降低施工成本、降低或避免发生整形事故，有必要设计进程可测、对套变段进行双向整形防止整形涨头卡死的整形装置。
[0008]以上公开技术的技术方案以及所要解决的技术问题和产生的有益效果均与本专利技术不相同，针对本专利技术更多的技术特征和所要解决的技术问题以及有益效果，以上公开技术文件均不存在技术启示。

技术实现思路

[0009]针对现有技术存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种水平井双向整形工具及使用方法，通过多级活塞组合增加整形吨位提高整形成功率；通过设置进程自测机构避免盲目增压损坏套管及施工周期长、浪费人力物力问题；通过反向增力整形机构提高整形效率避免复杂井况下整形涨头卡死导致的大修事故。
[0010]为了达成上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0011]一种水平井双向整形工具，包括液压推进机构、整形涨头；所述液压推进机构下端通过推杆连接整形涨头；
[0012]还包括进程自测机构；
[0013]所述液压推进机构包括自上而下依次设置的第一级活塞机构、中间活塞机构、最后一级活塞机构；所述中间活塞机构至少设置一个；
[0014]所述进程自测机构设置在第一级活塞机构下部；所述进程自测机构为触碰式开关，即第一级活塞机构下行至死点触碰进程自测机构打开泄压通道向外泄压，对液压推进机构的内部打压会瞬间失压，地面获得失压信号，停止打压，正向整形进程结束。
[0015]还包括反向增力整形机构；
[0016]所述反向增力整形机构连接在最后一级活塞机构下部。
[0017]所述第一级活塞机构包括第一级活塞、第一级活塞套、活塞复位弹簧；
[0018]所述第一级活塞套套装在第一级活塞外部，所述第一级活塞内部为第一级内打压通道，第一级活塞外部构成第一级活塞腔，所述活塞复位弹簧安装在第一级活塞腔内；
[0019]所述第一级活塞上端面为打压面，与第一级内打压通道连通。
[0020]所述中间活塞机构包括中间活塞套、中间活塞；
[0021]所述中间活塞套套装在中间活塞外部，所述中间活塞内部为中间内打压通道，中间活塞外部构成中间活塞腔；
[0022]所述中间活塞上端面为打压面，与中间内打压通道连通，中间内打压通道与第一级内打压通道连通；所述中间活塞套下部开设中间活塞套侧向孔，使油套环空与中间活塞腔连通。
[0023]所述进程自测机构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水平井双向整形工具，包括液压推进机构、整形涨头；所述液压推进机构下端通过推杆连接整形涨头；其特征在于，还包括进程自测机构；所述液压推进机构包括自上而下依次设置的第一级活塞机构、中间活塞机构、最后一级活塞机构；所述中间活塞机构至少设置一个；所述进程自测机构设置在第一级活塞机构下部；所述进程自测机构为触碰式开关，即第一级活塞机构下行至死点触碰进程自测机构打开泄压通道向外泄压，对液压推进机构的内部打压会瞬间失压，地面获得失压信号，停止打压，正向整形进程结束。2.根据权利要求1所述的一种水平井双向整形工具，其特征在于，还包括反向增力整形机构；所述反向增力整形机构连接在最后一级活塞机构下部。3.根据权利要求2所述的一种水平井双向整形工具，其特征在于，所述第一级活塞机构包括第一级活塞、第一级活塞套、活塞复位弹簧；所述第一级活塞套套装在第一级活塞外部，所述第一级活塞内部为第一级内打压通道，第一级活塞外部构成第一级活塞腔，所述活塞复位弹簧安装在第一级活塞腔内；所述第一级活塞上端面为打压面，与第一级内打压通道连通。4.根据权利要求3所述的一种水平井双向整形工具，其特征在于，所述中间活塞机构包括中间活塞套、中间活塞；所述中间活塞套套装在中间活塞外部，所述中间活塞内部为中间内打压通道，中间活塞外部构成中间活塞腔；所述中间活塞上端面为打压面，与中间内打压通道连通，中间内打压通道与第一级内打压通道连通；所述中间活塞套下部开设中间活塞套侧向孔，使油套环空与中间活塞腔连通。5.根据权利要求4所述的一种水平井双向整形工具，其特征在于，所述进程自测机构包括泄压杆、泄压弹簧、泄压体；所述泄压体上端连接第一级活塞套，下端连接中间活塞套，泄压体内壁与第一级活塞外壁滑动密封；所述泄压体开设纵横相连通的泄压体内通道、泄压孔；所述泄压体还开设泄压弹簧腔、泄压体腔室，所述泄压体内通道上端连通泄压弹簧腔，泄压体内通道下端连通泄压体腔室，泄压体腔室下方与中间活塞上端面连通；所述泄压杆中间段为杆柱体，穿设于泄压体内通道，杆柱体直径小于泄压体内通道内径，杆柱体上端设置杆触碰头，杆柱体下端设置堵塞头，堵塞头外壁设置密封圈与泄压体内通道滑动密封；所述泄压弹簧上端顶住杆触碰头下端面，泄压弹簧下端顶住泄压弹簧腔底面。6.根据权利要求5所述的一种水平井双向整形工具，其特征在于，所述第一级活塞外壁上端开设有大径台阶、小经台阶，所述第一级活塞套内壁弹簧底台，所述活塞复位弹簧上端顶住大径台阶，下端顶住弹簧底台，所述小经台阶与下方的泄压杆的杆触碰头相对应。7.根据权利要求4或5或6所述的一种水平井双向整形工具，其特征在于，所述最后一级活塞机构包括最后一级活塞套、最后一级活塞；
所述最后一级活塞套套装在最后一级活塞外部，所述最后一级活塞内部为最后一级内打压通道，最后一级活塞外部构成...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓，崔彬，杨松，张文洪，邵小平，陈忠辉，李沛霖，孟凡生，张占龙，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司华东油气分公司中国石油化工股份有限公司临汾煤层气分公司，
类型：发明
国别省市：