一种浅表复杂地层套管辅助下入装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种浅表复杂地层套管辅助下入装置，包括：支撑架，其包括侧支撑梁和顶部支撑梁；钻井工作台；与所述顶部支撑梁连接的吊装机构，其能够为套管提供下压力；水平调整机构，其能够为套管下入提供水平偏移力；其中，通过所述吊装机构能够吊装套管，并将套管下入井筒中，通过所述水平调整机构能够在套管下入遇阻时水平调整套管，并在所述吊装机构提供的下压力作用下，使得套管能够绕过遇阻点而顺利下入。本发明专利技术还提供了一种浅表复杂地层套管辅助下入方法。助下入方法。助下入方法。

【技术实现步骤摘要】
一种浅表复杂地层套管辅助下入装置及方法


[0001]本专利技术属于石油钻探
，具体涉及一种浅表复杂地层套管辅助下入装置及方法。

技术介绍

[0002]在石油钻井作业中，普遍采用下套管固井的方式进行中完作业。而钻井施工中常见的浅表复杂地层套管下入遇阻的难题，浅表地层往往存在胶结差，疏松易漏、含砾石及含水易蠕变等特性，钻井过程中往往出现不规则井眼，导致导管或套管下入困难，特别是前几根套管自重小克服下入阻力能力差，而硬压会损坏套管，而目前普遍采用的扩划眼、水泥封固井壁等手段处理效果差。
[0003]对于浅部疏松易漏、含砾石及含水易蠕变等复杂地层，往往采用下导管或表层套管的方式，封隔上部不稳定地层。但是，由于地层稳定性差、蠕变及井眼不规则等往往导致导管或套管下入困难，业界普遍采用常规扩划眼、水泥封固井壁等手段处理该钻井复杂。并且，由于处理时间长及水泥留存率低等导致处理效果差，无法从根本上解决该技术难题。而对于浅部套管，由于其自重小，靠自重亦无法克服上述下入阻力，利用井口硬压方式往往会带来套管扣变形或套管损坏等问题，对钻井作业效率影响较大，严重的还会造成油井报废。
[0004]现有的套管辅助下入工具或只针对下部井眼，或工艺复杂无法适于浅部疏松地层。例如中国专利文献CN107386980A公开了一种辅助套管下入的装置，其主要解决井眼轨迹不规则的水平井内因摩阻大导致的套管下入难题，其工艺复杂，作业效率低，且技术可靠性低。中国专利文献CN112814570A公开了一种自驱动旋转套管下入工具，其通过在螺杆下端配合设置滚动体以及配合连接钻磨引鞋可辅助套管下入，然而其作业工艺复杂，可靠性低，且不适用于浅部疏松不稳定地层，易造成钻井复杂，影响作业效率。
[0005]因此，亟需一种针对以上浅部复杂地层导管或套管下入，且简易、现场操作性强的浅部复杂地层套管辅助下入新方法及装置，以满足安全钻井的需要和提高套管下入成功率和下入效率。

技术实现思路

[0006]针对如上所述的技术问题，本专利技术旨在提出一种浅表复杂地层套管辅助下入装置，该浅表复杂地层套管辅助下入装置能够为套管下入提供水平偏移力和下入动力，从而使套管能够避开遇阻点，顺利下入，非常有利提高套管下入效率，提高作业效率。
[0007]为此，根据本专利技术的第一方面，提供了一种浅表复杂地层套管辅助下入装置，包括：支撑架，其包括侧支撑梁和顶部支撑梁；钻井工作台；与所述顶部支撑梁连接的吊装机构，其能够为套管提供下压力；水平调整机构，其能够为套管下入提供水平偏移力；其中，通过所述吊装机构能够吊装套管，并将套管下入井筒中，通过所述水平调整机构能够在套管下入遇阻时水平调整套管，并在所述吊装机构提供的下压力作用下，使得套管能够绕过遇阻点而顺利下入。
[0008]在一个实施例中，所述吊装机构包括：安装在所述顶部支撑梁上的天车滑轮组；通过第一钢丝绳连接在所述天车滑轮组的下方的顶驱机构，其能够为套管提高下压力而下压套管；用于连接套管的套管头，所述套管头连接在所述顶驱机构的下端。
[0009]在一个实施例中，所述水平调整机构包括：安装在所述钻井工作台上的气动绞车，其用于提供驱动力；安装在所述顶部支撑梁上的定滑轮；与所述侧支撑梁连接的动滑轮；用于套在套管上的双耳环形吊带；以及第二钢丝绳；其中，所述第二钢丝绳的一端与所述气动绞车连接，另一端依次绕过所述定滑轮和所述动滑轮后与所述双耳环形吊带连接，通过所述气动绞车卷绕所述第二钢丝绳能够使其对所述双耳环形吊带提供水平拉力，从而对套管进行水平方向的调整。
[0010]在一个实施例中，所述动滑轮设置在所述钻井工作台的下端且靠近井口，所述第二钢丝绳穿过所述钻井工作台后绕过所述动滑轮。
[0011]在一个实施例中，所述双耳环形吊带的周向长度比所述套管外径大至少10cm。
[0012]在一个实施例中，所述双耳环形吊带的承重大于5t。
[0013]在一个实施例中，所述动滑轮的垂向位移小于5cm。
[0014]在一个实施例中，所述动滑轮通过双耳钢索与所述侧支撑梁形成连接，且所述双耳钢索的长度小于10cm。
[0015]根据本专利技术的第二方面，提供一种浅表复杂地层套管辅助下入方法，包括以下步骤：
[0016]在复杂浅表地层钻至中完井深，并在井口下入导管；
[0017]提供如上所述的浅表复杂地层套管辅助下入装置，并将其安放到井口处；
[0018]通过所述吊装机构吊装套管，并将套管穿过所述水平调整机构的双耳环形吊带后下入井筒，在下入过程中遇阻时，启动所述水平调整机构对套管进行水平方向的调整，并在所述吊装机构提供的下压力作用下，使得套管能够绕过遇阻点而顺利下入。
[0019]在一个实施例中，在下入套管前，对所述水平调整机构进行调整，使所述水平调整机构中的双耳钢索、动滑轮和双耳环形吊带处于同一高度。
[0020]与现有技术相比，本申请的优点之处在于：
[0021]根据本专利技术的浅表复杂地层套管辅助下入方法，其使用浅表复杂地层套管辅助下入装置，能够通过水平调整机构对套管提供水平偏移力，并通过顶驱机构提供下压动力。由此，使套管在获得足够水平偏移力而能够进行水平调整的同时，获得了克服下入摩阻的动力，从而通过边拉边压的方式，使得套管的末端能够绕过遇阻点，通过适当下压解决了套管自重克服阻力差的问题，最终实现套管顺利下入，封隔上部复杂层位，切实解决因此造成钻井安全问题。使用浅表复杂地层套管辅助下入装置能够大大提高套管下入成功率，非常有利于提高套管下入作业效率，且工艺简单，可靠性强，成本低。
附图说明
[0022]下面将参照附图对本专利技术进行说明。
[0023]图1示意性地显示了根据本专利技术的浅表复杂地层套管辅助下入装置的结构。
[0024]在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本专利技术的原理，并且未按实际比例绘制。
具体实施方式
[0025]下面通过附图来对本专利技术进行介绍。
[0026]在本申请中，需要说明的是，本申请中使用的方向性用语或限定词“上”、“下”、等均是针对所参照的附图1而言。它们并不用于限定所涉及零部件的绝对位置，而是可以根据具体情况而变化。
[0027]图1示意性地显示了根据本专利技术的浅表复杂地层套管辅助下入装置100的结构。如图1所示，浅表复杂地层套管辅助下入装置100包括支撑架1、钻井工作台2、吊装机构3，以及水平调整机构5。支撑架1作为支撑结构，用于安放到井口位置，支撑架1包括侧支撑梁11和顶部支撑梁12。钻井工作台2与支撑架1固定连接。优选地，钻井工作台2固定安装在支撑架1的中部偏下位置处。吊装机构3与顶部支撑梁12连接，吊装机构3能够为套管4提供下压力。水平调整机构5能够为套管4下入提供水平偏移力。在套管下入作业过程中，通过吊装机构3能够吊装套管4，并将套管4下入井筒中，通过水平调整机构5能够在套管下入遇阻时水平调整套管4，并在吊装机构3提供的下压力作用下，通过边拉边压的方式，使得套管4的下端能够绕过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浅表复杂地层套管辅助下入装置，包括：支撑架(1)，其包括侧支撑梁(11)和顶部支撑梁(12)；钻井工作台(2)；与所述顶部支撑梁连接的吊装机构(3)，其能够为套管(4)提供下压力；水平调整机构(5)，其能够为套管下入提供水平偏移力；其中，通过所述吊装机构能够吊装套管，并将套管下入井筒中，通过所述水平调整机构能够在套管下入遇阻时水平调整套管，并在所述吊装机构提供的下压力作用下，使得套管能够绕过遇阻点而顺利下入。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述吊装机构包括：安装在所述顶部支撑梁上的天车滑轮组(31)；通过第一钢丝绳(32)连接在所述天车滑轮组的下方的顶驱机构(33)，其能够为套管提高下压力而下压套管；用于连接套管的套管头(34)，所述套管头连接在所述顶驱机构的下端。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水平调整机构包括：安装在所述钻井工作台上的气动绞车(51)，其用于提供驱动力；安装在所述顶部支撑梁上的定滑轮(52)；与所述侧支撑梁连接的动滑轮(54)；用于套在套管上的双耳环形吊带(55)；以及第二钢丝绳(56)；其中，所述第二钢丝绳的一端与所述气动绞车连接，另一端依次绕过所述定滑轮和所述动滑轮后与所述双耳环形吊带连接，通过所述气动绞车卷绕所述第二钢丝绳能够使其对所述双耳环形吊带提供水平拉...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛成成，郑德帅，赵小祥，何汉平，田璐，王瑞瑶，于玲玲，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：