水平井套管错断拨正管柱和修复管柱制造技术

本实用新型专利技术是水平井套管错断拨正管柱和修复管柱，解决油田目前套管错断内径重合程度处于30-50%之间的错断井无法拨正和修复的难题。本实用新型专利技术的拨正管柱包括增力器、水力锚和油管，偏心拨正悬挂器、增力器和水力锚自下而上通过油管依次连接。与拨正管柱配合使用的修复管柱包括油管和套管修复工具，油管与套管修复工具连接，在套管修复工具的筒体底部连接插管，该插管插入偏心拨正悬挂器的定位外筒中。通过实施其修复工艺，尤其适用于热采水平井套管错断修复工程，但同样适用于其它的套管错断水平井。本实用新型专利技术方法及工具可对水平井水平段的错断套管进行有效的修复，且具有对油层无化学污染，适用范围广，施工步骤简单，有效降低生产成本。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

水平井套管错断拨正管柱和修复管柱
本技术涉及油田水平井套管错断修复工具及技术，尤其是水平井套管错断 拨正管柱和修复管柱，解决油田目前套管错断内径重合程度处于30-50%之间的错断井无 法拨正和修复的难题。
技术介绍
由于水平井技术在油田的大规模推广，随之而来的水平井配套治理问题也显得日 益突出，其中应对水平井套管错断问题的办法及工具配套还不全面。水平井套管错断问题 的难点较多，但主要分为四个方面，一是打通道及修复管柱再下入技术；二是完整修复错断 截面使其具有较长使用寿命的问题；三是修复后要有较大的内通径，使其在今后的生产作 业中便于施加各种措施；四是减少对油层的污染。当前在直井中的修复错断井的方法是用 可钻材料加工出前端带有大倒角的圆锥形引鞋附加注水泥工具，靠管柱重力对下部错断的 套管进行拨正，之后采用挤水泥的方法将错断套管固定住，然后在钻掉水泥和拨正器。此种 方法如果应用在水平段极易污染油层，造成永久性不可逆的伤害。而且管柱在下顿的过程 中易将管柱顿坏。因此，此种工艺很少应用在水平井修井中；另外一种方法是采用悬挂尾 管的方式，如申请号是201020549366.1的一种套管错断井修复管柱中所述，上部采用悬挂 器，下面采用锥型引鞋，施工完成后通过光油管下压剪断连接剪钉，此种方法没有对错断处 进行完整修复，施工后底部留有较大缝隙，油井依旧会出砂，再者悬挂器内径较小生产管柱 缩径明显，还有下部错断套管因生产而产生的晃动对悬挂器的悬挂寿命有很大的影响。因 此，这种方法实际生产中很难对水平段错断套管进行修复；除此之外，有人曾经采用两步走 的方案，进行修井。首先下入同修复工具外径一样大的尖角引鞋，无专用拨正器，对下部错 断套管进行拨正，看看所需轴向力的大小，如所需轴向力不大则下入膨胀管修复工具，再次 将套管拨正，之后进行胀管，最后再下入钻头钻掉残留的底座。这样不仅耗时耗力，而且在 钻塞过程中容易出现新的问题，像修复管移位滑落等等。另外上述几种方法还都存在一个无容置疑的问题，就是都只能针对套管错断程度 较低的情况使用，即上下断面重合超过套管内径的50%，而对套管上下断面重合在套管内径 30-50%的井则因错断方位无法准确判断的问题而无能为力。因此，现有的修复方法及工具 在错断程度较大的水平井中不再适用，急需研制一套功能全面，修复对象范围广且对油层 污染小的水平段错断套管修复工艺及配套工具便显得尤为重要。
技术实现思路
本技术的目的是提供水平井套管错断拨正管柱和修复管柱，解决油田目前 套管错断内径重合程度处于30-50%之间的错断井无法拨正和修复的难题。当水平井段发 生套管错断时，对下部错断套管进行检测分析，确定套管损坏程度及断开方位后，再下入管 柱进行拨正和修复。使错断水平井继续生产。本技术的技术解决方案是水平井套管错断拨正管柱包括增力器、水力锚和油管，偏心拨正悬挂器、增力器和 水力锚自下而上通过油管依次连接。与水平井套管错断拨正管柱配合使用的水平井套管错断修复管柱包括油管和套 管修复工具，油管与套管修复工具连接，在套管修复工具的筒体底部连接插管，该插管插入 偏心拨正悬挂器的定位外筒中。本技术具有以下显著的效果和优点。1、提供了水平井套管错断修复的方法，改变了以往水平井水平段一旦发生错断就 只能重新打侧钻井的不利局面，配套水平修井工艺，使其更加完善；2、提供了修复工艺的专用配套管柱和工具，如増力器、偏心拨正悬挂器和水力锚。3、利用増力器提供拨正管柱的动力，避免了利用管柱重力下顿时的风险，且増力 器具有二次起压功能，使増力器的泄压孔关闭后仍可向前传递液压；4、利用机械工具偏心拨正悬挂器对下部错断套管进行暂时固定，避免了用化学类 产品对油层的污染；5、利用偏心拨正悬挂器对下部错断套管进行拨正并暂时固定，当修复管柱的插管 插入偏心拨正悬挂器的工作外筒后，其修复管柱的套管错断修复工作筒外径与偏心拨正悬 挂器的外径相同。此时下压管柱，偏心拨正悬挂器自动解封，套管修复工具bl即可顺利通 过套管错断处.避免了现有技术两步走工艺中，错断套管拨正后无法有效固定及后续管柱 无法通过错断口的问题；6、利用水力锚为拨正管柱提供需要固定时的锚定力，同时当管柱需要带压活动 时，可有效关闭锚爪释放拨正管柱。本技术的方法及专用工具可应用于任意一种水平井套管错断修复工程，包括 海底井，平台井，陆地井。本技术尤其适用于热采水平井套管错断修复工程，但同样适 用于其它的套管错断水平井。本技术方法及工具可对水平井水平段的错断套管进行有 效的修复，且具有对油层无化学污染，适用范围广，施工步骤简单，能有效地建立起井下水 平段错断套管口处通道和进行修复。本技术可有效对上下两段套管在断口处的截面重 合距离大于原套管直径的30 - 50%之间的错断套管水平井检测后的再修复工程。最大限 度地延长油井的使用寿命，提高采收率，有效降低生产成本。与侧钻井相比节省作业时间和 生产成本，极大地提高了修井的效率和油井的使用寿命，较大地提高了单井采收率，扩大了 区块的动用率，效益显著，有较大的推广应用空间。附图说明图1是本技术拨正管柱的结构示意图。图2是本技术拨正管柱中偏心拨正悬挂器的结构示意图。图3是本技术修复管柱的结构示意图。图4是本技术修复管柱中套管错断修复工作筒与插管的连接示意图。具体实施方式以下结合附图详述本技术。水平井套管错断拨正管柱包括增力器a2、水力锚al和油管，偏心拨正悬挂器a3、增力器a2和水力锚al自下而上通过油管依次连接。増力器a2为本管柱提供拨正错断套 管的动力，避免了利用管柱重力下顿时的风险。当常规下压管柱的重量无法满足下部错断 套管所需拨正力时，便通过液压来驱动增力器a2和水力锚al来进行拨正，首先水力锚al 工作将管柱底部固定，然后増力器a2进行工作为前端偏心拨正悬挂器a3提供拨正力将下 部错断套管拨正。拨正后投入胶塞关闭増力器的泄压孔，使整套管柱重新具有承压能力，准 备锚挂偏心拨正悬挂器a3。偏心拨正悬挂器a3包括导引头25，液压锚挂装置和偏心定位拨正装置通过转换 接头13连接；液压锚挂装置包括座封定位机构和插入式解封机构，座封定位机构安装在插 入式解封机构内并通过限位销6连接；在偏心定位拨正装置的周向限位内筒20的内圆设 有配重安装竖槽，其内装有配重条，在其下端连接导引头25。座封定位机构包括定位内筒1、锚筒顶套2、定位内筒底堵10和限位底环12，定位内筒I上设有定位内筒进液孔8和限 位销插入槽孔，将定位内筒底堵10套装在定位内筒I的下部，通过底堵定位剪钉11与定位 内筒I连接，锚筒顶套2与定位内筒I的上部外圆丝扣连接，限位底环12焊接在定位内筒 I的下端。插入式解封机构包括定位外筒3、锚筒4、阻挡环5和锚筒支撑套7，定位外筒3 的上部外圆设有锚筒限位台阶和阻挡环连接台阶，其筒体上设有限位销6和定位外筒进液 孔9 ;定位外筒3与定位内筒I通过限位销6连接，锚筒4由下而上套在定位外筒3上，阻 挡环5与定位外筒3的阻挡环连接台阶通过丝扣连接，锚筒支撑套7由下而上套在定位外 筒3上。所述锚筒4的筒体上至少加工两瓣棘爪，其棘爪外壁上加工卡瓦牙，各瓣棘爪下部 外壁设有倒角，构成棘爪型卡本文档来自技高网...

【技术保护点】
水平井套管错断拨正管柱，包括增力器（a2）、水力锚（a1）和油管，其特征是，偏心拨正悬挂器（a3）、增力器（a2）和水力锚（a1）自下而上通过油管依次连接。

【技术特征摘要】
1.水平井套管错断拨正管柱，包括增力器(a2)、水力锚(al)和油管，其特征是，偏心拨正悬挂器(a3)、增力器(a2)和水力锚(al)自下而上通过油管依次连接。2.根据权利要求1所述的水平井套管错断拨正管柱，其特征是，所述的偏心拨正悬挂器(a3)包括导引头(25)，液压锚挂装置和偏心定位拨正装置通过转换接头(13)连接；液压锚挂装置包括座封定位机构和插入式解封机构，座封定位机构安装在插入式解封机构内并通过限位销(6 )连接；在偏心定位拨正装置的周向限位内筒(20 )的内圆设有配重安装竖槽，其内装有配重条，在其下端连接导引头(25)。3.根据权利要求2所述的水平井套管错断拨正管柱，其特征是，所述的座封定位机构包括定位内筒(I)、锚筒顶套(2 )、定位内筒底堵(10 )和限位底环(12 )，定位内筒(I)上设有定位内筒进液孔(8 )和限位销插入槽孔，将定位内筒底堵(10 )套装在定位内筒(I)的下部，通过底堵定位剪钉(11)与定位内筒(I)连接，锚筒顶套(2)与定位内筒(I)的上部外圆丝扣连接，限位底环(12)焊接在定位内筒(I)的下端。4.根据权利要求3所述的水平井套管错断拨正管柱，其特征是，所述的插入式解封机构包括定位外筒(3)、锚筒(4)、阻挡环(5)和锚筒支撑套(7)，定位外筒(3)的上部外圆设有锚筒限位台阶和阻挡环连接台阶，其筒体上设有限位销(6)和定位外筒进液孔(9);定位外筒(3)与定位内筒(I)通过限位销(6)连接，锚筒(4)由下而上套在定位外筒(3)上，阻挡环(5 )与定位外筒(3 )的阻挡环连接台阶通过丝扣连接，锚筒支撑套(7 )由下而上套在定位外筒(3)上。5.根据权利要求4所述的水平井套管错断拨正管柱，其特征是，所述锚筒(4)的筒体上至少加工两瓣棘爪，其棘爪外壁上加工卡瓦牙，各瓣棘爪下部外壁设有倒角，构成棘爪型卡瓦；阻挡环(5)的上部内圆设有丝扣，下部环体加工装配卡槽；锚筒支撑套(7)的上部内圆设有限位销卡入环槽，该限位销卡入环槽与限位销(6)配合；在定位内筒进液孔(8)和定位外筒进液孔(9)的两侧设有密封圈。6.根据权利要求3所述的水平井套管错断拨正管柱，其特征是，所述的偏心定位拨正装置包括导弓丨头(25)，在转换接头(13)与导引头(25)之间连接偏心配重定位机构，偏心配重定位机构的周向限位内筒(20)的内圆至少设有一条配重安装竖槽,其内配装配重条。7.根据权利要求6所述的水平井套管错断拨正管柱，其特征是，所述的偏心配重定位机构包括周向限位外筒(16)、周向限位内筒(20)、上外筒(17)、下外筒(21)和定位控制机关，上顶筒(14)的上部外圆与马牙扣筒(15)通过马牙扣连接，其下部外圆与周向限位内筒(20)丝扣连接，将马牙扣筒(15)悬挂在周向限位外筒(16)内圆台阶上的定位花键槽上；周向限位外筒(16)的下部...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱瑛辉，田玉刚，伊伟锴，杨慧，温盛魁，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司采油工艺研究院，
类型：实用新型
国别省市：