套管错断水平井拨正修复方法及其专用一体化工具技术

本发明专利技术公开了套管错断水平井拨正修复专用一体化工具，其结构包括自下而上依次连接在一起的底部膨胀工作室、膨胀组合密封装置、推进液缸装置及上部锚定装置四部分。可以对水平井水平段错断的套管进行拨正修复，克服了现有技术不能对水平段错断套管进行有效的拨正及修复的缺点，使一部分报废井死井复活，提高油井产量，延长油井使用寿命，尽最大的可能提高开发成本的投入产出比。本发明专利技术的特点就是将拨正和套管修复两步工艺结合到一起，省去固定下部错断套管工序，避免了对油层的再次污染，且施工工序简单，对施工队伍要求条件降低，利于推广。

【技术实现步骤摘要】
套管错断水平井拨正修复方法及其专用一体化工具
本专利技术涉及水平井拨正修复技术，具体地说是套管错断水平井拨正修复方法及其专用一体化工具。
技术介绍
目前水平井的大规模应用，为油田的稳产保产贡献了巨大的力量，但随着应用环境不断扩大和井下工况的不断恶化，也陆陆续续暴露出一些推广初期没有考虑到的问题，像水平段发生套管错断的情况就是最为明显的例子，这种情况在稠油热采区块发生的概率很高，由于目前修井领域还没有成熟的水平井配套修复技术，常常在油井还没有达到使用寿命的时候就提前报废，造成资金和资源的巨大浪费，在一定程度上制约了储层采收率和动用率的提高。当今膨胀管技术已被广泛应用在石油工业，其中应用在完井和修井中的也不在少数，其中在修井领域应用膨胀管技术比较有代表性的像专利公开技术的膨胀管补井装置，专利号为200610016410.0，胜利油田钻井院都申请了不少专利技术专利，但其工艺和工具的主要缺陷还是停留在以往的常规直井工艺中，下入尖头拨正器靠下入管柱重力来对错断套管进行拨正，拨正管柱起出后进行固定下部套管工序，之后再进行后续修复工作，这样施工工序必须要分为两个或者更多的工序，遇到需要拨正力较大的井况时要么无能为力，要么易将下井管柱顿坏，极易出现事故，同时施工时常常会注入一些化学固定剂（如水泥等）固定拨正后的套管，如果套管错断处于油层段就会对油层造成二次污染，导致完工交井之后，油井减产十分明显且很难回复。况且水平井由于其特殊的井身结构，水平段一般都在油层之内，基本上无法采用这种常规直井的修复工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供套管错断水平井拨正修复方法及其专用一体化工具。可以对水平井水平段错断的套管进行拨正修复，克服了现有技术不能对水平段错断套管进行有效的拨正及修复的缺点，使一部分报废井死井复活，提高油井产量，延长油井使用寿命，尽最大的可能提高开发成本的投入产出比。本专利技术的特点就是将拨正和套管修复两步工艺结合到一起，省去固定下部错断套管工序，避免了对油层的再次污染，且施工工序简单，对施工队伍要求条件降低，利于推广。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：套管错断水平井拨正修复方法，其步骤为：首先把套管错断水平井拨正修复专用一体化工具装配总成，即把自下而上的底部膨胀工作室、膨胀组合密封装置、推进液缸装置及水力锚四部分依次连接在一起形成整体的套管错断水平井拨正修复专用一体化工具；底部膨胀工作室使下部拨正导引头顶在套管错断处，从井口打压，套管拨正模块开始工作，锚定装置和液缸开始进液；当锚定装置固定好胀头管柱之后，液缸开始推动前面底部膨胀工作室中的拨正导引头拨正错断管，当工具前端的底部膨胀工作室到达指定位置处第一套压力系统自动泄压，之后在井口投入胶塞或球到锚定位置处关闭水力锚，先释放管柱，然后继续下行至液缸关闭套处关闭第一套压力泄压口；当锚定装置固定好管柱之后，液缸开始推动工具前端的套管拨正模块时，液缸长度能够调整，在行程走完后，先不投胶塞或球，打开井口水龙带接口进行下压，使已走行程液缸压回到初始状态，之后可以继续打压，采用这种周而复始的步进方法直至修复所需行程。建立起第二套压力系统，工具的底部膨胀工作室开始工作，胀头自下而上将实体膨胀管胀开直到胀头脱出，通过膨胀组合密封装置将膨胀工作筒密封锚定在外部套管上，完成对套管断裂处的修复，之后钻掉拨正导引头即可交井。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：套管错断水平井拨正修复专用一体化工具，其结构包括自下而上依次连接在一起的底部膨胀工作室、膨胀组合密封装置、推进液缸装置及水力锚四部分。所述底部膨胀工作室结构包括最外侧的膨胀管、膨胀管最前端设有拨正导引头；所述膨胀管内部设置有上下连接在一起的上中心管和下中心管；所述下中心管上套有组合在一起的胀头顶套和自调节圆胀头；所述胀头顶套和自调节圆胀头之间有球形接触面；所述胀头顶套和自调节圆胀头之间的球形接触面位于自调节圆胀头的球心远离拨正头的一侧；所述胀头顶套外侧套有密封上压环；所述下中心管上还套有密封垫和密封下挡环；所述密封垫中还设置有套在下中心管上的中间压环。所述密封下挡环外侧和膨胀管内壁之间还设置有密封圈；所述拨正头与膨胀管连接接触位置也设置有拨正头密封胶圈；所述上中心管和上方推进液缸装置中的吊卡转换接头相连接处设置有密封胶圈。所述膨胀组合密封装置结构为软金属密封环，焊接在底部膨胀工作室最外侧膨胀管上的预制槽中；所述软金属为热膨胀系数比套管大硬度较低的金属（如铜等）；此外橡胶保护层硫化在预置的钢性骨架带，与前端的软金属密封环一起组成多组密封结构；所述钢性骨架带为一条按一定距离有间隔凸起块的钢带；其最底端位置高度为膨胀管外侧相对于上下中心管相连接的变径位置。所述推进液缸装置分为一、二、三级液缸，每级液缸都分为外部的液缸外套和内部的液缸内套，所述第一级液缸依次通过下方的液缸下连接头连接至第二级液缸且前端液缸泄压指示套带有泄压指示孔，所述第二级液缸通过下方的第二级液缸下连接头连接至第三级液缸；所述第三级液缸依次通过下方的第三级液缸下转换接头连接至吊卡转换接头。所述液缸泄压指示套和关闭套外筒之间设置有橡胶密封环；所述液缸泄压指示套前端带有泄压指示孔，位于橡胶密封环处；所述关闭套外筒内部还设置有带关闭套中筒的关闭套内筒；所述关闭套中筒与关闭套外筒之间设置有关闭套中筒密封胶圈，所述关闭套中筒与关闭套内筒之间设置有关闭套剪钉、关闭套内筒大胶圈、关闭套内筒小胶圈；所述关闭套中筒中部为割缝结构；所述关闭套内筒带有各级液缸进液孔；液缸上连接头上分别设置有液缸上连接头外大密封胶圈、液缸上连接头内密封胶圈、液缸上连接头内小密封胶圈；液缸下连接头上设置有液缸下连接头外密封胶圈、液缸下连接头内密封胶圈；所述关闭套内筒上还设置有多组关闭套内筒密封胶圈。所述水力锚自上而下连起来的水力锚上外筒、水力锚下外筒，所述水力锚上外筒内部为水力锚上内筒，水力锚下外筒内部为水力锚下内筒；所述水力锚下内筒带有棘爪结构，所述水力锚下外筒通过油管接箍连接至推进液缸装置中的关闭套外筒上所述水力锚上外筒开设通往水力锚上内筒的通孔，通孔中置入弹簧，该弹簧位于水力锚上内筒的一端设置有弹簧内压片，相反另一端则设置有弹簧外压片并通过固定销钉固定在水力锚上外筒外壁上；所述水力锚上外筒和水力锚上内筒之间设置有内接环；所述水力锚上内筒与内接环上设置有内筒密封圈；所述弹簧内压片上设置有弹簧内压片密封圈；水力锚上外筒和水力锚下外筒上分别设置有水力锚上外筒大径密封圈、水力锚下外筒小径密封圈；所述水力锚上内筒和带有关闭棘爪的水力锚下内筒之间设置有定位剪钉。本专利技术的套管错断水平井拨正修复方法及其专用一体化工具和现有技术相比，具有以下有益效果：本专利技术主要通过模块化设计，分为底部膨胀工作室、膨胀组合密封装置、推进液缸装置及水力锚四部分，分别由两套压力系统控制。第一套压力系统工作时，工具水力锚及推进液缸装置开始工作，将底部错断套管拨正，拨正到指定位置后会有压力突降指示，之后通过投胶塞关闭工具水力锚及泄压指示孔，建立起第二套压力系统，工具的底部膨胀工作室开始工作，通过膨胀组合密封装置对错断管进行修复。错断水平井套管拨正修复一体化工具，可以克服现有同类修井技术的缺点。它是针对现有修井技术无法有本文档来自技高网...

【技术保护点】
套管错断水平井拨正修复方法，其步骤为：首先把套管错断水平井拨正修复专用一体化工具装配总成，即把自下而上的底部膨胀工作室、膨胀组合密封装置、推进液缸装置及上部锚定装置四部分依次连接在一起形成整体的套管错断水平井拨正修复专用一体化工具；底部膨胀工作室使下部导引头顶在套管错断处，从井口打压，套管拨正模块开始工作，锚定装置和推进液缸开始进液；当锚定装置固定好管柱之后，液缸开始推动工具前端的修复模块，拨正导引头拨正错段套管，当修复模块到达指定位置处第一套压力系统自动泄压；之后在井口投入胶塞到锚定位置处关闭水力锚，先释放管柱，然后继续下行至液缸关闭套处关闭泄压指示孔；建立起第二套压力系统，工具的底部膨胀工作室开始工作，胀头自下而上将实体膨胀管胀开直到胀头脱出，通过膨胀组合密封装置将膨胀工作筒密封锚定在外部套管上，完成对套管断裂处的修复，之后钻掉拨正导引头即可交井。

【技术特征摘要】
1.套管错断水平井拨正修复方法，其步骤为：首先把套管错断水平井拨正修复专用一体化工具装配总成，即把自下而上的底部膨胀工作室、膨胀组合密封装置、推进液缸装置及水力锚四部分依次连接在一起形成整体的套管错断水平井拨正修复专用一体化工具；底部膨胀工作室使下部拨正导引头顶在套管错断处，从井口打压，套管拨正模块开始工作，水力锚和推进液缸装置开始进液；当水力锚固定好管柱之后，推进液缸装置开始推动套管错断水平井拨正修复专用一体化工具前端的套管拨正模块，拨正导引头拨正错断套管，当套管拨正模块到达指定位置处第一套压力系统自动泄压；之后在井口投入胶塞到锚定位置处关闭水力锚，先释放管柱，然后继续下行至推进液缸装置关闭套处关闭泄压指示孔；建立起第二套压力系统，套管错断水平井拨正修复专用一体化工具的底部膨胀工作室开始工作，自调节圆胀头自下而上将膨胀管胀开直到自调节圆胀头脱出，通过膨胀组合密封装置将膨胀工作筒密封锚定在外部套管上，完成对套管错断处的修复，之后钻掉拨正导引头即可交井。2.根据权利要求1所述的套管错断水平井拨正修复方法，其特征在于：当水力锚固定好管柱之后，推进液缸装置开始推动套管错断水平井拨正修复专用一体化工具前端的套管拨正模块时，推进液缸装置长度能够调整，在行程走完后，先不投胶塞或球，打开井口水龙带接口进行下压，使已走行程推进液缸装置压回到初始状态，之后继续打压，采用这种周而复始的步进方法直至修复所需行程。3.套管错断水平井拨正修复专用一体化工具，其特征在于：其结构包括自下而上依次连接在一起的底部膨胀工作室、膨胀组合密封装置、推进液缸装置及水力锚四部分；所述底部膨胀工作室结构包括最外侧的膨胀管、膨胀管前端设有拨正导引头，所述膨胀管内部设置有上下连接在一起的上中心管和下中心管；所述下中心管上套有组合在一起的胀头顶套和自调节圆胀头；所述胀头顶套和自调节圆胀头之间有球形接触面；所述胀头顶套和自调节圆胀头之间的球形接触面位于自调节圆胀头的球心远离拨正导引头的一侧；所述胀头顶套外侧套有密封上压环；所述下中心管上还套有密封垫和密封下挡环；所述密封垫中还设置有套在下中心管上的中间压环。4.根据权利要求3所述的套管错断水平井拨正修复专用一体化工具，其特征在于：所述密封下挡环外侧和膨胀管内壁之间还设置有密封圈；所述拨正导引头与膨胀管连接接触位置也设置有拨正导引头密封胶圈；所述上中心管和上方推进液缸装置中的吊卡转换接头相连接处设置有密封胶圈。5.根据权利要求3所述的套管错断水平井拨正修复专用一体化工具，其特征在于：所述膨胀组合密封装置结构为软金...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱瑛辉，张全胜，田玉刚，王桂英，李玉宝，温盛魁，任家敏，董建国，李海涛，杨娟华，
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：发明
国别省市：