CN109113623B - 一种套损井同步扶正套铣工具及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种套损井同步扶正套铣工具及其施工方法，适用于石油工业套管损坏井，尤其适用于水泥返高至井口的套管损坏井。本工具包括套铣管和套铣头，将套铣头连接在套铣管的下端，套铣管通过变径接头与上接头连接，上接头的下端依次与内扶正钻杆、扶正筒和底部扶正钻杆连接。套铣作业时，根据油层套管的套损深度确定底部扶正钻杆的连接长度，先将套铣头和套铣管从油层套管与表层套管之间下入井内，套铣完成一根油层套管后，在内扶正钻杆和套铣管的上端分别再连接一根内扶正钻杆和套铣管，使套铣管柱中内扶正钻杆和套铣管的数量随着套铣完成的油层套管的数量同步增加，可以有效防止切断套管的情况发生。

Description

一种套损井同步扶正套铣工具及其施工方法
技术领域
本发明属于石油工业的修井作业工具，特别是一种套损井同步扶正套铣工具及其施工方法，适用于套管损坏井，尤其适用于水泥返高至井口的套管损坏井。
背景技术
在石油工业的油水井中，由于地质构造应力、层间滑动、套管漏失等作用导致油层套管倾斜、破损造成油水井无法维持正常生产。当对上述油水井中的套管通过其它修井方法难以见效时，需要将损坏部位以上的套管取出来，更换新套管，使油水井得到修复，对于上述修井作业方法简称为换套。
目前使用的换套套铣工具设有套铣筒和套铣头，结构简单。其施工步骤是：
1、为了容易识别套损油层套管下方的正常油层套管管柱，先在油层套管内部下入钻杆+封隔器+钻杆的管柱，将封隔器座封于套损位置下方油层套管的下一个接箍以下3米。
2、切割井口的环形钢板，下入作业管柱倒出1根油层套管。
3、下入套铣管柱，通过底部带有套铣头的套铣管对下方的油层套管进行套铣。
4、下入打捞作业管柱倒扣起出套铣出的油层套管。
、下与油层套管相同尺寸的套管对扣。
目前使用的套铣工具和施工方法，使用套铣筒套铣油层套管外部的过程中，在套铣至弯曲的油层套管时，因油层套管自重弯曲，在套铣过程中，容易套铣切开油层套管，特别是在重度损坏井的换套套铣过程中，套铣头套铣到倾斜、破损的油层套管时，很容易铣断油层套管，导致原井井眼报废，造成巨大的经济损失。另外，遇到固井水泥返到井口的套损井，因钻具重量轻无法施加钻压而无法套铣，只能待修或报废，造成重大经济损失。
为了避免套铣作业造成的原井井眼报废，降低作业和生产成本，目前的套铣工具和施工方法急需改进。
发明内容
本发明是提供一种套损井同步扶正套铣工具及其施工方法，能够扶正井下倾斜、破损的油层套管，避免铣断损坏的套管，保护套损井的井眼，提高套铣施工效率，降低修井作业成本和生产成本，同时也能完成浅层套损井的换套作业。
本发明的技术解决方案是：
一种套损井同步扶正套铣工具包括套铣管和套铣头，将套铣头连接在套铣管的下端，套铣管通过变径接头与上接头连接，上接头的下端依次与内扶正钻杆、扶正筒和底部扶正钻杆连接。
一种套损井同步扶正套铣工具的施工方法，如下述：
A、切割井口的环形钢板；
B、套铣作业时，根据油层套管的套损深度确定底部扶正钻杆的连接长度，先将套铣头和套铣管从油层套管与表层套管之间下入井内，再将扶正钻杆、扶正筒和内扶正钻杆下入到油层套管内，将内扶正钻杆与上接头连接，再将套铣管通过变径接头与上接头连接；
C、套铣完成一根油层套管后，上提套铣管柱，在井口拆卸上接头和变径接头，在内扶正钻杆和套铣管的上端分别再连接一根内扶正钻杆和套铣管；
D、将连接后的内扶正钻杆和套铣管上端再与上接头和变径接头连接，下入井内，使套铣管柱中内扶正钻杆和套铣管的数量随着套铣完成的油层套管的数量同步增加；
E、直至套铣完成到需要更换的、损坏的油层套管下面的套管接箍以下2-3米后，将套铣管柱上提坐于井口，在井口拆卸上接头和变径接头，起出井内所有的内扶正钻杆以及底部的扶正筒和底部扶正钻杆；
F、下入打捞作业管柱将井下套铣完成的所有油层套管起出井口，更换新的油层套管下井与井内完好的油层套管对接，对接完成后起出井内所有的套铣管3和位于最下方的套铣头；
G、焊接井口的环形钢板。
与现有技术相比，本发明的显著使用效果在于：本工具在石油修井作业的换套作业中，一是有底部扶正钻杆和扶正筒的同步保护，使套铣头对原井油层套管的伤害降低到了最小，可以有效防止切断套管的情况发生。二是内扶正钻杆增加了钻具的悬重，实现了浅层套损井的油层套管换套作业，能有效增加钻压，提高套铣速度，同时也能够完成固井水泥返到井口的套损井的换套作业。本发明的套铣管内连接有内扶正钻杆、扶正筒和底部扶正钻杆，底部扶正钻杆的连接根数是根据钻压和套铣深度而确定，即本发明从井口下入本工具开始套铣时，就已经增加了钻具的悬重，从而有效提高了套铣速度，提高了施工效率，特别适合浅层水泥返高至井口的套损换套井。本工具的底部扶正钻杆能够先于套铣头进入下方的油层套管中，对下方的倾斜、破损的油层套管起到了拨正、居中的作用，加上扶正筒的作用，使套铣管下端的套铣头始终能够在油层套管与表层套管之间的间隙中套铣作业，能够有效避免铣断油层套管、伤及井筒的修井作业事故。有效保护了油层套管、避免了铣断油层套管、铣伤井筒带来的巨大经济损失。
本工具设计合理、结构简单，操作施工方便，易加工、易维护，具有显著的使用效果并能取得显著的经济效益，具有很好的推广应用前景和价值。
附图说明
图1是本发明工具的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图详述本发明，并非限制本发明的保护范围。以下所述仅为本发明的较佳实施例，其他运用本发明的等效变化，均应属于本发明的保护范围。
参见图1，一种套损井同步扶正套铣工具包括套铣管3和套铣头6，将套铣头6连接在套铣管3的下端，套铣管3通过变径接头2与上接头1连接，上接头1的下端依次与内扶正钻杆4、扶正筒5和底部扶正钻杆7连接，使套铣头6上方的油层套管始终处于套铣管3与内扶正钻杆4之间。本工具中的内扶正钻杆4、扶正筒5和底部钻杆7均起到了套铣扶正和加大钻具悬重的作用，有效保护了套铣过程中的油层套管。
所述扶正筒5是鼓形筒体、两端分别与内扶正钻杆4和底部扶正钻杆7螺纹连接，扶正筒5的最大外径大于内扶正钻杆4和底部扶正钻杆7的外径、小于套损井中油层套管的内径，可对倾斜、破损的油层套管起到扶正居中的作用。
所述内扶正钻杆4与套铣作业管柱中的普通钻杆等径、其长度小于套铣管3的长度，套铣管3的内壁到内扶正钻杆4的外壁之间的距离大于内扶正钻杆4的外壁到油层套管接箍外壁之间的距离。
所述底部扶正钻杆7的外径与内扶正钻杆4的外径相等、其连接长度和连接根数根据钻压和套铣深度而确定，油层套管套损的部位越浅连接的越多，可加重本发明的悬重。
所述套铣头6、套铣管3、变径接头2和上接头1之间通过螺纹连接，上接头1、内扶正钻杆4、扶正筒5和底部扶正钻杆7之间通过螺纹连接。
下面就以固井水泥返到井口的套损井的换套作业为例来说明本发明的施工方法。
一种套损井同步扶正套铣工具的施工方法，如下述：
A、切割井口的环形钢板；
B、套铣作业时，根据油层套管的套损深度确定底部扶正钻杆7的连接长度，先将套铣头6和套铣管3从油层套管与表层套管之间下入井内，再将扶正钻杆7、扶正筒5和内扶正钻杆4下入到油层套管内，将内扶正钻杆4与上接头1连接，再将套铣管3通过变径接头2与上接头1连接；
C、套铣完成一根油层套管后，上提套铣管柱，在井口拆卸上接头1和变径接头2，在内扶正钻杆4和套铣管3的上端分别再连接一根内扶正钻杆4和套铣管3；
D、将连接后的内扶正钻杆4和套铣管3上端再与上接头1和变径接头2连接，下入井内，使套铣管柱中内扶正钻杆4和套铣管3的数量随着套铣完成的油层套管的数量同步增加；
E、直至套铣完成到需要更换的、损坏的油层套管下面的套管接箍以下2-3米后，即套铣完成到损坏的油层套管后再继续套铣下方的油层套管2－3米，将套铣管柱上提坐于井口，在井口拆卸上接头1和变径接头2，起出井内所有的内扶正钻杆4以及底部的扶正筒5和底部扶正钻杆7；
F、下入打捞作业管柱将井下套铣完成的所有油层套管起出井口，更换新的油层套管下井与井内完好的油层套管对接，对接完成后起出井内所有的套铣管3和位于最下方的套铣头6；
G、焊接井口的环形钢板，套铣和换套作业完成。
按上述的施工方法，可使每一根被套铣头6套铣后的油层套管内部都有内扶正钻杆4、其外部都有套铣管3，通过不断的套铣以及内扶正钻杆4和套铣管3的同步下入，能够在油层套管的内部和外部分别形成内套铣扶正钻柱和外套铣扶正钻柱。套铣后的水泥环碎屑或地层碎屑随泥浆通过套铣管3与表层套管之间的环空返出至地面。本发明实现了同步套铣、同步扶正的目的，显著提高了油层套管的扶正效果，避免了铣断事故和井眼报废事故的发生。
上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本发明不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神和启示下做出修改。本文所公开的方案可能存在很多变更、组合和修改，且都在本发明的范围内，因此，保护范围不仅限于上文的说明。

Claims (5)

1.一种套损井同步扶正套铣工具，包括套铣管（3）和套铣头（6），其特征是，将套铣头（6）连接在套铣管（3）的下端，套铣管（3）通过变径接头（2）与上接头（1）连接，上接头（1）的下端依次与内扶正钻杆（4）、扶正筒（5）和底部扶正钻杆（7）连接；所述扶正筒（5）是鼓形筒体、两端分别与内扶正钻杆（4）和底部扶正钻杆（7）螺纹连接，扶正筒（5）的最大外径大于内扶正钻杆（4）和底部扶正钻杆（7）的外径、小于套损井中油层套管的内径。
2.如权利要求1所述的一种套损井同步扶正套铣工具，其特征是，所述内扶正钻杆（4）与套铣作业管柱中的普通钻杆等径、其长度小于套铣管（3）的长度，套铣管（3）的内壁到内扶正钻杆（4）的外壁之间的距离大于内扶正钻杆（4）的外壁到油层套管接箍外壁之间的距离。
3.如权利要求2所述的一种套损井同步扶正套铣工具，其特征是，所述底部扶正钻杆（7）的外径与内扶正钻杆（4）的外径相等、其连接长度和连接根数根据钻压和套铣深度而确定。
4.如权利要求3所述的一种套损井同步扶正套铣工具，其特征是，所述套铣管（3）、变径接头（2）和上接头（1）之间通过螺纹连接或焊接，上接头（1）、内扶正钻杆（4）、扶正筒（5）和底部扶正钻杆（7）之间通过螺纹连接。
5.一种套损井同步扶正套铣工具的施工方法，如下述：A、切割井口的环形钢板；B、套铣作业时，根据油层套管的套损深度确定底部扶正钻杆（7）的连接长度，先将套铣头（6）和套铣管（3）从油层套管与表层套管之间下入井内，再将底部扶正钻杆（7）、扶正筒（5）和内扶正钻杆（4）下入到油层套管内，将内扶正钻杆（4）与上接头（1）连接，再将套铣管（3）通过变径接头（2）与上接头（1）连接；C、套铣完成一根油层套管后，上提套铣管柱，在井口拆卸上接头（1）和变径接头（2），在内扶正钻杆（4）和套铣管（3）的上端分别再连接一根内扶正钻杆（4）和套铣管（3）；D、将连接后的内扶正钻杆（4）和套铣管（3）上端再与上接头（1）和变径接头（2）连接，下入井内，使套铣管柱中内扶正钻杆（4）和套铣管（3）的数量随着套铣完成的油层套管的数量同步增加；E、直至套铣完成到需要更换的、损坏的油层套管下面的套管接箍以下2-3米后，将套铣管柱上提坐于井口，在井口拆卸上接头（1）和变径接头（2），起出井内所有的内扶正钻杆（4）以及底部的扶正筒（5）和底部扶正钻杆（7）；F、下入打捞作业管柱将井下套铣完成的所有油层套管起出井口，更换新的油层套管下井与井内完好的油层套管对接，对接完成后起出井内所有的套铣管（3）和位于最下方的套铣头（6）；G、焊接井口的环形钢板。
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