CN111021968A - 一种穿芯连续油管井下电视冲洗工具及实施方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油气田复杂处理井技术领域，具体提供了一种穿芯连续油管井下电视冲洗工具及实施方法，该工具包括导引保护套、电缆头、密封固定短节、冲洗短节、柔性短节，解决了常规电缆井下电视不能实现对造斜段的大斜度段和水平段进行实时冲洗，成像不理想，可视化效果差，工作效率低的问题，确保在增加井下电视实时冲洗深度的同时，提升大斜度段和水平段井下电视的可视化效果；成像效果好，对不理想井段可进行在线循环冲洗，直观验证效果，提高工作效率，本发明具有耐压等级高、抗拉性强、排量大、可直接喷射至井下电视侧视镜头和下视镜头位置，冲洗并循环上返井下电视镜头附近井筒异物等显著特点。
Description
技术领域
本发明属于油气田复杂处理井技术领域，具体涉及一种穿芯连续油管井下电视冲洗工具及实施方法。
背景技术
常规井下电视施工主要以电缆作为载体，作业井段主要集中在施工井的直井段和造斜段的小斜度段。近年来，随着连续油管穿芯技术的成熟应用，可通过周期较短的连续油管穿电缆施工，实现连续油管与常规电缆的一体化集成，因此，井下电视施工载体不再局限于常规电缆，也可通过穿芯连续油管实现。斯伦贝谢、哈里伯顿、中石油、中石化等多家公司目前均已开始尝试通过穿芯连续油管作为载体，与多种井下工具结合，完成多种工艺，特别是与测井相关工艺的施工作业，发挥穿芯连续油管作业较常规电缆作业的优势。常规电缆井下电视不能实现对造斜段的大斜度段和水平段进行实时冲洗，成像不理想，可视化效果差，工作效率低，而目前还没有将穿芯连续油管与井下电视相结合来解决以上技术问题的冲洗工具及实施方法。
发明内容
本发明提供的穿芯连续油管井下电视冲洗工具及实施方法，其目的一是克服现有技术中常规电缆井下电视不能实现对造斜段的大斜度段和水平段进行实时冲洗，成像不理想，可视化效果差，工作效率低的问题；目的二是克服现有技术中没有将穿芯连续油管与井下电视相结合来解决常规电缆不能在线循环冲洗，成像效果差，对不理想井段不可直观的验证效果的问题。
为此，本发明提供了一种穿芯连续油管井下电视冲洗工具，包括导引保护套、电缆头、密封固定短节、冲洗短节、柔性短节，柔性短节、冲洗短节、密封固定短节、电缆头、井下电视自上向下依次连接，井下电视的下部外侧连接侧视镜头，井下电视的底端连接下视镜头，井下电视、电缆头、密封固定短节、冲洗短节外面套接导引保护套且井下电视、电缆头、密封固定短节、冲洗短节和导引保护套之间具有空腔，密封固定短节的中心轴、冲洗短节的中心轴、柔性短节的中心轴均为中空结构且中空结构内通电缆，冲洗短节沿外壁向中心轴方向开通水眼，电缆下端连接电缆头；同时，电缆与电缆头、电缆头与井下电视、井下电视与侧视镜头、井下电视与下视镜头均为电连接。
还包括导引保护套接头，导引保护套接头下面连接导引保护套且导引保护套接头套接于冲洗短节的外面。
所述柔性短节包括万向节，万向节连接在柔性短节中部，且万向节弯折角度不小于8°/m。
所述水眼为圆孔型，向下倾斜度为45°，水眼的数量为多个。
所述导引保护套接头的材料为合金。
所述导引保护套还包括喷头，喷头连接在导引保护套的下端，喷头的下面开设多个底部水眼。
还包括盘根，盘根安装于冲洗短节下部的中空结构内。
还包括上接头和下接头，上接头连于柔性短节的内腔上部，电缆头和密封固定短节之间通过下接头连接。
一种穿芯连续油管井下电视冲洗实施方法，包括如下步骤：
1)将冲洗工具各部件进行安装，然后连接工具串；
所述冲洗工具各部件的安装方法为：柔性短节、冲洗短节、密封固定短节、电缆头、井下电视自上向下依次连接，井下电视、电缆头、密封固定短节、冲洗短节外面套接导引保护套，导引保护套上面连接导引保护套接头且导引保护套接头套接于冲洗短节的外面，井下电视的下部外侧连接侧视镜头，井下电视的底端连接下视镜头；
所述工具串的连接方法为：将穿芯连续油管、外卡瓦连接器、机械丢手和冲洗工具的柔性短节依次连接；
2)地面测试冲洗工具，泵注打压冲洗工具至设计压力后稳压，同时确保测试液体从冲洗短节上的水眼正常射流；
3)冲洗工具测试结束后，将冲洗工具放入井口并泵注液体，待出口返液正常后，下入穿芯连续油管，控制下放速度，确保冲洗状态下的井下电视成像效果；直至冲洗工具下入井下电视成像位置时，冲洗排量增加至连续油管最大施工排量直至井下电视成像可视化效果清晰；
4)步骤3)成像结束后，上提工具串，直至将冲洗工具全部起出井口。
本发明的有益效果：本发明提供的这种穿芯连续油管井下电视冲洗工具及实施方法，包括导引保护套、电缆头、密封固定短节、冲洗短节、柔性短节，柔性短节、冲洗短节、密封固定短节、电缆头、井下电视自上向下依次连接，井下电视的下部外侧连接侧视镜头，井下电视的底端连接下视镜头，井下电视、电缆头、密封固定短节、冲洗短节外面套接导引保护套且井下电视、电缆头、密封固定短节、冲洗短节和导引保护套之间具有空腔，密封固定短节的中心轴、冲洗短节的中心轴、柔性短节的中心轴均为中空结构且中空结构内通电缆，冲洗短节沿外壁向中心轴方向开通水眼，电缆下端连接电缆头；同时，电缆与电缆头、电缆头与下电视、下电视与侧视镜头、下电视与下视镜头均为电连接。
针对穿芯连续油管的优势，设计加工了一套冲洗工具，自制的工具为一体管式，可与穿芯连续油管连接，密封固定短节的中心轴、冲洗短节的中心轴、柔性短节的中心轴均为中空结构，允许电缆与液体通过；冲洗短节外壁设计有倾斜度45°水眼多个，确保液体经中空结构及水眼喷射至空腔内，并向下高速射流至导引保护套底部，然后经导引保护套底部的多个底部水眼再高速喷射至井下电视侧视镜头和下视镜头，达到直接冲洗镜头的效果；确保在增加井下电视实时冲洗深度的同时，提升大斜度段和水平段井下电视的可视化效果；成像效果好，对不理想井段可进行在线循环冲洗，直观验证效果，提高工作效率。
附图说明
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1是一种穿芯连续油管井下电视冲洗工具的部分结构示意图；
图2为一种穿芯连续油管井下电视冲洗实施方式工具串结构示意图。
图3为导引保护套底部喷头位置示意图；
图4为导引保护套底部喷头结构示意图；
图5为未加冲洗工具冲洗井筒，井下遇阻位置井筒画面示意图；
图6为加了冲洗工具冲洗井筒，井下遇阻位置井筒画面示意图。
附图标记说明：1、井下电视；2、导引保护套；3、电缆头；4、密封固定短节；5、冲洗短节；6、柔性短节；7、机械丢手；8、外卡瓦连接器；9、穿芯连续油管；10、导引保护套接头；11、万向节；12、上接头；13、空腔；14、盘根；15、下接头；16、冲洗工具；17、喷头；18、底部水眼；19、电缆；20、水眼；21、侧视镜头；22、下视镜头。
具体实施方式
实施例1：
一种穿芯连续油管井下电视冲洗工具，包括导引保护套2、电缆头3、密封固定短节4、冲洗短节5、柔性短节6，柔性短节6、冲洗短节5、密封固定短节4、电缆头3、井下电视1自上向下依次连接，井下电视1的下部外侧连接侧视镜头21，井下电视1的底端连接下视镜头22，井下电视1、电缆头3、密封固定短节4、冲洗短节5外面套接导引保护套2且井下电视1、电缆头3、密封固定短节4、冲洗短节5和导引保护套2之间具有空腔13，密封固定短节4的中心轴、冲洗短节5的中心轴、柔性短节6的中心轴均为中空结构且中空结构内通电缆19，冲洗短节5沿外壁向中心轴方向开通水眼20，电缆19下端连接电缆头3；同时，电缆19与电缆头3、电缆头3与井下电视1、井下电视1与侧视镜头21、井下电视1与下视镜头22均为电连接。
实施例2：
如图1-4所示，一种穿芯连续油管井下电视冲洗工具，包括导引保护套2、电缆头3、密封固定短节4、冲洗短节5、柔性短节6，柔性短节6、冲洗短节5、密封固定短节4、电缆头3、井下电视1自上向下依次连接，井下电视1的下部外侧连接侧视镜头21，井下电视1的底端连接下视镜头22，井下电视1、电缆头3、密封固定短节4、冲洗短节5外面套接导引保护套2且井下电视1、电缆头3、密封固定短节4、冲洗短节5和导引保护套2之间具有空腔13，密封固定短节4的中心轴、冲洗短节5的中心轴、柔性短节6的中心轴均为中空结构且中空结构内通电缆19，冲洗短节5沿外壁向中心轴方向开通水眼20，电缆19下端连接电缆头3；同时，电缆19与电缆头3、电缆头3与下电视1、井下电视1与侧视镜头21、井下电视1与下视镜头22均为电连接。所述穿芯连续油管井下电视冲洗工具为Ф54mm，长1036.9mm，重量38Kg的一体管式设计。
针对穿芯连续油管的优势，设计加工了一套冲洗工具，自制的工具为一体管式，可与穿芯连续油管连接，密封固定短节4的中心轴、冲洗短节5的中心轴、柔性短节6的中心轴均为中空结构，允许电缆19与液体通过；冲洗短节5外壁设计有水眼20多个，确保中空结构的液体经水眼20沿空腔13向下高速喷射至导引保护套2底部，然后经导引保护套2底部的多个底部水眼18再高速喷射至井下电视侧视镜头21和下视镜头22，达到直接冲洗镜头的效果；确保在增加井下电视实时冲洗深度的同时，提升大斜度段和水平段井下电视的可视化效果；成像效果好，对不理想井段可进行在线循环冲洗，直观验证效果，提高工作效率。本发明具有：耐压等级高、抗拉性强、排量大、可直接喷射至井下电视侧视镜头和下视镜头位置，冲洗并循环上返井下电视镜头附近井筒异物等显著特点。
还包括导引保护套接头10，导引保护套接头10下面连接导引保护套2且导引保护套接头10套接于冲洗短节5的外面。导引保护套接头10直径为Ф72mm，导引保护套2直径为Ф82mm；通过井下电视1与电缆头3的连接以及导引保护套2穿过井下电视1与导引保护套接头10的连接设计，实现了导引保护套2底部与井下电视1底部距离的缩短，同时，实现了通过导引保护套2引流的液体，顺利从导引保护套2底部喷射至井下电视侧视镜头和下视镜头的目的，在不影响电缆头3绝缘的前提下，液体可延冲洗工具5的外筒空腔13高速下行至导引保护套2底部，并再次高速喷射至井下电视的侧视镜头和下视镜头，清理镜头上的遮挡物，增加井下电视的成像可视化效果；导引保护套接头10外径为冲洗工具16的最大直径部分，可使冲洗工具16在大斜度段或水平段处于居中状态。
所述柔性短节6包括万向节11，万向节11连接在柔性短节6中部，且万向节11弯折角度不小于8°/m。所述的柔性短节为的11/2AMMT-13/16UNF柔性短节；所述柔性短节可与连续油管的连接器直接或间接连接，且万向节弯折角度不小于8°/m，可确保冲洗工具顺利进入大斜度段或水平段。
所述水眼20为圆孔型，向下倾斜度为45°，水眼20的数量为多个。所述的水眼为直径7.5mm的正圆圆孔，倾斜度为45°，水眼20数量为4个，确保液体向下高速喷射至导引保护套2底部。
所述导引保护套接头10的材料为合金。通过合金材料加工，与井筒内壁摩擦不易发生形变。
所述导引保护套2还包括喷头17，喷头17连接在导引保护套2的下端，喷头17的下面开设多个底部水眼18。底部水眼18数量为6个，沿喷头17底面周向等间距分布，底部水眼18直径7.5mm，将从冲洗短节5高速喷出的液流再导引至导引保护套2底部，从导引保护套2喷头17底部水眼18再次高速喷出，直至井下电视的侧视镜头和下视镜头，达到直接冲洗镜头的效果。
还包括盘根14连接在密封固定短节4上部的中空结构内。通过密封固定短节4与冲洗短节5的连接以及电缆头3与密封固定短节4的连接设计，实现了冲洗液流与电缆头3的隔离，确保了电缆头3通讯正常，在电缆19正常固定、电缆19的电缆芯子与电缆头3正常连接的前提下，通过密封固定短节4上部中空结构内的盘根14，阻止流过冲洗短节5中空结构的液体流入密封固定短节4内腔，进而实现液体与电缆头3的隔离，确保电缆头3绝缘正常。
还包括上接头12和下接头15，上接头12连接在柔性短节6的上部之内，电缆头3和密封固定短节4之间通过下接头15连接。上接头12为11/2AMMT扣，通过柔性短节上部的11/2AMMT扣实现与穿芯连续油管9的连接，下接头15为13/16UNF扣，通过密封固定短节4底部的13/16UNF扣实现与电缆头3的连接，连接简单方便，为可拆卸连接，且密封性好，稳定性好。
实施例3：
在实施例2的基础上，一种穿芯连续油管井下电视冲洗实施方法，包括如下步骤：
1)将冲洗工具16各部件进行安装，然后连接工具串；
所述冲洗工具16各部件的安装方法为：柔性短节6、冲洗短节5、密封固定短节4、电缆头3、井下电视1自上向下依次连接，井下电视1、电缆头3、密封固定短节4、冲洗短节5外面套接导引保护套2，导引保护套2上面连接导引保护套接头10且导引保护套接头10套接于冲洗短节5的外面，井下电视1的下部外侧连接侧视镜头21，井下电视1的底端连接下视镜头22；
所述工具串的连接方法为：将穿芯连续油管9、外卡瓦连接器8、机械丢手7和冲洗工具16的柔性短节6依次连接；
2)地面测试冲洗工具16，泵注打压冲洗工具16至设计压力后稳压，同时确保测试液体从冲洗短节5上的水眼20正常射流；
3)冲洗工具16测试结束后，将冲洗工具16放入井口并泵注液体，待出口返液正常后，下入穿芯连续油管9，控制下放速度，确保冲洗状态下的井下电视1成像效果；直至冲洗工具16下入井下电视1成像位置时，冲洗排量增加至连续油管最大施工排量直至井下电视1成像可视化效果清晰；
4)步骤3)成像结束后，上提工具串，直至将冲洗工具16全部起出井口。
本发明涉及到穿芯连续油管井下电视冲洗实施方法在作业期间，可以用于指导现场穿芯连续油管带井下电视入大斜度段或水平段成像等井下作业，也可以供技术人员开展连续管成像测井相关技术研究；具有耐压等级高、抗拉性强、排量大、可直接喷射至井下电视侧视镜头和下视镜头位置，冲洗并循环上返井下电视镜头附近井筒异物等显著特点。
实施例4：
在实施例3的基础上，一种穿芯连续油管井下电视冲洗实施方法，包括如下步骤：
1)将冲洗工具16各部件进行安装，然后连接工具串；
所述冲洗工具16各部件的安装方法为：柔性短节6、冲洗短节5、密封固定短节4、电缆头3、井下电视1自上向下依次连接，井下电视1、电缆头3、密封固定短节4、冲洗短节5外面套接导引保护套2，导引保护套2上面连接导引保护套接头10且导引保护套接头10套接于冲洗短节5的外面，井下电视1的下部外侧连接侧视镜头21，井下电视1的底端连接下视镜头22；
所述工具串的连接方法为：将穿芯连续油管9、外卡瓦连接器8、机械丢手7和冲洗工具16的柔性短节6依次连接；
2)地面测试冲洗工具16，泵注打压冲洗工具16至设计压力后稳压，稳压时间不小于10min，同时确保测试液体从冲洗短节5上的水眼20正常射流；
3)冲洗工具16测试结束后，将冲洗工具16放入井口放喷系统，并以不大于150L/min的排量泵注液体，待出口返液正常后，下入穿芯连续油管9，控制下放速度小于10m/min，确保冲洗状态下的井下电视1成像效果；距井下电视1成像位置15-30m时，起下2-3次，确认井壁对冲洗工具16及井下电视1产生的附加力；冲洗工具16下入井下电视1成像位置时，冲洗排量增加至1.5”连续油管最大施工排量(在最大额定工作压力下)，充分改善镜头附近的井筒环境，直至井下电视1成像可视化效果理想清晰；
4)步骤3)成像结束后，在排量不大于150L/min、最大速度不大于10m/min的工况下；上提工具串，直至将冲洗工具16全部起出井口。
在苏**-**井(该井为水平井，完井井深4489.74m，前期下放27/8”油管至井深3820.34m遇阻，后经过27/8”油管洗井下钻验证，初步分析原因：套管节箍内部形成台阶缩径)水平段成功完成实时冲洗井下成像作业，确认了前期遇阻位置套管发生缩径变形的事实，验证了穿芯连续油管9带井下电视1配套研发的冲洗工具16在连续油管井下成像诊断套管变形作业中，对井下电视1的侧视镜头21、下视镜头22的冲洗效果及对附近井筒环境的改善效果。
第一次未加冲洗工具16冲洗井筒，井下遇阻位置井筒画面浑浊不堪，如图5。
第二次加冲洗工具16，通过最大300L/Min排量冲洗遇阻位置，遇阻位置井筒画面清晰，拍摄到套管接箍变形，如图6。
本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“外侧”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种穿芯连续油管井下电视冲洗工具，其特征在于：包括导引保护套(2)、电缆头(3)、密封固定短节(4)、冲洗短节(5)、柔性短节(6)、电缆(19)、侧视镜头(21)、下视镜头(22)，柔性短节(6)、冲洗短节(5)、密封固定短节(4)、电缆头(3)、井下电视(1)自上向下依次连接，井下电视(1)的下部外侧连接侧视镜头(21)，井下电视(1)的底端连接下视镜头(22)，井下电视(1)、电缆头(3)、密封固定短节(4)、冲洗短节(5)外面套接导引保护套(2)且井下电视(1)、电缆头(3)、密封固定短节(4)、冲洗短节(5)和导引保护套(2)之间具有空腔(13)，密封固定短节(4)的中心轴、冲洗短节(5)的中心轴、柔性短节(6)的中心轴均为中空结构且中空结构内通电缆(19)，冲洗短节(5)沿外壁向中心轴方向开通水眼(20)，电缆(19)下端连接电缆头(3)；同时，电缆(19)与电缆头(3)、电缆头(3)与井下电视(1)、井下电视(1)与侧视镜头(21)、井下电视(1)与下视镜头(22)均为电连接。
2.如权利要求1所述的穿芯连续油管井下电视冲洗工具，其特征在于：还包括导引保护套接头(10)，导引保护套接头(10)下面连接导引保护套(2)且导引保护套接头(10)套接于冲洗短节(5)的外面。
3.如权利要求1所述的穿芯连续油管井下电视冲洗工具，其特征在于：所述柔性短节(6)包括万向节(11)，万向节(11)连接在柔性短节(6)中部，且万向节(11)弯折角度不小于8°/m。
4.如权利要求1所述的穿芯连续油管井下电视冲洗工具，其特征在于：所述水眼(20)为圆孔型，向下倾斜度为45°，水眼(20)的数量为多个。
5.如权利要求1所述的穿芯连续油管井下电视冲洗工具，其特征在于：所述导引保护套接头(10)的材料为合金。
6.如权利要求1所述的穿芯连续油管井下电视冲洗工具，其特征在于：所述导引保护套(2)还包括喷头(17)，喷头(17)连接在导引保护套(2)的下端，喷头(17)的下面开设多个底部水眼(18)。
7.如权利要求1所述的穿芯连续油管井下电视冲洗工具，其特征在于：还包括盘根(14)安装于冲洗短节(5)下部的中空结构内。
8.如权利要求1所述的穿芯连续油管井下电视冲洗工具，其特征在于：还包括上接头(12)和下接头(15)，上接头(12)连于柔性短节(6)的内腔上部，电缆头(3)和密封固定短节(4)之间通过下接头(15)连接。
9.一种穿芯连续油管井下电视冲洗实施方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将冲洗工具(16)各部件进行安装，然后连接工具串；
所述冲洗工具(16)各部件的安装方法为：柔性短节(6)、冲洗短节(5)、密封固定短节(4)、电缆头(3)、井下电视(1)自上向下依次连接，井下电视(1)、电缆头(3)、密封固定短节(4)、冲洗短节(5)外面套接导引保护套(2)，导引保护套(2)上面连接导引保护套接头(10)且导引保护套接头(10)套接于冲洗短节(5)的外面，井下电视(1)的下部外侧连接侧视镜头(21)，井下电视(1)的底端连接下视镜头(22)；
所述工具串的连接方法为：将穿芯连续油管(9)、外卡瓦连接器(8)、机械丢手(7)和冲洗工具(16)的柔性短节(6)依次连接；
2)地面测试冲洗工具(16)，泵注打压冲洗工具(16)至设计压力后稳压，同时确保测试液体从冲洗短节(5)上的水眼(20)正常射流；
3)冲洗工具(16)测试结束后，将冲洗工具(16)放入井口并泵注液体，待出口返液正常后，下入穿芯连续油管(9)，控制下放速度，确保冲洗状态下的井下电视(1)成像效果；直至冲洗工具(16)下入井下电视(1)成像位置时，冲洗排量增加至连续油管最大施工排量直至井下电视(1)成像可视化效果清晰；
4)步骤3)成像结束后，上提工具串，直至将冲洗工具(16)全部起出井口。
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