CN112360389B - 套管渗漏封堵小修井作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种套管渗漏封堵小修井作业方法，依次包括如下步骤：⑴确定套管破漏段的位置；⑵在套管破漏段下方打桥塞；⑶在胶塞上方填充石英砂保护层；⑷下光油管注入水泥浆至破漏段上方；⑸起油管柱至安全距离后，关井口，打压将水泥浆挤入漏层，并确保水泥浆仍高于渗漏段顶部；⑹带压关井，水泥浆侯凝36小时以上；⑺起出油管柱，下钻灰管柱钻磨水泥段；⑻逐根加接油管，钻灰管柱向下进尺，直至将水泥段完全钻掉；⑼试压确认漏点是否已封堵成功，然后逐根拆卸油管，直至钻灰管柱全部提出井口；⑽如果漏点未封堵成功，则回到步骤⑷；如果漏点已封堵成功，则冲洗石英砂保护层，捞出胶塞。该作业方法可在不悬挂小套管的情况下即可完成套管的修复。

Description

套管渗漏封堵小修井作业方法

技术领域

本发明涉及一种修井作业方法，特别涉及一种套管渗漏封堵小修井作业方法，属于石油天然气修井技术领域。

背景技术

石油、天然气要通过钻井施工形成的井筒进行开采，井眼中的井筒套管串由套管逐根通过螺纹依次旋接而成。向井眼和套管之间的环形空间注入水泥的施工作业称为固井。随着油气井开采时间的增加，井下环境越发恶劣，套管容易发生破损，地层与套管内腔之间产生渗漏。

套管损坏后的修井作业有多种方式，例如在原套管内悬挂小套管，再次固井等等。对于套管损坏情况不太严重的井，在原套管内的泄漏段注水泥浆，并挤压进入漏点处实现堵漏最为经济，作业时间最短。水泥浆堵漏成功后，需要进行磨铣钻灰作业，将套管内的水泥灰修铣掉，恢复套管的内腔通道。钻灰作业通常由修铣磨鞋进行，修铣磨鞋连接在螺杆钻具的下方，由螺杆钻具在洗井液的驱动下带动修铣磨鞋旋转，螺杆钻具连接在油管的下端，洗井液由水泥车驱动循环。随着钻灰深度的不断加深，需要不断地加接油管，每次加接油管都需要停水泥车，洗井液停止循环，螺杆钻具中容易沉砂导致堵塞卡滞，只好起出地面进行修理，往往拆卸都比较困难，强行拉拽容易导致螺杆钻具损坏，造成很大的经济损失，且耽误施工工效。因此需要采取措施，避免上方的泥砂在停泵期间进入螺杆钻具，使螺杆钻具保持清洁。

此外，磨铣套管完成后，起管柱时，由于管柱内存有的洗井液被带出地面，导致井口污染，恶化了井口环境，而且不符合环保要求。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种套管渗漏封堵小修井作业方法，在不悬挂小套管的情况下即可完成套管的修复，大大降低了修井成本。

为解决以上技术问题，本发明的一种套管渗漏封堵小修井作业方法，依次包括如下步骤：⑴确定套管破漏段的位置；⑵在套管破漏段下方50-100m处打桥塞；⑶在胶塞上方填充10米以上的石英砂保护层；⑷下光油管注入水泥浆至破漏段上方；⑸起油管柱至油管柱底部距离水泥浆顶部50-100m安全距离后，关井口，打压将水泥浆挤入漏层，并确保水泥浆顶部仍高于渗漏段顶部；⑹带压关井，水泥浆侯凝36小时以上；⑺起出油管柱，下钻灰管柱钻磨水泥段；⑻逐根加接油管，钻灰管柱向下进尺，直至将水泥段完全钻掉；⑼试压确认漏点是否已封堵成功，然后逐根拆卸油管，直至钻灰管柱全部提出井口；⑽如果漏点未封堵成功，则回到步骤⑷；如果漏点已封堵成功，则冲洗石英砂保护层，捞出胶塞。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：对于渗漏不太严重的套管，向渗漏处直接挤入水泥浆进行封堵，水泥带压侯凝达到强度后，将套管内的水泥灰钻磨掉，再进行冲捞即可完成修井，省去了悬挂小套管和再次固井的费用，缩短修井周期，大大降低了修井成本，具有极大的经济价值和环保效益。

作为本发明的改进，所述钻灰管柱自下而上依次包括磨铣鞋、螺杆钻具、旁通阀和油管，所述旁通阀包括旁通阀本体，所述旁通阀本体的圆周上均匀分布有多个与内腔相通的阀体旁通孔，所述旁通阀本体的内腔设有旁通阀套和旁通阀芯，所述旁通阀套的下端通过孔用挡圈固定在旁通阀本体中心孔的下部，所述旁通阀套的顶部低于所述阀体旁通孔的下缘，所述旁通阀套的外周通过阀套外密封圈与所述旁通阀本体的中心孔实现密封；所述旁通阀芯的上部外周抵靠在旁通阀本体的内台阶下方，且通过旁通阀芯O型圈与所述旁通阀本体的中心孔实现密封，所述旁通阀芯的下部设有旁通阀芯小直径段，所述旁通阀芯小直径段的圆周上均匀分布有多个阀芯径向孔，所述旁通阀芯小直径段的下端插接在所述旁通阀套的中心孔中，且通过阀套内密封圈实现密封；所述旁通阀芯小直径段的外周套装有旁通阀弹簧，所述旁通阀弹簧的下端支撑在所述旁通阀套的上端口，所述旁通阀弹簧的上端抵靠在所述旁通阀芯的上部外台阶下方。水泥车启动后，由于旁通阀芯的中心孔直径远小于油管直径，洗井液穿过旁通阀芯中心孔的同时，推动旁通阀芯下行，使阀芯径向孔进入旁通阀套中，将阀体旁通孔关闭，洗井液向下进入螺杆钻具，螺杆钻具驱动磨铣鞋旋转，对水泥灰进行钻磨，钻屑随环空洗井液上行至地面，经过振动筛的筛除及大罐的沉降，清洁的洗井液被水泥车抽出重新沿油管内腔送往螺杆钻具循环工作。加接油管时，水泥车关闭，在旁通阀弹簧的张力作用下，旁通阀芯上行复位，使阀芯径向孔与阀体旁通孔自动恢复贯通状态，管柱内腔及螺杆钻具自动卸压。

作为本发明的进一步改进，旁通阀本体的中段外周固定有防砂套，所述防砂套的内壁与旁通阀本体外壁之间形成环形过滤腔，各所述阀体旁通孔位于所述环形过滤腔的下部圆周上。由于环空洗井液密度大于管柱内洗井液密度，停泵期间加接单根油管时，洗井液会倒流，钻屑会从阀体旁通孔进入旁通阀中心孔中，进而进入螺杆钻具，造成螺杆钻具堵塞卡滞。洗井液恢复循环时，螺杆钻具不能重新启动，只好起出地面进行修理，费时费力，更换螺杆钻具不但造成很大的经济损失，而且导致施工周期延长，现场的劳动强度增大。本发明设置了防砂套，环空洗井液必须经过防砂套的过滤，才能进入旁通阀本体外周的环形过滤腔中，将钻屑阻挡在防砂套外，避免钻屑进入螺杆钻具造成卡死。

作为本发明的一种改进，所述阀体旁通孔分布在旁通阀中心孔的扩径段上，且沿旁通阀本体的圆周均匀分布有多排或多组，各阀体旁通孔的孔径为3mm。各阀体旁通孔均与阀体扩径段相通，由若干个小孔径的阀体旁通孔共同承担旁通过流功能，同时各阀体旁通孔还承担二次过滤的作用，进一步阻止大颗粒的钻屑进入螺杆钻具。

作为本发明的另一种改进，所述阀体旁通孔分布在旁通阀中心孔的扩径段上，且沿旁通阀本体的圆周均匀分布有多个，各阀体旁通孔的外端口分别与锥形沉孔相贯通且分别设有防反流钢球，防反流钢球的直径大于防砂套内壁与旁通阀本体外壁之间的距离。阀体旁通孔的孔径可以大一些，减少开孔量，降低加工成本；正常工作状态时，防反流钢球沿锥形沉孔向外滚落，被防砂套阻挡在相应的锥形沉孔的外端，不影响水流由内向外流动。停泵期间加接油管时，环空洗井液向内流动，防反流钢球被水流推在旁通阀中心孔处，将端口封闭，从而杜绝环空带钻屑的洗井液进入旁通阀本体的中心孔道，彻底避免钻屑进入螺杆钻具造成故障。

作为本发明的又一种改进，所述旁通阀的上端与油管之间旋接有沉砂装置，所述沉砂装置包括沉砂筒体，所述沉砂筒体的上端旋接有沉砂上接头，所述沉砂筒体的下端旋接有沉砂下接头，所述沉砂上接头的内腔下部设有卸球套，所述卸球套的下端伸出沉砂上接头的下端口；所述沉砂筒体的内腔设有与之共轴线的沉砂芯管，所述沉砂芯管的下端旋接在所述沉砂下接头的内螺孔中，所述沉砂芯管的上端旋接有圆筒状的单向阀体，所述单向阀体的内腔上部插接有单向阀芯，所述单向阀芯的下部设有放大的阀芯锥台，所述单向阀芯的上部呈圆柱状且从所述单向阀体的上端缩径孔中向上伸出，且所述单向阀芯的外周对称设有多道沿轴向延伸的过流槽，所述单向阀芯的上端旋接有顶部呈伞状的锥帽，所述锥帽抵靠在所述卸球套的下端口处；所述单向阀体的内腔设有单向阀弹簧，所述单向阀弹簧的下端支撑在所述沉砂芯管的上端口，所述单向阀弹簧的上端抵靠在所述阀芯锥台的底部。水泥车启动前，单向阀芯在单向阀弹簧的张力作用下向上顶出，锥帽将卸球套的下端口封闭，单向阀处于关闭状态。水泥车启动后，具有一定压力的洗井液从沉砂上接头沿卸球套的中心孔向下流动，克服单向阀弹簧的张力，推动锥帽及单向阀芯向下移动，打开单向阀通道，在锥帽的分流作用下，洗井液先流向沉砂筒体内壁，洗井液携带的少量砂粒沉降在沉砂筒体与沉砂芯管之间的环形空间中，清洁的洗井液通过单向阀芯外周的过流槽进入单向阀体内腔，沿沉砂芯管及沉砂下接头的中心孔向下流动，穿过旁通阀的中心孔进入螺杆钻具，螺杆钻具驱动修铣磨鞋旋转，进行磨铣钻灰作业。加接油管时，水泥车停止，则锥帽将卸球套的下端口重新封闭，阻断管柱的中心孔道，使得环空洗井液不会从旁通阀的阀体旁通孔进入管柱内腔，阻止环空洗井液中的钻屑进入螺杆钻具中。

作为本发明的又一种改进，步骤⑼中逐根拆卸油管前，先向管柱内投入钢球，并且启动水泥车打压，钢球穿过卸球套的中心孔，下压锥帽，并且滚落在锥帽与沉砂上接头的下端面之间，打开单向阀的通道。作业结束后，关闭水泥车，单向阀关闭，管柱内存有洗井液，如果直接起管柱则洗井液会带出地面，污染井场；先投钢球打开单向阀的通道，再起管柱时，管柱中的洗井液流入套管中，使保持井口干净、环保，大大改善了现场作业环境，减少了对环境的污染。

作为本发明的进一步改进，所述卸球套的上端设有大直径的卸球套上凸台，所述卸球套上凸台的顶部对称设有向下延伸的拆卸孔，所述卸球套的下端两侧对称设有向外凸出的卸球套凸榫；所述沉砂上接头的内腔上部为上接头内螺纹段，所述上接头内螺纹段的下方设有缩径的上接头第一光孔段，所述上接头第一光孔段的下方设有缩径的上接头第二光孔段，所述上接头第二光孔段的内壁对称设有一对贯通的上接头长槽，所述上接头第二光孔段的内壁还对称设有另一对上接头短槽，所述上接头短槽为从沉砂上接头底部向上延伸的沉槽，所述上接头长槽及上接头短槽呈十字形分布且槽宽相等；所述卸球套上凸台位于所述上接头第一光孔段的内腔，所述卸球套凸榫对应嵌于所述上接头短槽中；所述卸球套的外周套装有卸球套弹簧，所述卸球套弹簧的上端抵靠在所述卸球套上凸台的下方，所述卸球套弹簧的下端抵靠在所述上接头第一光孔段的底部内台阶上。卸球套上凸台可在上接头第二光孔段中浮动，卸球套下端的卸球套凸榫对应嵌入沉砂上接头底部的上接头短槽中，使卸球套不能转动，卸球套弹簧的张力将卸球套向上托起，使卸球套凸榫不会脱离上接头短槽。作业结束投球后，钢球卡在锥帽与沉砂上接头的下端面之间，使单向阀保持在开启状态，失去作用；向卸球套上凸台的拆卸孔中插入拨杆，同时下压卸球套上凸台，使卸球套凸榫向下脱离上接头短槽，然后通过拨杆将卸球套转动90°，使卸球套凸榫对准上接头长槽，松开下压的压力，卸球套弹簧将卸球套上凸台向上顶起，卸球套凸榫沿上接头长槽向上滑出，拆掉卸球套后，将钢球取出，然后套入卸球套弹簧，使卸球套凸榫对准上接头长槽压下，卸球套凸榫超出沉砂上接头的底部时，转动90°，使卸球套凸榫重新嵌入上接头短槽中，即完成卸球套的安装，如此沉砂装置可以多次重复使用。

所述防砂套上均匀分布有多道沿轴向延伸的条缝，所述防砂套的上端通过内螺纹与旁通阀本体的外螺纹相旋接，所述防砂套的下端口抵靠在旁通阀本体的下部外台阶上，所述防砂套的下部圆周通过防砂套螺钉与旁通阀本体固定连接。条缝由线切割而成，由条缝的宽度控制阻挡钻屑的颗粒大小，由沿圆周分布的数十道条缝保证过滤面积。旁通阀本体的下部外台阶对防砂套进行轴向定位，防砂套螺钉对防砂套进行径向定位。

作为本发明的进一步改进，所述螺杆钻具自上而下依次设有液压马达、万向节和传动轴，所述液压马达的下端通过万向节驱动传动轴转动，所述磨铣鞋的上端旋接在所述传动轴的下端。高压洗井液驱动液压马达工作，液压马达通过万向节驱动传动轴旋转，传动轴带动磨铣鞋转动，进行磨铣作业。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本发明。

图1为本发明中钻灰管柱实施例一的结构示意图。

图2为本发明实施例一中旁通阀及其以下部位的结构示意图。

图3为图2中旁通阀的放大图。

图4为本发明中实施例二中旁通阀的结构示意图。

图5为图4中防砂套的结构示意图。

图6为本发明中实施例三中旁通阀的结构示意图。

图7为本发明中钻灰管柱实施例四的结构示意图。

图8为图7中沉砂装置的主视图。

图9为图7中沉砂装置投球后的状态图。

图10为图7中沉砂装置的立体爆炸图。

图11为沉砂装置中沉砂上接头的立体图。

图12为沉砂装置中沉砂上接头的剖视图。

图13为沉砂装置中卸球套的立体图。

图14为沉砂装置中单向阀芯的立体图。

图中：A.沉砂装置；B.旁通阀；C.螺杆钻具；D.磨铣鞋；1.沉砂上接头；1a.上接头内螺纹段；1b.上接头第一光孔段；1c.上接头第二光孔段；1d.上接头长槽；1e.上接头短槽；2.沉砂筒体；3.沉砂下接头；4.卸球套；4a.卸球套上凸台；4b.卸球套凸榫；4c.拆卸孔；4d.卸球套弹簧；5.锥帽；6.单向阀芯；6a.过流槽；6b.阀芯锥台；6c.锥台外台阶；7.单向阀弹簧；8.单向阀体；9.沉砂芯管；10.钢球。11.旁通阀本体；11a.阀体旁通孔；12.旁通阀芯；12a.旁通阀芯小直径段；12b.阀芯径向孔；12c.旁通阀芯O型圈；13.旁通阀套；13a.阀套外密封圈；13b.阀套内密封圈；14.旁通阀弹簧；15.孔用挡圈；16.防砂套；16a.条缝；17.防反流钢球；18.液压马达；19.万向节；20.传动轴。

具体实施方式

本发明的套管渗漏封堵小修井作业方法，依次包括如下步骤：⑴确定套管破漏段的位置；⑵在套管破漏段下方50-100m处打桥塞；⑶在胶塞上方填充10米以上的石英砂保护层；⑷下光油管注入水泥浆至破漏段上方；⑸起油管柱至油管柱底部距离水泥浆顶部50-100m安全距离后，关井口，打压将水泥浆挤入漏层，并确保水泥浆顶部仍高于渗漏段顶部；⑹带压关井，水泥浆侯凝36小时以上；⑺起出油管柱，下钻灰管柱钻磨水泥段；⑻逐根加接油管，钻灰管柱向下进尺，直至将水泥段完全钻掉；⑼试压确认漏点是否已封堵成功，然后逐根拆卸油管，直至钻灰管柱全部提出井口；⑽如果漏点未封堵成功，则回到步骤⑷；如果漏点已封堵成功，则冲洗石英砂保护层，捞出胶塞。

如图1至图3所示，钻灰管柱的实施例一自下而上依次包括磨铣鞋D、螺杆钻具C、旁通阀B和油管，旁通阀B包括旁通阀本体11，旁通阀本体11的圆周上均匀分布有多个与内腔相通的阀体旁通孔11a，旁通阀本体11的内腔设有旁通阀套13和旁通阀芯12，旁通阀套13的下端通过孔用挡圈15固定在旁通阀本体中心孔的下部，旁通阀套13的顶部低于阀体旁通孔11a的下缘，旁通阀套13的外周通过阀套外密封圈13a与旁通阀本体11的中心孔实现密封；旁通阀芯12的上部外周抵靠在旁通阀本体11的内台阶下方，且通过旁通阀芯O型圈12c与旁通阀本体11的中心孔实现密封，旁通阀芯12的下部设有旁通阀芯小直径段12a，旁通阀芯小直径段12a的圆周上均匀分布有多个阀芯径向孔12b，旁通阀芯小直径段12a的下端插接在旁通阀套13的中心孔中，且通过阀套内密封圈13b实现密封；旁通阀芯小直径段12a的外周套装有旁通阀弹簧14，旁通阀弹簧14的下端支撑在旁通阀套13的上端口，旁通阀弹簧14的上端抵靠在旁通阀芯12的上部外台阶下方。

水泥车启动后，由于旁通阀芯12的中心孔直径远小于油管直径，洗井液穿过旁通阀芯中心孔的同时，推动旁通阀芯12下行，使阀芯径向孔12b进入旁通阀套13中，将旁通阀B关闭，洗井液向下进入螺杆钻具C，螺杆钻具C驱动磨铣鞋D旋转，对水泥灰进行钻磨，钻屑随环空洗井液上行至地面，经过振动筛的筛除及大罐的沉降，清洁的洗井液被水泥车抽出重新沿油管内腔送往螺杆钻具C循环工作。加接油管时，水泥车关闭，在旁通阀弹簧14的张力作用下，旁通阀芯12上行复位，使阀芯径向孔12b与阀体旁通孔11a自动恢复贯通状态，管柱内腔及螺杆钻具C自动卸压。

螺杆钻具C自上而下依次设有液压马达18、万向节19和传动轴20，液压马达18的下端通过万向节19驱动传动轴20转动，磨铣鞋D的上端旋接在传动轴20的下端。高压洗井液驱动液压马达18工作，液压马达18通过万向节19驱动传动轴20旋转，传动轴20带动磨铣鞋D转动，进行磨铣作业。

如图4、图5所示，钻灰管柱的实施例二所用的旁通阀B，其旁通阀本体11的中段外周固定有防砂套16，防砂套16的内壁与旁通阀本体11外壁之间形成环形过滤腔，各阀体旁通孔11a位于环形过滤腔的下部圆周上。由于环空洗井液密度大于管柱内洗井液密度，停泵期间加接单根油管时，洗井液会倒流，钻屑会从阀体旁通孔11a进入旁通阀中心孔中，进而进入螺杆钻具，造成螺杆钻具堵塞卡滞。洗井液恢复循环时，螺杆钻具不能重新启动，只好起出地面进行修理，费时费力，更换螺杆钻具不但造成很大的经济损失，而且导致施工周期延长，现场的劳动强度增大。本发明设置了防砂套16，环空洗井液必须经过防砂套16的过滤，才能进入旁通阀本体11外周的环形过滤腔中，将钻屑阻挡在防砂套16外，避免钻屑进入螺杆钻具造成卡死。

阀体旁通孔11a分布在旁通阀中心孔的扩径段上，且沿旁通阀本体11的圆周均匀分布有多排或多组，各阀体旁通孔11a的孔径为3mm。各阀体旁通孔11a均与阀体扩径段相通，由若干个小孔径的阀体旁通孔11a共同承担旁通过流功能，同时各阀体旁通孔11a还承担二次过滤的作用，进一步阻止大颗粒的钻屑进入螺杆钻具。

防砂套16上均匀分布有多道沿轴向延伸的条缝16a，各条缝16a的宽度为0.18mm，各条缝16a的两端分别设有直径为3mm的小圆孔。条缝16a由线切割而成，由条缝16a的宽度控制阻挡钻屑的颗粒大小，由沿圆周分布的数十道条缝16a保证过滤面积。

防砂套16的上端通过内螺纹与旁通阀本体11的外螺纹相旋接，防砂套16的下端口抵靠在旁通阀本体11的下部外台阶上，防砂套16的下部圆周通过防砂套螺钉与旁通阀本体11固定连接。旁通阀本体11的下部外台阶对防砂套16进行轴向定位，防砂套螺钉对防砂套16进行径向定位。

如图6所示，钻灰管柱的实施例三所用的旁通阀B，其阀体旁通孔11a分布在旁通阀中心孔的扩径段上，且沿旁通阀本体11的圆周均匀分布有多个，各阀体旁通孔11a的外端口分别与锥形沉孔相贯通且分别设有防反流钢球17，防反流钢球17的直径大于防砂套16内壁与旁通阀本体11外壁之间的距离。阀体旁通孔11a的孔径可以大一些，减少开孔量，降低加工成本；正常工作状态时，防反流钢球17沿锥形沉孔向外滚落，被防砂套16阻挡在相应的锥形沉孔的外端，不影响水流由内向外流动。停泵期间加接油管时，环空洗井液向内流动，防反流钢球17被水流推在旁通阀中心孔处，将端口封闭，从而杜绝环空带钻屑的洗井液进入旁通阀本体11的中心孔道，彻底避免钻屑进入螺杆钻具造成故障。

如图7所示，钻灰管柱的实施例四自下而上依次包括磨铣鞋D、螺杆钻具C、旁通阀B、沉砂装置A和油管。

如图8至图14所示，沉砂装置A包括沉砂筒体2，沉砂筒体2的上端旋接有沉砂上接头1，沉砂筒体2的下端旋接有沉砂下接头3，沉砂上接头1的内腔下部设有卸球套4，卸球套4的下端伸出沉砂上接头1的下端口；沉砂筒体2的内腔设有与之共轴线的沉砂芯管9，沉砂芯管9的下端旋接在沉砂下接头3的内螺孔中，沉砂芯管9的上端旋接有圆筒状的单向阀体8，单向阀体8的内腔上部插接有单向阀芯6，单向阀芯6的下部设有放大的阀芯锥台6b，单向阀芯6的上部呈圆柱状且从单向阀体8的上端缩径孔中向上伸出，且单向阀芯6的外周对称设有多道沿轴向延伸的过流槽6a，可以为四道，保证足够的过流面积。单向阀芯6的上端旋接有顶部呈伞状的锥帽5，锥帽5抵靠在卸球套4的下端口处；单向阀体8的内腔设有单向阀弹簧7，单向阀弹簧7的下端支撑在沉砂芯管9的上端口，单向阀弹簧7的上端抵靠在阀芯锥台6b的底部。

单向阀体8的上端缩径孔下方设有与阀芯锥台6b相适配的内锥面。单向阀芯6下部的阀芯锥台6b与单向阀体8上部的内锥面贴合后，可以起到很好的定位作用，确保单向阀芯6与单向阀体8及卸球套4共轴线，且可以封闭单向阀体8的内腔空间。

阀芯锥台6b的底部设有锥台外台阶6c，单向阀弹簧7的上端套装在锥台外台阶6c上。锥台外台阶6c使单向阀弹簧7的上端得到很好的定位，防止压缩或伸长过程中出现歪斜。

水泥车启动前，单向阀芯6在单向阀弹簧7的张力作用下向上顶出，锥帽5将卸球套4的下端口封闭，单向阀处于关闭状态。水泥车启动后，具有一定压力的洗井液从沉砂上接头1沿卸球套4的中心孔向下流动，克服单向阀弹簧7的张力，推动锥帽5及单向阀芯6向下移动，打开单向阀通道，在锥帽5的分流作用下，洗井液先流向沉砂筒体内壁，洗井液携带的少量砂粒沉降在沉砂筒体2与沉砂芯管9之间的环形空间中，清洁的洗井液通过单向阀芯6外周的过流槽6a进入单向阀体8内腔，沿沉砂芯管9及沉砂下接头3的中心孔向下流动，穿过旁通阀B的中心孔进入螺杆钻具C，螺杆钻具C驱动修铣磨鞋旋转，进行磨铣钻灰作业。

加接油管时，水泥车停止，则锥帽5将卸球套4的下端口重新封闭，阻止上方的沉砂进入螺杆钻具C中。

作业结束后，关闭水泥车，单向阀关闭，管柱内存有洗井液，如果起管柱则洗井液会带出地面，污染井场。步骤⑼中逐根拆卸油管前，先向管柱内投入钢球10，并且启动水泥车打压，钢球10穿过卸球套4的中心孔，下压锥帽5，并且滚落在锥帽5与沉砂上接头1的下端面之间，打开单向阀的通道，起管柱时，洗井液流入套管中，保持井口干净、环保。

卸球套4的上端设有大直径的卸球套上凸台4a，卸球套上凸台4a的顶部对称设有向下延伸的拆卸孔4c，卸球套4的下端两侧对称设有向外凸出的卸球套凸榫4b；沉砂上接头1的内腔上部为上接头内螺纹段1a，上接头内螺纹段1a的下方设有缩径的上接头第一光孔段1b，上接头第一光孔段1b的下方设有缩径的上接头第二光孔段1c，上接头第二光孔段1c的内壁对称设有一对贯通的上接头长槽1d，上接头第二光孔段1c的内壁还对称设有另一对上接头短槽1e，上接头短槽1e为从沉砂上接头底部向上延伸的沉槽，上接头长槽1d及上接头短槽1e呈十字形分布且槽宽相等；卸球套上凸台4a位于上接头第一光孔段1b的内腔，卸球套凸榫4b对应嵌于上接头短槽1e中。

卸球套4的外周套装有卸球套弹簧4d，卸球套弹簧4d的上端抵靠在卸球套上凸台4a的下方，卸球套弹簧4d的下端抵靠在上接头第一光孔段1b的底部内台阶上。

卸球套上凸台4a可在上接头第二光孔段1c中浮动，卸球套4下端的卸球套凸榫4b对应嵌入沉砂上接头底部的上接头短槽1e中，使卸球套4不能转动，卸球套弹簧4d的张力将卸球套4向上托起，使卸球套凸榫4b不会脱离上接头短槽1e。

作业结束投球后，钢球10卡在锥帽5与沉砂上接头1的下端面之间，使单向阀保持在开启状态，失去作用；向卸球套上凸台4a的拆卸孔4c中插入拨杆，同时下压卸球套上凸台4a，使卸球套凸榫4b向下脱离上接头短槽1e，然后通过拨杆将卸球套4转动90°，使卸球套凸榫4b对准上接头长槽1d，松开下压的压力，卸球套弹簧4d将卸球套上凸台4a向上顶起，卸球套凸榫4b沿上接头长槽1d向上滑出，拆掉卸球套4后，将钢球10取出，然后套入卸球套弹簧4d，使卸球套凸榫4b对准上接头长槽1d压下，卸球套凸榫4b超出沉砂上接头1的底部时，转动90°，使卸球套凸榫4b重新嵌入上接头短槽1e中，即完成卸球套4的安装，如此沉砂装置A可以多次重复使用。

以上所述仅为本发明之较佳可行实施例而已，非因此局限本发明的专利保护范围。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。

Claims (7)

1.一种套管渗漏封堵小修井作业方法，其特征在于，依次包括如下步骤：⑴确定套管破漏段的位置；⑵在套管破漏段下方50-100m处打桥塞；⑶在胶塞上方填充10米以上的石英砂保护层；⑷下光油管注入水泥浆至破漏段上方；⑸起油管柱至油管柱底部距离水泥浆顶部50-100m安全距离后，关井口，打压将水泥浆挤入漏层，并确保水泥浆顶部仍高于渗漏段顶部；⑹带压关井，水泥浆侯凝36小时以上；⑺起出油管柱，下钻灰管柱钻磨水泥段；⑻逐根加接油管，钻灰管柱向下进尺，直至将水泥段完全钻掉；⑼试压确认漏点是否已封堵成功，然后逐根拆卸油管，直至钻灰管柱全部提出井口；⑽如果漏点未封堵成功，则回到步骤⑷；如果漏点已封堵成功，则冲洗石英砂保护层，捞出胶塞；

步骤⑼中逐根拆卸油管前，先向管柱内投入钢球，并且启动水泥车打压，钢球穿过卸球套的中心孔，下压锥帽，并且滚落在锥帽与沉砂上接头的下端面之间，打开单向阀的通道；

所述钻灰管柱自下而上依次包括磨铣鞋、螺杆钻具、旁通阀和油管，所述旁通阀的上端与油管之间旋接有沉砂装置，所述沉砂装置包括沉砂筒体，所述沉砂筒体的上端旋接有沉砂上接头，所述沉砂筒体的下端旋接有沉砂下接头，所述沉砂上接头的内腔下部设有卸球套，所述卸球套的下端伸出沉砂上接头的下端口；所述沉砂筒体的内腔设有与之共轴线的沉砂芯管，所述沉砂芯管的下端旋接在所述沉砂下接头的内螺孔中，所述沉砂芯管的上端旋接有圆筒状的单向阀体，所述单向阀体的内腔上部插接有单向阀芯，所述单向阀芯的下部设有放大的阀芯锥台，所述单向阀芯的上部呈圆柱状且从所述单向阀体的上端缩径孔中向上伸出，且所述单向阀芯的外周对称设有多道沿轴向延伸的过流槽，所述单向阀芯的上端旋接有顶部呈伞状的锥帽，所述锥帽抵靠在所述卸球套的下端口处；所述单向阀体的内腔设有单向阀弹簧，所述单向阀弹簧的下端支撑在所述沉砂芯管的上端口，所述单向阀弹簧的上端抵靠在所述阀芯锥台的底部；

所述卸球套的上端设有大直径的卸球套上凸台，所述卸球套上凸台的顶部对称设有向下延伸的拆卸孔，所述卸球套的下端两侧对称设有向外凸出的卸球套凸榫；所述沉砂上接头的内腔上部为上接头内螺纹段，所述上接头内螺纹段的下方设有缩径的上接头第一光孔段，所述上接头第一光孔段的下方设有缩径的上接头第二光孔段，所述上接头第二光孔段的内壁对称设有一对贯通的上接头长槽，所述上接头第二光孔段的内壁还对称设有另一对上接头短槽，所述上接头短槽为从沉砂上接头底部向上延伸的沉槽，所述上接头长槽及上接头短槽呈十字形分布且槽宽相等；所述卸球套上凸台位于所述上接头第一光孔段的内腔，所述卸球套凸榫对应嵌于所述上接头短槽中；所述卸球套的外周套装有卸球套弹簧，所述卸球套弹簧的上端抵靠在所述卸球套上凸台的下方，所述卸球套弹簧的下端抵靠在所述上接头第一光孔段的底部内台阶上。

2.根据权利要求1所述的套管渗漏封堵小修井作业方法，其特征在于：所述旁通阀包括旁通阀本体，所述旁通阀本体的圆周上均匀分布有多个与内腔相通的阀体旁通孔，所述旁通阀本体的内腔设有旁通阀套和旁通阀芯，所述旁通阀套的下端通过孔用挡圈固定在旁通阀本体中心孔的下部，所述旁通阀套的顶部低于所述阀体旁通孔的下缘，所述旁通阀套的外周通过阀套外密封圈与所述旁通阀本体的中心孔实现密封；所述旁通阀芯的上部外周抵靠在旁通阀本体的内台阶下方，且通过旁通阀芯O型圈与所述旁通阀本体的中心孔实现密封，所述旁通阀芯的下部设有旁通阀芯小直径段，所述旁通阀芯小直径段的圆周上均匀分布有多个阀芯径向孔，所述旁通阀芯小直径段的下端插接在所述旁通阀套的中心孔中，且通过阀套内密封圈实现密封；所述旁通阀芯小直径段的外周套装有旁通阀弹簧，所述旁通阀弹簧的下端支撑在所述旁通阀套的上端口，所述旁通阀弹簧的上端抵靠在所述旁通阀芯的上部外台阶下方。

3.根据权利要求2所述的套管渗漏封堵小修井作业方法，其特征在于：旁通阀本体的中段外周固定有防砂套，所述防砂套的内壁与旁通阀本体外壁之间形成环形过滤腔，各所述阀体旁通孔位于所述环形过滤腔的下部圆周上。

4.根据权利要求3所述的套管渗漏封堵小修井作业方法，其特征在于：所述阀体旁通孔分布在旁通阀中心孔的扩径段上，且沿旁通阀本体的圆周均匀分布有多排或多组，各阀体旁通孔的孔径为3mm。

5.根据权利要求3所述的套管渗漏封堵小修井作业方法，其特征在于：所述阀体旁通孔分布在旁通阀中心孔的扩径段上，且沿旁通阀本体的圆周均匀分布有多个，各阀体旁通孔的外端口分别与锥形沉孔相贯通且分别设有防反流钢球，防反流钢球的直径大于防砂套内壁与旁通阀本体外壁之间的距离。

6.根据权利要求3或4或5所述的套管渗漏封堵小修井作业方法，其特征在于：所述防砂套上均匀分布有多道沿轴向延伸的条缝，所述防砂套的上端通过内螺纹与旁通阀本体的外螺纹相旋接，所述防砂套的下端口抵靠在旁通阀本体的下部外台阶上，所述防砂套的下部圆周通过防砂套螺钉与旁通阀本体固定连接。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的套管渗漏封堵小修井作业方法，其特征在于：所述螺杆钻具自上而下依次设有液压马达、万向节和传动轴，所述液压马达的下端通过万向节驱动传动轴转动，所述磨铣鞋的上端旋接在所述传动轴的下端。

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