CN115324514B - 一种用于浅层套外漏治理的多级增扭修井装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于修井设备技术领域，具体的说是一种用于浅层套外漏治理的多级增扭修井装置，包括上锚定器，所述上锚定器的底部连接有扭力倍增器，所述扭力倍增器的底部连接有用来匹配套管倒开过程中套管的卸扣螺纹位移距离的补偿装置，所述补偿装置上滑动套接有用来定位套管上接箍的定位装置，所述补偿装置的底部连接有下锚定器。本发明在针对套管浅层有破损点需要进行套外漏治理的油水井，通过研发了增扭修井装置，由小修设备完成套铣到预定位置，可将所需更换的套管接箍准确一次倒开，从而降低工费以及缩短施工周期。
Description
技术领域
本发明属于修井设备技术领域，特别涉及一种用于浅层套外漏治理的多级增扭修井装置。
背景技术
利用机械设备或人力从地面将地层钻成孔眼的工作称为钻井。通常指勘探或开发石油、天然气等液态和气态矿产而钻凿井眼及大直径供水井的工程。钻井在国民经济建设中的应用极为广泛。
当钻井结束后，会在井中插入套管，从而对井壁进行支撑，而套管与套管之间是通过接箍进行螺纹连接的。但是在日常使用中，由于套管会因为承受较大的压力以及来自钻具过管具的磨损，从而导致管壁损坏，此时需要对损坏的套管进行更换。
针对套管在浅层(<100m)有破损点需要进行套外漏治理的油水井，常规取换套管是通过大修设备进行提中和点倒开完成，存在倒开位置不确定，需要多次进行打捞倒开才能完成取套管工作，施工费用高，施工周期长。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种用于浅层套外漏治理的多级增扭修井装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于浅层套外漏治理的多级增扭修井装置，包括上锚定器，所述上锚定器的底部连接有扭力倍增器，所述扭力倍增器的底部连接有用来匹配套管倒开过程中套管的卸扣螺纹位移距离的补偿装置，所述补偿装置上滑动套接有用来定位套管上接箍的定位装置，所述补偿装置的底部连接有下锚定器。
进一步的，所述补偿装置包括补偿管，所述补偿管的底部可拆卸的连接有连接管，所述连接管的底部固定连接有连接块，且连接块与下锚定器顶部连接在一起，所述连接块的顶部安装有单向轴承，所述单向轴承套接在连接管的外围，且单向轴承的转动方向与上锚定器以及下锚定器的正转方向相反，所述单向轴承的顶部垂直固定连接有多个拨杆，相邻两个拨杆之间均设有挡条，所述挡条与补偿管的内壁固定连接，所述连接管内设有弹簧，所述弹簧的底部与连接管的底部内壁固定连接，所述弹簧的顶部固定连接有连接柱，所述连接柱的顶部与补偿管的顶部内壁固定连接。
进一步的，所述定位装置包括定位环，所述定位环滑动套接在补偿管上，所述定位环的底部固定连接有多个定位爪簧，所述定位环的外侧螺纹贯穿插接有多个定位销，定位销对应位置的所述补偿管外壁上竖直开设有多个条形的定位槽，且定位销靠近补偿管的一端滑动插接在定位槽中。
进一步的，相邻两个所述定位爪簧之间设有支撑块，所述支撑块与补偿管的外壁固定连接，所述支撑块的顶部滑动安装有支撑板，支撑板的顶部铰接有活动板，所述活动板的顶部滑动套接有套板，所述套板的顶部与补偿管的外壁铰接，所述套板远离补偿管的一侧垂直固定连接有固定板，所述固定板的侧面倾斜贯穿开设条形的限位孔，所述限位孔内贯穿插接有限位杆，所述限位杆的两端分别与相邻的两个定位爪簧固定连接。
进一步的，所述套板的宽度小于相邻两个定位爪簧间的距离，且套板自上而下向靠近补偿管的方向倾斜。
进一步的，所述限位孔自下而上向远离补偿管的方向倾斜，且限位孔沿竖直方向的投影长度与定位槽的长度相匹配。
进一步的，其特征在于：所述定位爪簧的底部边缘自下而上向远离补偿管的方向突出，且定位爪簧突出的部分的厚度小于两个套管间的接缝宽度。
进一步的，所述支撑板的顶部与定位爪簧底部突出的部分齐平，且支撑板远离补偿管的一侧能够比定位爪簧底部更突出。
本发明还提供了一种使用上述任意一项用于一种浅层套外漏治理的多级增扭修井装置的施工工艺，该施工工艺包括以下步骤：
步骤1、安装压井、放喷管线：压井管线安装在季节风上风方向，放喷管线安装在季节风下风方向。
步骤2、起抽油杆：井口安装抽油杆防喷装置，起出井内全部抽油杆。
步骤3、压井：缓慢打开油、套管闸门，用密度1.36-1.41g/cm3的压井液反循环压井，至进出口密度差不大于0.02g/cm3方可停泵，平衡压力后，平缓打开套管闸门，观察井口应无溢流，记录压稳时间。压稳时间超过7h(卸采油树和装防喷器时间)后，再次重复上述压井过程后执行下步工序。如果压稳时间小于7h，则提高压井液密度0.05-0.10g/cm3重复压井过程；如果提高压井液密度至1.9g/cm3后仍未达到压井目的，则与甲方工程技术大队相关技术人员联系。
步骤4、卸井口：拆卸井口流程及采油树。
步骤5、装作业防喷器：无表套井井口安装2SFZ18-21防喷器，有表套井井口安装TC2FZ32-21防喷器；同时井口配备相应规格和压力级别的油管、钻杆防喷单根及旋塞阀，倒出油管挂并进行试压和防喷演习。
步骤6、起原井：起出井内原井管柱。
步骤7、打印：下入中118mm铅模打印，检查套管技术状况。
步骤8、整形：根据铅模印痕情况，采用适当整形工具整形至中120mm顺利通过。
步骤9、刮入蜡：下入中118mm刮蜡器刮蜡至人工井底，如遇阻，则按照步骤7和步骤8工序执行。
步骤10、通井：下中120mm铅模通井至人工井底，如有套损，则按8执行，整形至中120mm顺利通过。
步骤11、验漏：井口-射孔井段上界，管串结构自下而上：丝堵+中73mm油管+K344-114封隔器+喷砂器+中73mm油管+K344-114封隔器+中73mm油管；卡距100m，逐段验漏，如有漏点，找出漏失井段后将卡距变为10m，采用差点法计算，找出准确的漏点深度，根据漏点深度确定取套深度。
步骤12、封堵丢手：丢手深度射孔井段以上5-10m，管串结构自下而上，丝堵(或导锥)+中73mm油管(若干)+Y445-114或Y341-114封隔器+丢手接头。
步骤13、无表套浅层气区域：套铣前下入表层套管。
步骤13.1、射孔泄压：施工队与试油试采公司联系在135m处射孔，将管外环空浅气聚集的压力泄掉，观察井口是否有气体持续排出，同时利用气体检测仪在井口周围进行气体检测，若无气体持续排出，则执行7下一步工序；若有气体持续排出，则在井口当地季风下风方向，远离村屯距离井口30m以远连接液气分离器，分离器出液口接管线至回收罐，回收罐距离井口50m以远；分离器出气口接管线至火炬，火炬距离井口50m以远，距离回收罐30m以远，将排出的气体点燃。
步骤13.2、压井：挤注1.30-1.35g/cm3修井液压井，挤注压力不得高于10MPa，观察井口24h。
步骤13.3、观察：如果井口无气体持续排出，如果井口有气体持续排出，则执行下步工序。
步骤13.4、挤注：挤注水泥浆封隔：
步骤13.5、管柱结构：挤注管串结构自下而上为反向单流阀+中73mm油管+K344-114封隔器+喷砂器+中73mm油管+K344-114封隔器+中73mm油管。
步骤13.6、封堵环空：由射孔炮眼挤注1.85-1.95g/cm3微膨水泥浆封堵管外环空，阻隔下部浅层气体上窜，挤注量不少于2m3，挤注压力不得高于10MPa。
步骤13.7、侯凝：上提管柱至130m反循环洗出管内多余水泥浆，关闭井口候凝24h。
步骤13.8、试压：对封堵井段清水试压，压力7-10MPa、30min压力下降不超过0.5MPa为合格。
步骤13.9、射孔验证：在125m处射孔验证封堵效果，观察井口压力24h；如果井口无气体持续排出，说明封堵成功；如果井口有气体持续排出，说明封堵失败，则下步施工方案另定。
步骤13.10、拆作业防喷器：卸掉2SFZ18-21防喷器及井口四通，保养后妥善保管。
步骤13.11、打表层：下入中445mm套铣头+中219mm套铣筒+六棱方钻杆，套铣深度103m，套铣时采用泵车循环套铣，注意控制排量，避免修井液外溢。
步骤13.12、固表层：下中339.7mm套管100m(钢级J55，壁厚9.65mm)，注密度为1.85-1.95g/cm3的水泥浆，水泥浆返至地面，候凝36h。
步骤14、有表层套管浅气层区域：
步骤14.1、装套铣防喷器：表层上丝扣连接法兰短节后安装TC2FZ32-21防喷器，安装并连接泥浆伞、压井管汇和节流管汇，同时井口配备相应规格和压力级别的防喷单根及旋塞阀，进行试压和防喷演习，防喷器应有备用电源。
步骤15、非浅层气区域：
步骤15.1、拆作业防喷器：拆卸2SFZ18-21防喷器及井口四通，保养后妥善保管。
步骤15.2、打导管：中440mm套铣钻头+顶驱设备，采用泵车循环套铣10m,注意控制排量，避免修井液外溢。
步骤15.3、固导管：下入中377mm导管10m，导管外灌注1.85-1.95g/cm3水泥浆封固，候凝36h后导管上安装泥浆伞，泥浆伞出口连接至循环池。
步骤16、套铣：套铣深度按最深漏点以下20m，可根据变点附近套管的腐蚀情况另定。
步骤17、修井液：套铣时修井液性能应满足设计要求，接单根重新启泵时排量逐惭加大，避免压力激动。
步骤18、套铣：套铣过程中，每套铣完一根单根划眼3-5次，达到钻具起下顺利，均匀送钻。
步骤19、放气管：套铣过程中如遇到放气管、管外扶正器和水泥面控制器时，应更换磨铣套铣头进行磨铣。
步骤20、下取套工具：将多级增扭修井装置下入预定深度，定位器确定套管接箍位置。
步骤21、取套：顶驱设备正向旋转钻杆，锚定器锚定，经双设备扭矩增大后套管被倒开，倒开过程中套管的卸扣螺纹位移通过补偿器来补偿，通过倒开(遇特殊情况采取切割方式)的方法取出套管。
步骤22、压井液循环：停泵时间超过4h，必须进行循环，以防卡钻。
步骤23、换套：下入同规格新套管：调整好最后一根套管长度，用丝扣连接，不允许焊接，本次施工后套补距不变；充分循环修井液，达到修井液性能要求后方可停止循环。视套管鱼头情况采用对扣或封隔器补接器进行补接；如果套管法兰面低于井场高度，需要抬高井口，应及时与工技大队大修组联系，确定具体措施。
步骤24、试压：双封试压，试压井段为井口补接点以下2-3m，清水试压，压力15MPa、稳压30min，压力下降不超过0.5MPa为合格，试压合格后方可进行下步施工。
步骤25、起套铣筒：充分循环修井液2周，将井内套铣筒全部起出。
步骤26、固定井口：在井口套管外下入中38mm油管，下深不少于50m，打水泥浆前先打4-5m3隔离液，水泥浆返至地面，候凝24h。
步骤27、完井：完井、收尾、装井口。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明在针对套管浅层(<100m)有破损点需要进行套外漏治理的油水井，通过研发了增扭修井装置，由小修设备完成套铣到预定位置，可将所需更换的套管接箍准确一次倒开，从而降低工费以及缩短施工周期。
2、在定位装置自上而下被送到套管漏点处的过程中，当定位爪簧越过漏点处套管的接箍处并再次向上运动时，随着钻杆向上运动，限位杆能够沿着限位孔向上运动，带动活动板逐渐向远离补偿管的方向偏转，而随着活动板的偏转，支撑板逐渐推动活动板向靠近套管的方向运动，当定位爪簧再次经过接箍的接缝处时，定位爪簧能够自动卡入该接缝内，而支撑板则能够插入接缝中，当上部的套管与接箍倒开后，支撑板能够支撑在倒开的套管底部，从而在对套管取出时，避免套管滑脱。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书和附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的使用时的立体结构示意图；
图2是本发明中本发明的整体立体结构示意图；
图3是本发明中补偿装置和定位装置的立体结构示意图；
图4是本发明中补偿管的立体结构示意图；
图5是本发明中补偿装置的部分立体结构示意图。
图中：1、上锚定器；2、扭力倍增器；3、补偿装置；31、补偿管；32、连接管；33、连接块；34、单向轴承；35、拨杆；36、挡条；37、弹簧；38、连接柱；4、定位装置；41、定位环；42、定位爪簧；43、定位销；44、定位槽；5、下锚定器；6、支撑块；7、支撑板；8、活动板；9、套板；10、固定板；11、限位杆。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-图5所示的一种用于浅层套外漏治理的多级增扭修井装置，包括上锚定器1，所述上锚定器1的底部连接有扭力倍增器2，所述扭力倍增器2的底部连接有用来匹配套管倒开过程中套管的卸扣螺纹位移距离的补偿装置3，所述补偿装置3上滑动套接有用来定位套管上接箍的定位装置4，所述补偿装置3的底部连接有下锚定器5(上锚定器1、下锚定器5以及扭力倍增器2均为现有结构，其锁定套管的原理为该领域所了解的常规技术手段)；
在进行取套管操作前，先将本发明通过上锚定器1与钻杆连接在一起，接着通过钻杆将本发明送到测定的取套深度，当定位装置4被送到漏点的套管处时，定位装置4能够自动卡在两个套管的接箍处，随后启动顶驱设备，使钻杆在顶驱设备的带动下正向旋转，随后钻杆产生的卸扣扭矩通过扭力倍增器2增大，卸扣扭矩由上锚定器1的锚爪与接箍上部套管内壁锚定传递，经扭力倍增器2增大后的正向扭矩经定位装置4、补偿装置3至下锚定器5，下锚定器5的锚爪与接箍下部套管内壁锚定，形成正向作用力，当接箍处的上下两个套管分别被上锚定器1和下锚定器5锁定后，使顶驱设备反向转动，从而使得上锚定器1能够通过其对接箍上部套管的摩擦力带动该套管转动，进而实现位于上部的套管与接箍之间的倒开，而在套管倒开过程中，套管的卸扣螺纹位移则能够通过补偿装置3来补偿。
如图2-图5所示，所述补偿装置3包括补偿管31，所述补偿管31的底部可拆卸的连接有连接管32，所述连接管32的底部固定连接有连接块33，且连接块33与下锚定器5顶部连接在一起，所述连接块33的顶部安装有单向轴承34，所述单向轴承34套接在连接管32的外围，且单向轴承34的转动方向与上锚定器1以及下锚定器5的正转方向相反，所述单向轴承34的顶部垂直固定连接有多个拨杆35，相邻两个拨杆35之间均设有挡条36，所述挡条36与补偿管31的内壁固定连接，所述连接管32内设有弹簧37，所述弹簧37的底部与连接管32的底部内壁固定连接，所述弹簧37的顶部固定连接有连接柱38，所述连接柱38的顶部与补偿管31的顶部内壁固定连接；
在钻杆正向转动时，此时单向轴承34处于锁紧状态，因此随着钻杆的转动的转动，当钻杆的扭矩通过上锚定器1和扭力倍增器2传动至补偿管31时，补偿管31通过其内壁上的挡条36对拨杆35的作用力，从而将钻杆的扭矩沿着连接管32和连接块33继续向下传递至下锚定器5位置，从而使得上锚定器1和下锚定器5上的锚爪能够分别与接箍上部的套管内壁以及接箍下部的套管内壁紧密卡紧在一起，当上锚定器1和下锚定器5将两个套管锁定后，反向转动钻杆，此时上锚定器1和下锚定器5仍能够在自身的锁定结构下对上下两个套管进行卡紧，而随着钻杆的继续反向转动，钻杆对上锚定器1的反向扭矩通过扭力倍增器2增大后作用在补偿管31上，而随着补偿管31的反向转动，补偿管31上的挡条36能够通过对拨杆35的作用力带动单向轴承34反向转动，与此同时，随着单向轴承34的转动，连接柱38也逐渐随着补偿管31一起转动，从而不会对弹簧37产生扭曲力，此外随着单向轴承34的转动，因此钻杆产生的反向扭矩不会传递至下锚定器5处，而随着上锚定器1的继续转动，上锚定器1对上部套管的摩擦力能够使上套管与接箍逐渐倒开，而随着上套管与接箍的倒开，补偿管31在上套管的带动下逐渐向上运动，从而在对弹簧37进行拉伸的同时，还能够对套管与接箍的卸扣螺纹位移进行补偿。
如图1-图4所示，所述定位装置4包括定位环41，所述定位环41滑动套接在补偿管31上，所述定位环41的底部固定连接有多个定位爪簧42，所述定位环41的外侧螺纹贯穿插接有多个定位销43，定位销43对应位置的所述补偿管31外壁上竖直开设有多个条形的定位槽44，且定位销43靠近补偿管31的一端滑动插接在定位槽44中，所述定位爪簧42的底部边缘自下而上向远离补偿管31的方向突出，且定位爪簧42突出的部分的厚度小于两个套管间的接缝宽度；
在定位装置4自上而下被送到套管漏点处的过程中，定位环41上的定位销43位于定位槽44的最顶部位置，而定位环41底部的定位爪簧42则能够贴着套管的内壁向上滑动，当定位环41底部的定位爪簧42运动到指定漏点处时后，使定位爪簧42继续向下运动，直至定位爪簧42越过该漏点上下套管的接箍处，随后向上拉动钻杆，此时，定位爪簧42能够在套管内壁对其摩擦力的作用下保持静止，而定位环41上的定位销43则能够沿着定位槽44相对向下运动，当定位销43运动至定位槽44最底部时，随着钻杆的继续拉动，定位爪簧42能够在定位槽44与定位销43的配合作用下向上运动，当定位爪簧42再次经过漏点处上下套管的接箍处时，定位爪簧42能够自动卡入接箍的缝隙内，从而实现对漏点处接箍的定位。
如图2和图3所示，相邻两个所述定位爪簧42之间设有支撑块6，所述支撑块6与补偿管31的外壁固定连接，所述支撑块6的顶部滑动安装有支撑板7，支撑板7的顶部铰接有活动板8，所述活动板8的顶部滑动套接有套板9，所述套板9的顶部与补偿管31的外壁铰接，所述套板9远离补偿管31的一侧垂直固定连接有固定板10，所述固定板10的侧面倾斜贯穿开设条形的限位孔，所述限位孔内贯穿插接有限位杆11，所述限位杆11的两端分别与相邻的两个定位爪簧42固定连接，所述套板9的宽度小于相邻两个定位爪簧42间的距离，且套板9自上而下向靠近补偿管31的方向倾斜，所述限位孔自下而上向远离补偿管31的方向倾斜，且限位孔沿竖直方向的投影长度与定位槽44的长度相匹配，所述支撑板7的顶部与定位爪簧42底部突出的部分齐平，且支撑板7远离补偿管31的一侧能够比定位爪簧42底部更突出；
在定位装置4自上而下被送到套管漏点处的过程中，当定位爪簧42向下运动时，此时的定位环41位于定位槽44的顶部位置，而限位杆11则位于限位孔的顶部位置，此时的支撑板7能够缩在相邻两个定位爪簧42之间的位置，且支撑板7远离补偿管31的一侧没有定位爪簧42的底部边缘突出，从而不会对定位爪簧42的向下运动产生影响，当定位爪簧42越过漏点处套管的接箍处并再次向上运动时，随着钻杆向上运动，限位杆11能够在钻杆的带动下沿着固定板10上的限位孔向上运动，而随着限位杆11的向上运动，套板9在限位孔和限位杆11的配合作用下带动活动板8逐渐向远离补偿管31的方向偏转，而随着活动板8的偏转，支撑板7逐渐推动活动板8向靠近套管的方向运动，当支撑板7与套管内壁贴紧后，定位环41在定位槽44和定位销43的配合作用下逐渐向上运动，当定位爪簧42再次经过接箍的接缝处时，定位爪簧42能够自动卡入该接缝内，而支撑板7则能够插入接缝中，当上部的套管与接箍倒开后，支撑板7能够支撑在倒开的套管底部，从而在对套管取出时，避免套管滑脱。
本发明还提供了一种使用上述任意一项用于一种浅层套外漏治理的多级增扭修井装置的施工工艺，该施工工艺包括以下步骤：
步骤1、安装压井、放喷管线：压井管线安装在季节风上风方向，放喷管线安装在季节风下风方向。
步骤2、起抽油杆：井口安装抽油杆防喷装置，起出井内全部抽油杆。
步骤3、压井：缓慢打开油、套管闸门，用密度1.36-1.41g/cm3的压井液反循环压井，至进出口密度差不大于0.02g/cm3方可停泵，平衡压力后，平缓打开套管闸门，观察井口应无溢流，记录压稳时间。压稳时间超过7h(卸采油树和装防喷器时间)后，再次重复上述压井过程后执行下步工序。如果压稳时间小于7h，则提高压井液密度0.05-0.10g/cm3重复压井过程；如果提高压井液密度至1.9g/cm3后仍未达到压井目的，则与甲方工程技术大队相关技术人员联系。
步骤4、卸井口：拆卸井口流程及采油树。
步骤5、装作业防喷器：无表套井井口安装2SFZ18-21防喷器，有表套井井口安装TC2FZ32-21防喷器；同时井口配备相应规格和压力级别的油管、钻杆防喷单根及旋塞阀，倒出油管挂并进行试压和防喷演习。
步骤6、起原井：起出井内原井管柱。
步骤7、打印：下入中118mm铅模打印，检查套管技术状况。
步骤8、整形：根据铅模印痕情况，采用适当整形工具整形至中120mm顺利通过。
步骤9、刮入蜡：下入中118mm刮蜡器刮蜡至人工井底，如遇阻，则按照步骤7和步骤8工序执行。
步骤10、通井：下中120mm铅模通井至人工井底，如有套损，则按8执行，整形至中120mm顺利通过。
步骤11、验漏：井口-射孔井段上界，管串结构自下而上：丝堵+中73mm油管+K344-114封隔器+喷砂器+中73mm油管+K344-114封隔器+中73mm油管；卡距100m，逐段验漏，如有漏点，找出漏失井段后将卡距变为10m，采用差点法计算，找出准确的漏点深度，根据漏点深度确定取套深度。
步骤12、封堵丢手：丢手深度射孔井段以上5-10m，管串结构自下而上，丝堵(或导锥)+中73mm油管(若干)+Y445-114或Y341-114封隔器+丢手接头。
步骤13、无表套浅层气区域：套铣前下入表层套管。
步骤13.1、射孔泄压：施工队与试油试采公司联系在135m处射孔，将管外环空浅气聚集的压力泄掉，观察井口是否有气体持续排出，同时利用气体检测仪在井口周围进行气体检测，若无气体持续排出，则执行7下一步工序；若有气体持续排出，则在井口当地季风下风方向，远离村屯距离井口30m以远连接液气分离器，分离器出液口接管线至回收罐，回收罐距离井口50m以远；分离器出气口接管线至火炬，火炬距离井口50m以远，距离回收罐30m以远，将排出的气体点燃。
步骤13.2、压井：挤注1.30-1.35g/cm3修井液压井，挤注压力不得高于10MPa，观察井口24h。
步骤13.3、观察：如果井口无气体持续排出，如果井口有气体持续排出，则执行下步工序。
步骤13.4、挤注：挤注水泥浆封隔：
步骤13.5、管柱结构：挤注管串结构自下而上为反向单流阀+中73mm油管+K344-114封隔器+喷砂器+中73mm油管+K344-114封隔器+中73mm油管。
步骤13.6、封堵环空：由射孔炮眼挤注1.85-1.95g/cm3微膨水泥浆封堵管外环空，阻隔下部浅层气体上窜，挤注量不少于2m3，挤注压力不得高于10MPa。
步骤13.7、侯凝：上提管柱至130m反循环洗出管内多余水泥浆，关闭井口候凝24h。
步骤13.8、试压：对封堵井段清水试压，压力7-10MPa、30min压力下降不超过0.5MPa为合格。
步骤13.9、射孔验证：在125m处射孔验证封堵效果，观察井口压力24h；如果井口无气体持续排出，说明封堵成功；如果井口有气体持续排出，说明封堵失败，则下步施工方案另定。
步骤13.10、拆作业防喷器：卸掉2SFZ18-21防喷器及井口四通，保养后妥善保管。
步骤13.11、打表层：下入中445mm套铣头+中219mm套铣筒+六棱方钻杆，套铣深度103m，套铣时采用泵车循环套铣，注意控制排量，避免修井液外溢。
步骤13.12、固表层：下中339.7mm套管100m(钢级J55，壁厚9.65mm)，注密度为1.85-1.95g/cm3的水泥浆，水泥浆返至地面，候凝36h。
步骤14、有表层套管浅气层区域：
步骤14.1、装套铣防喷器：表层上丝扣连接法兰短节后安装TC2FZ32-21防喷器，安装并连接泥浆伞、压井管汇和节流管汇，同时井口配备相应规格和压力级别的防喷单根及旋塞阀，进行试压和防喷演习，防喷器应有备用电源。
步骤15、非浅层气区域：
步骤15.1、拆作业防喷器：拆卸2SFZ18-21防喷器及井口四通，保养后妥善保管。
步骤15.2、打导管：中440mm套铣钻头+顶驱设备，采用泵车循环套铣10m,注意控制排量，避免修井液外溢。
步骤15.3、固导管：下入中377mm导管10m，导管外灌注1.85-1.95g/cm3水泥浆封固，候凝36h后导管上安装泥浆伞，泥浆伞出口连接至循环池。
步骤16、套铣：套铣深度按最深漏点以下20m，可根据变点附近套管的腐蚀情况另定。
步骤17、修井液：套铣时修井液性能应满足设计要求，接单根重新启泵时排量逐惭加大，避免压力激动。
步骤18、套铣：套铣过程中，每套铣完一根单根划眼3-5次，达到钻具起下顺利，均匀送钻。
步骤19、放气管：套铣过程中如遇到放气管、管外扶正器和水泥面控制器时，应更换磨铣套铣头进行磨铣。
步骤20、下取套工具：将多级增扭修井装置下入预定深度，定位器确定套管接箍位置。
步骤21、取套：顶驱设备正向旋转钻杆，锚定器锚定，经双设备扭矩增大后套管被倒开，倒开过程中套管的卸扣螺纹位移通过补偿器来补偿，通过倒开(遇特殊情况采取切割方式)的方法取出套管。
步骤22、压井液循环：停泵时间超过4h，必须进行循环，以防卡钻。
步骤23、换套：下入同规格新套管：调整好最后一根套管长度，用丝扣连接，不允许焊接，本次施工后套补距不变；充分循环修井液，达到修井液性能要求后方可停止循环。视套管鱼头情况采用对扣或封隔器补接器进行补接；如果套管法兰面低于井场高度，需要抬高井口，应及时与工技大队大修组联系，确定具体措施。
步骤24、试压：双封试压，试压井段为井口补接点以下2-3m，清水试压，压力15MPa、稳压30min，压力下降不超过0.5MPa为合格，试压合格后方可进行下步施工。
步骤25、起套铣筒：充分循环修井液2周，将井内套铣筒全部起出。
步骤26、固定井口：在井口套管外下入中38mm油管，下深不少于50m，打水泥浆前先打4-5m3隔离液，水泥浆返至地面，候凝24h。
步骤27、完井：完井、收尾、装井口。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种用于浅层套外漏治理的多级增扭修井装置，包括上锚定器(1)，其特征在于：所述上锚定器(1)的底部连接有扭力倍增器(2)，所述扭力倍增器(2)的底部连接有用来匹配套管倒开过程中套管的卸扣螺纹位移距离的补偿装置(3)，所述补偿装置(3)上滑动套接有用来定位套管上接箍的定位装置(4)，所述补偿装置(3)的底部连接有下锚定器(5)；
所述补偿装置(3)包括补偿管(31)，所述补偿管(31)的底部可拆卸的连接有连接管(32)，所述连接管(32)的底部固定连接有连接块(33)，且连接块(33)与下锚定器(5)顶部连接在一起，所述连接块(33)的顶部安装有单向轴承(34)，所述单向轴承(34)套接在连接管(32)的外围，且单向轴承(34)的转动方向与上锚定器(1)以及下锚定器(5)的正转方向相反，所述单向轴承(34)的顶部垂直固定连接有多个拨杆(35)，相邻两个拨杆(35)之间均设有挡条(36)，所述挡条(36)与补偿管(31)的内壁固定连接，所述连接管(32)内设有弹簧(37)，所述弹簧(37)的底部与连接管(32)的底部内壁固定连接，所述弹簧(37)的顶部固定连接有连接柱(38)，所述连接柱(38)的顶部与补偿管(31)的顶部内壁固定连接；
所述定位装置(4)包括定位环(41)，所述定位环(41)滑动套接在补偿管(31)上，所述定位环(41)的底部固定连接有多个定位爪簧(42)，所述定位环(41)的外侧螺纹贯穿插接有多个定位销(43)，定位销(43)对应位置的所述补偿管(31)外壁上竖直开设有多个条形的定位槽(44)，且定位销(43)靠近补偿管(31)的一端滑动插接在定位槽(44)中；
相邻两个所述定位爪簧(42)之间设有支撑块(6)，所述支撑块(6)与补偿管(31)的外壁固定连接，所述支撑块(6)的顶部滑动安装有支撑板(7)，支撑板(7)的顶部铰接有活动板(8)，所述活动板(8)的顶部滑动套接有套板(9)，所述套板(9)的顶部与补偿管(31)的外壁铰接，所述套板(9)远离补偿管(31)的一侧垂直固定连接有固定板(10)，所述固定板(10)的侧面倾斜贯穿开设条形的限位孔，所述限位孔内贯穿插接有限位杆(11)，所述限位杆(11)的两端分别与相邻的两个定位爪簧(42)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于浅层套外漏治理的多级增扭修井装置，其特征在于：所述套板(9)的宽度小于相邻两个定位爪簧(42)间的距离，且套板(9)自上而下向靠近补偿管(31)的方向倾斜。
3.根据权利要求2所述的一种用于浅层套外漏治理的多级增扭修井装置，其特征在于：所述限位孔自下而上向远离补偿管(31)的方向倾斜，且限位孔沿竖直方向的投影长度与定位槽(44)的长度相匹配。
4.根据权利要求3所述的一种用于浅层套外漏治理的多级增扭修井装置，其特征在于：所述定位爪簧(42)的底部边缘自下而上向远离补偿管(31)的方向突出，且定位爪簧(42)突出的部分的厚度小于两个套管间的接缝宽度。
5.根据权利要求4所述的一种用于浅层套外漏治理的多级增扭修井装置，其特征在于：所述支撑板(7)的顶部与定位爪簧(42)底部突出的部分齐平，且支撑板(7)远离补偿管(31)的一侧能够比定位爪簧(42)底部更突出。
6.一种使用权利要求1-5任意一项所述的一种用于浅层套外漏治理的多级增扭修井装置的施工工艺，其特征在于：该施工工艺包括以下步骤：
步骤1、安装压井、放喷管线：压井管线安装在季节风上风方向，放喷管线安装在季节风下风方向；
步骤2、起抽油杆：井口安装抽油杆防喷装置，起出井内全部抽油杆；
步骤3、压井：缓慢打开油、套管闸门，用密度1.36-1.41g/cm3的压井液反循环压井，至进出口密度差不大于0.02g/cm3方可停泵，平衡压力后，平缓打开套管闸门，观察井口应无溢流，记录压稳时间；压稳时间超过7h后，再次重复上述压井过程后执行下步工序；如果压稳时间小于7h，则提高压井液密度0.05-0.10g/cm3重复压井过程；如果提高压井液密度至1.9g/cm3后仍未达到压井目的，则与甲方工程技术大队相关技术人员联系；
步骤4、卸井口：拆卸井口流程及采油树；
步骤5、装作业防喷器：无表套井井口安装2SFZ18-21防喷器，有表套井井口安装TC2FZ32-21防喷器；同时井口配备相应规格和压力级别的油管、钻杆防喷单根及旋塞阀，倒出油管挂并进行试压和防喷演习；
步骤6、起原井：起出井内原井管柱；
步骤7、打印：下入中118mm铅模打印，检查套管技术状况；
步骤8、整形：根据铅模印痕情况，采用适当整形工具整形至中120mm顺利通过；
步骤9、刮入蜡：下入中118mm刮蜡器刮蜡至人工井底，如遇阻，则按照步骤7和步骤8工序执行；
步骤10、通井：下中120mm铅模通井至人工井底，如有套损，则按8执行，整形至中120mm顺利通过；
步骤11、验漏：井口-射孔井段上界，管串结构自下而上：丝堵+中73mm油管+K344-114封隔器+喷砂器+中73mm油管+K344-114封隔器+中73mm油管；卡距100m，逐段验漏，如有漏点，找出漏失井段后将卡距变为10m，采用差点法计算，找出准确的漏点深度，根据漏点深度确定取套深度；
步骤12、封堵丢手：丢手深度射孔井段以上5-10m，管串结构自下而上，丝堵或导锥+中73mm若干油管+Y445-114或Y341-114封隔器+丢手接头；
步骤13、无表套浅层气区域：套铣前下入表层套管；
步骤13.1、射孔泄压：施工队与试油试采公司联系在135m处射孔，将管外环空浅气聚集的压力泄掉，观察井口是否有气体持续排出，同时利用气体检测仪在井口周围进行气体检测，若无气体持续排出，则执行下一步工序；若有气体持续排出，则在井口当地季风下风方向，远离村屯距离井口30m以远连接液气分离器，分离器出液口接管线至回收罐，回收罐距离井口50m以远；分离器出气口接管线至火炬，火炬距离井口50m以远，距离回收罐30m以远，将排出的气体点燃；
步骤13.2、压井：挤注1.30-1.35g/cm3修井液压井，挤注压力不得高于10MPa，观察井口24h；
步骤13.3、观察；
步骤13.4、挤注：挤注水泥浆封隔：
步骤13.5、管柱结构：挤注管串结构自下而上为反向单流阀+中73mm油管+K344-114封隔器+喷砂器+中73mm油管+K344-114封隔器+中73mm油管；
步骤13.6、封堵环空：由射孔炮眼挤注1.85-1.95g/cm3微膨水泥浆封堵管外环空，阻隔下部浅层气体上窜，挤注量不少于2m3，挤注压力不得高于10MPa；
步骤13.7、侯凝：上提管柱至130m反循环洗出管内多余水泥浆，关闭井口候凝24h；
步骤13.8、试压：对封堵井段清水试压，压力7-10MPa、30min压力下降不超过0.5MPa为合格；
步骤13.9、射孔验证：在125m处射孔验证封堵效果，观察井口压力24h；如果井口无气体持续排出，说明封堵成功；如果井口有气体持续排出，说明封堵失败，则下步施工方案另定；
步骤13.10、拆作业防喷器：卸掉2SFZ18-21防喷器及井口四通，保养后妥善保管；
步骤13.11、打表层：下入中445mm套铣头+中219mm套铣筒+六棱方钻杆，套铣深度103m，套铣时采用泵车循环套铣，注意控制排量，避免修井液外溢；
步骤13.12、固表层：下中339.7mm套管100m的钢级为J55，壁厚为9.65mm，注密度为1.85-1.95g/cm3的水泥浆，水泥浆返至地面，候凝36h；
步骤14、有表层套管浅气层区域：
步骤14.1、装套铣防喷器：表层上丝扣连接法兰短节后安装TC2FZ32-21防喷器，安装并连接泥浆伞、压井管汇和节流管汇，同时井口配备相应规格和压力级别的防喷单根及旋塞阀，进行试压和防喷演习，防喷器应有备用电源；
步骤15、非浅层气区域：
步骤15.1、拆作业防喷器：拆卸2SFZ18-21防喷器及井口四通，保养后妥善保管；
步骤15.2、打导管：中440mm套铣钻头+顶驱设备，采用泵车循环套铣10m,注意控制排量，避免修井液外溢；
步骤15.3、固导管：下入中377mm导管10m，导管外灌注1.85-1.95g/cm3水泥浆封固，候凝36h后导管上安装泥浆伞，泥浆伞出口连接至循环池；
步骤16、套铣：套铣深度按最深漏点以下20m，可根据变点附近套管的腐蚀情况另定；
步骤17、修井液：套铣时修井液性能应满足设计要求，接单根重新启泵时排量逐渐加大，避免压力激动；
步骤18、套铣：套铣过程中，每套铣完一根单根划眼3-5次，达到钻具起下顺利，均匀送钻；
步骤19、放气管：套铣过程中如遇到放气管、管外扶正器和水泥面控制器时，应更换磨铣套铣头进行磨铣；
步骤20、下取套工具：将多级增扭修井装置下入预定深度，定位器确定套管接箍位置；
步骤21、取套：顶驱设备正向旋转钻杆，锚定器锚定，经扭矩增大后套管被倒开，倒开过程中套管的卸扣螺纹位移通过补偿器来补偿，通过倒开或采取切割方式的方法取出套管；
步骤22、压井液循环：停泵时间超过4h，必须进行循环，以防卡钻；
步骤23、换套：下入同规格新套管：调整好最后一根套管长度，用丝扣连接，不允许焊接，本次施工后套补距不变；充分循环修井液，达到修井液性能要求后方可停止循环；视套管鱼头情况采用对扣或封隔器补接器进行补接；如果套管法兰面低于井场高度，需要抬高井口，应及时与工技大队大修组联系，确定具体措施；
步骤24、试压：双封试压，试压井段为井口补接点以下2-3m，清水试压，压力15MPa、稳压30min，压力下降不超过0.5MPa为合格，试压合格后方可进行下步施工；
步骤25、起套铣筒：充分循环修井液2周，将井内套铣筒全部起出；
步骤26、固定井口：在井口套管外下入中38mm油管，下深不少于50m，打水泥浆前先打4-5m3隔离液，水泥浆返至地面，候凝24h；
步骤27、完井：完井、收尾、装井口。
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|---|---|---|---|
| CN202211112106.1A CN115324514B (zh) | 2022-09-13 | 2022-09-13 | 一种用于浅层套外漏治理的多级增扭修井装置 |
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Citations (8)
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|---|---|---|---|---|
| FR2470847A1 (fr) * | 1979-08-20 | 1981-06-12 | Otis Eng Co | Appareil pour faire descendre et ancrer une crepine dans un sondage, dispositif de suspension d'une crepine et outil pour faire descendre, mettre en place et ancrer ce dispositif |
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-
2022
- 2022-09-13 CN CN202211112106.1A patent/CN115324514B/zh active Active
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| Title |
|---|
| 河南油田取套换套施工技术;张春贵;;油气田地面工程(12);107-108 * |
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