CN115538971A - 一种尾管头漏失井二次完井管串及完井方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种尾管头漏失井二次完井方法，应用于石油天然气钻完井及修井领域。由膨胀锥、膨胀悬挂器、密封悬挂元件、膨胀锥承托轴、可打捞式密封堵头、出口防落物装置、中心管和尾管密封回插接头等部分组成。将系统下至预定位置并将尾管密封回插接头插入原井悬挂器回接筒后，通过使用液压或液压与机械相结合的方式使膨胀锥在膨胀悬挂器内沿中心管发生轴向滑动，使膨胀悬挂器本体在径向发生永久塑性变形，膨胀悬挂器上的橡胶元件压缩在膨胀悬挂器本体与外层套管环空，从而达到坐挂并封隔井筒下部的目的。其技术优势在于可不固井实现对老井尾管顶部二次密封，结构、工艺简单，密封可靠，费用低廉。
Description
技术领域
本发明涉及石油、天然气领域，特别涉及一种尾管头漏失井二次完井管串及完井方法。
背景技术
随着石油天然气资源的不断开发利用，为了提高采收率，节约开发成本，深井、超深井、水平井、分支井逐渐增多，尾管固井工艺日益被广泛采用。
尾管固井与全井下套管固井相比，具有巨大的优势，主要体现在：
（1）可以节约大量的套管与水泥，减少作业周期，降低施工费用；
（2）减轻钻机下套管负荷，降低施工压力，有利于保护油气层，特别是破裂压力较低的地层；
（3）有利于解决深井、超深井、小间隙井等复杂井用普通固井方法无法解决的技术问题。
由于尾管固井的巨大优势，尾管固井工艺应用越来越普遍，但是尾管顶部密封问题尤其是后期生产过程中尾管顶部漏失制约着尾管固井技术的发展。膨胀套管技术是21世纪石油天然气工业中的关键性技术之一。该项技术的几个应用领域在国外均投入到工业实施，并取得了良好的经济效益，展现出强劲的发展势头。利用膨胀悬挂器不固井实现尾管顶部漏失封堵的方法可不固井实现对老井尾管顶部二次密封，结构、工艺简单，密封可靠，费用低廉。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种尾管头漏失井二次完井管串。
其技术方案如下：
一种尾管头漏失井二次完井管串，包括送入钻具，所述送入钻具下端顺次连接有膨胀悬挂器、尾管串和密封插头；
所述密封插头的外壁上套设有多段环形密封圈；
所述膨胀悬挂器的外壁上套设有多段密封橡胶元件。
进一步的，所述膨胀悬挂器包括：
腰部设有双公变扣的膨胀悬挂筒；
套接于送入钻具下端和膨胀悬挂筒之间的膨胀锥；
设置于膨胀锥下方的锥承托轴；
固连于锥承托轴下方的盲板回收短节，所述盲板回收短节与送入钻具连通；
套接于盲板回收短节和膨胀悬挂筒之间的可回收盲板；
固定套接于盲板回收短节下端的碰压球座；
所述膨胀锥和可回收盲板之间留有压力腔，所述盲板回收短节上开设有传压孔，所述传压孔与压力腔连通。
进一步的，所述可回收盲板限位于双公变扣内，并与双公变扣密封配合。
进一步的，所述可回收盲板上端的外形于所述双公变扣下端变径处的外形契合，构成限位配合。
进一步的，所述膨胀锥的外形与所述双公变扣上端变径处的外形契合。
进一步的，所述膨胀锥与送入钻具下端的外币、膨胀悬挂筒的内壁过盈密封配合。
进一步的，所述可回收盲板与盲板回收短节的外壁、膨胀悬挂筒的内壁过盈密封配合。
更进一步的，一种尾管头漏失井二次完井方法，包括：
首先，根据现场情况组下井工具和套管串，套管串组合自下而上为：密封插头+套管串+膨胀悬挂器+送入钻具；
其次，在工具下到原井尾管悬挂器顶部时开泵冲洗尾管顶部后将密封插头插入原井尾管悬挂器回接筒进行下部密封；
再次，投球并泵送球至碰压球座处憋压，膨胀悬挂器坐挂丢手进行上部密封；
最后，起出全部内管工具完井。
进一步的，所述膨胀悬挂器和密封插头上的密封悬挂元件可根据需求选择耐高温的橡胶环。
进一步的，憋压时，在液压与机械方式作用下膨胀锥在膨胀悬挂筒内沿送入钻具轴向滑动，使膨胀悬挂筒在径向发生永久塑性变形完成膨胀悬挂器坐挂；膨胀悬挂器坐挂后，整个修井管串内径不小于原井尾管内径。
本发明的有益效果是：
（1）本发明采用的一种利用膨胀悬挂器不固井实现尾管顶部漏失封堵的方法，结构、工艺简单，密封可靠。
（2）本发明采用的一种利用膨胀悬挂器不固井实现尾管顶部漏失封堵的方法可以省去目前常规尾管顶部漏失封堵的固井环节，大大降低施工周期，节约作业费用，降低施工风险。
（3）本发明采用的一种利用膨胀悬挂器不固井实现尾管顶部漏失封堵的方法可不减少原井完井内径实现尾管顶部漏失封堵。
（4）本发明采用的膨胀悬挂器具有独立密封压力腔可不额外设置碰压球座，省去完井钻塞作业环节。
附图说明
图1一种尾管漏失井二次完井管串示意图
图2管串下入示意图
图3 密封插头回插密封示意图
图4 投球憋压坐挂膨胀悬挂器示意图
图5 膨胀悬挂器丢手完井示意图
图中：1、膨胀悬挂器，2、双公变扣，3、尾管串，4、密封插头，5、原井尾管悬挂器，6、原井尾管，7、锥承托轴，8、碰压球座，9、膨胀锥，10、可回收盲板，11、送入钻具，12、憋压球，13、传压孔，14、盲板回收短节。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例一：
如图1所示，一种尾管漏失井二次完井管串可包括内管串和外部管串。内管串组合为送入钻具11、膨胀锥9、膨胀锥承托轴7、可回收盲板10和碰压球座8组成。外部管串组合为膨胀悬挂器1、双公变扣2、套管串3和密封插头组成。内管串组合中在可回收盲板10上部和膨胀锥9下部之间的盲板回收短节14上设有传压孔13，可回收盲板10向下被双公变扣2限位并与其内壁滑动密封从而与膨胀锥9一同为膨胀悬挂器1膨胀提供压力腔。施工结束后起出送入钻具11时碰压球座8对可回收盲板10向下限位实现可回收盲板10的回收。工具串组合中膨胀悬挂器1作业后内径远大于原井尾管6内径，套管串3和密封插头4内径不小于原井尾管6内径。
如图1～5所示，一种尾管漏失井二次完井管串，进行二次完井作业时由密封插头4、套管串3和膨胀悬挂器1工具组合下入、冲洗原井尾管顶部和密封插头4回接、坐挂膨胀悬挂器1、起出送入钻具11完成后续作业等步骤组成。
如图2所示，为工具组合下入过程，待工具组合下至原井尾管悬挂器5顶部，开泵冲洗。
如图3所示，为密封插头4回接过程，加压将工具组合插入原井尾管悬挂器5回接筒实现下步密封。
如图4所示，为投球憋压膨胀坐挂膨胀悬挂器1过程，工具组合到位后，投入憋压球12至碰压球座8处碰压，压力通过传压孔13作用至膨胀锥9推动膨胀锥9沿轴向方向向上运动使得膨胀悬挂器1沿径向方向发生塑性形变挤压其外壁橡胶环于原井技术套管内壁实现密封和悬挂。
如图5所示，为膨胀悬挂器1坐挂丢手后起出送入钻具11和全部膨胀工具后完井示意图。作业后完井内径不小于原井尾管6内径实现内径零损失。
实施例二：
一种利用膨胀悬挂器不固井实现尾管顶部漏失封堵的方法，由下尾管串3、密封插头4回接、膨胀悬挂器坐挂和起出内管工具等步骤组成。
首先，根据现场情况组下井工具和尾管串3，尾管串组合自下而上为：密封插头4+尾管串3+膨胀悬挂器1+送入钻具11；
其次，在工具下到原井尾管悬挂器顶部时，开泵冲洗尾管顶部后将密封插头4插入原井尾管悬挂器回接筒，实现下部密封；
再次，投球并泵送球至碰压球座8处憋压，实现膨胀悬挂器1坐挂丢手，实现上部密封；
最后，起出全部内管工具完井。
膨胀悬挂器1和密封插头4上的密封悬挂元件可根据需求选择耐高温的橡胶环，其在施工完成后分别与外层套管内壁和原井尾管悬挂器5回接筒紧密结合，具有完整的水力密封性能和可靠的悬挂性能。
膨胀悬挂器1膨胀机构中设有可回收盲板10，该装置在膨胀悬挂器1施工中可提供可靠的压力腔，在施工结束后可随送入钻具11一同起出井筒实现免钻塞恢复井筒。在液压与机械方式作用下膨胀锥9在膨胀悬挂器1本体内沿送入中心管发生轴向滑动，使膨胀悬挂器1本体在径向发生永久塑性变形实现膨胀悬挂器1坐挂；膨胀悬挂器1坐挂后，整个修井管串内径不小于原井尾管内径实现井眼内径零损失。
作业时可以精确控制下入深度，根据原井尾管顶部以上技术套管情况设计尾管串3长度可同时加固修复原井技术套管。
实施例三：
如图1～5所示，一种利用膨胀悬挂器不固井实现尾管顶部漏失封堵的方法，是由密封插头4、尾管串3和膨胀悬挂器1工具组合下入、冲洗原井尾管顶部和密封插头4回接、坐挂膨胀悬挂器1、起出送入钻具11完成后续作业等步骤组成。
如图1所示，内管串组合为送入钻具11、膨胀锥9、膨胀锥承托轴7、可回收盲板10和碰压球座8组成。外部管串组合为膨胀悬挂器1、双公变扣2、尾管串3和密封插头组成。内管串组合中在可回收盲板10上部和膨胀锥9下部之间的盲板回收短节14上设有传压孔13，可回收盲板10向下被双公变扣2限位并与其内壁滑动密封从而与膨胀锥9一同为膨胀悬挂器1膨胀提供压力腔。施工结束后起出送入钻具11时碰压球座8对可回收盲板10向下限位实现可回收盲板10的回收。工具串组合中膨胀悬挂器1作业后内径远大于原井尾管6内径，尾管串3和密封插头4内径不小于原井尾管6内径。
如图2所示，为工具组合下入过程，待工具组合下至原井尾管悬挂器5顶部，开泵冲洗。
如图3所示，为密封插头4回接过程，加压将工具组合插入原井尾管悬挂器5回接筒实现下步密封。
如图4所示，为投球憋压膨胀坐挂膨胀悬挂器1过程，工具组合到位后，投入憋压球12至碰压球座8处碰压，压力通过传压孔13作用至膨胀锥9推动膨胀锥9沿轴向方向向上运动使得膨胀悬挂器1沿径向方向发生塑性形变挤压其外壁橡胶环于原井技术套管内壁实现密封和悬挂。
如图5所示，为膨胀悬挂器1坐挂丢手后起出送入钻具11和全部膨胀工具后完井示意图。作业后完井内径不小于原井尾管6内径实现内径零损失。
本发明采用利用膨胀悬挂器不固井实现尾管顶部漏失封堵的方法，能有效降低作业风险，增加人身和设备安全性，大大节约作业时间，可广泛用于尾管顶部漏失的补救作业等领域。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权力要求及其等同限定。
Claims (10)
1.一种尾管头漏失井二次完井管串，包括送入钻具、原井尾管，其特征在于，所述送入钻具下端顺次连接有膨胀悬挂器、尾管串和密封插头；
所述密封插头的外壁上套设有多段环形密封圈；
所述膨胀悬挂器的外壁上套设有多段密封橡胶元件。
2.根据权利要求1所述的一种尾管头漏失井二次完井管串，其特征在于，所述膨胀悬挂器包括：
腰部设有双公变扣的膨胀悬挂筒；
套接于送入钻具下端和膨胀悬挂筒之间的膨胀锥；
设置于膨胀锥下方的锥承托轴；
固连于锥承托轴下方的盲板回收短节，所述盲板回收短节与送入钻具连通；
套接于盲板回收短节和膨胀悬挂筒之间的可回收盲板；
固定套接于盲板回收短节下端的碰压球座；
所述膨胀锥和可回收盲板之间留有压力腔，所述盲板回收短节上开设有传压孔，所述传压孔与压力腔连通。
3.根据权利要求2所述的一种尾管头漏失井二次完井管串，其特征在于，所述可回收盲板限位于双公变扣内，并与双公变扣密封配合。
4.根据权利要求3所述的一种尾管头漏失井二次完井管串，其特征在于，所述可回收盲板上端的外形于所述双公变扣下端变径处的外形契合，构成限位配合。
5.根据权利要求2所述的一种尾管头漏失井二次完井管串，其特征在于，所述膨胀锥的外形与所述双公变扣上端变径处的外形契合。
6.根据权利要求2所述的一种尾管头漏失井二次完井管串，其特征在于，所述膨胀锥与送入钻具下端的外币、膨胀悬挂筒的内壁过盈密封配合。
7.根据权利要求2所述的一种尾管头漏失井二次完井管串，其特征在于，所述可回收盲板与盲板回收短节的外壁、膨胀悬挂筒的内壁过盈密封配合。
8.一种尾管头漏失井二次完井方法，采用如权利要求5-7任一所述的一种尾管头漏失井二次完井管串，其特征在于，包括:
首先，根据现场情况组下井工具和套管串，套管串组合自下而上为：密封插头+套管串+膨胀悬挂器+送入钻具；
其次，在工具下到原井尾管悬挂器顶部时开泵冲洗尾管顶部后将密封插头插入原井尾管悬挂器回接筒进行下部密封；
再次，投球并泵送球至碰压球座处憋压，膨胀悬挂器坐挂丢手进行上部密封；
最后，起出全部内管工具完井。
9.根据权利要求8所述的一种尾管头漏失井二次完井方法，其特征在于，所述膨胀悬挂器和密封插头上的密封悬挂元件可根据需求选择耐高温的橡胶环。
10.根据权利要求9所述的一种尾管头漏失井二次完井方法，其特征在于，憋压时，在液压与机械方式作用下膨胀锥在膨胀悬挂筒内沿送入钻具轴向滑动，使膨胀悬挂筒在径向发生永久塑性变形完成膨胀悬挂器坐挂；膨胀悬挂器坐挂后，整个修井管串内径不小于原井尾管内径。
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| CN117248844A (zh) * | 2023-11-06 | 2023-12-19 | 德州金玉石油机械科技有限公司 | 一种油气井尾管悬挂器 |
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2021
- 2021-06-30 CN CN202110730537.3A patent/CN115538971A/zh active Pending
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| CN117248844A (zh) * | 2023-11-06 | 2023-12-19 | 德州金玉石油机械科技有限公司 | 一种油气井尾管悬挂器 |
| CN117248844B (zh) * | 2023-11-06 | 2024-03-19 | 德州金玉石油机械科技有限公司 | 一种油气井尾管悬挂器 |
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