衬管二次固井工艺方法及装置的制造方法
【专利说明】衬管二次固井工艺方法及装置
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种衬管二次固井工艺方法及装置，属于油气水井套损治理与完井技术领域。
【背景技术】
[0003]油田开发中经常出现长段套损治理问题，其中较为彻底解决问题的一种治理措施就是采用长井段衬管二次固井技术。传统工艺是采用液压悬挂器配套套管浮鞋实现衬管丢手投送及固井目的，该工艺存在工艺装置成本高、操作复杂、可靠性低等缺点。鉴于此发明一种衬管二次固井工艺方法及装置替代传统工艺技术具有十分重要的社会和经济意义。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于克服现有技术中衬管二次固井工艺方法及装置结构设计及工艺技术的不足，提供一种“衬管二次固井工艺方法及装置”，本发明装置结构设计合理，适用范围广，可靠性高，密封性好，工艺简单、适用，确保固井质量，大幅度提高作业效率、降低施工成本。
[0005]为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的:本发明提供了一种“衬管二次固井装置”，该装置主要的技术方案是，主要由投送管柱、内管柱及外管柱组成。所述投送管柱主要由与油管I丝扣连接的丢手接头上接头及丢手接头下接头组成，丢手接头上接头通过左旋丝扣与丢手接头下接头连接。
[0006]所述内管柱主要由依次与丢手接头上接头丝扣连接的油管短节、油管长度补偿器、油管II及插管组成。
[0007]所述外管柱主要由依次与丢手接头下接头丝扣连接的衬管、插管固井阀及锯齿筛管组成。
[0008]进一步技术方案是，所述插管的下部设置为缩径台阶结构，以形成插管缩径段、插管上台阶及插管下台阶，在所述插管内设有内通孔，在插管外圆上至少嵌设有一道插管O形密封圈，置于插管缩径段的上端位置。
[0009]进一步技术方案是，所述插管固井阀主要由固井阀本体、滑套及定压球座部件组成，所述固井阀本体主要由依次螺纹连接并为中空结构的上接头、中接头及下接头组成。
[0010]所述滑套可轴向滑移设置在上接头与中接头结合部位所构成的凹槽与滑套座之间，通过滑套剪钉与固井阀本体固接。
[0011]所述定压球座部件设置在下接头的内腔中，置于与插管及滑套同一轴中心线位置。
[0012]进一步技术方案是，所述插管与滑套对应配合设置。
[0013]进一步技术方案是，在所述滑套的上端部位置设有与滑套为一体结构并与插管缩径段长度相适配的环形爪簧，在滑套上部位置分别设有与插管上台阶及插管下台阶相对应的滑套上台阶及滑套下台阶；
在滑套上设置有与阀体泄液口相配合以实现开或关状态的滑套泄液口；
在阀体泄液口的上下两端各嵌设有两道滑套O形密封圈。
[0014]进一步技术方案是，所述定压球座部件主要由定压球座及钢球组成，定压球座通过球座剪钉与下接头连接；
在定压球座的外圆上嵌设有球座O形密封圈。
[0015]进一步技术方案是，由定压球与滑套座共同形成阀体空腔，在下接头的上端内壁位置设置有分别与阀体泄液口和阀体空腔相通的液流通道。
[0016]进一步技术方案是，在丢手接头上接头的上下端内壁分别设置有与油管I和油管短节丝扣连接的油管扣I和油管扣II，在下端外壁位置设置有与丢手接头下接头连接的左旋丝扣公扣。
[0017]进一步技术方案是，在丢手接头下接头的上下端外壁上分别设置有与丢手接头上接头连接的左旋丝扣母扣和与衬管丝扣连接的衬管扣。
[0018]本发明进一步提供了一种采用衬管二次固井装置的衬管二次固井工艺方法，该方法包括如下步骤:
I)根据前期作业及测井结果，确定需要进行衬管固井的井段，并备足衬管；
2)依序下入锯齿筛管、插管固井阀、衬管和丢手接头下接头，将丢手接头下接头坐于井口吊卡之上；
3)在衬管内依序下入插管、油管若干和油管长度补偿器，之后继续下入油管短节以调配内管柱长度，需要保证在丢手接头上接头分别与丢手接头下接头和油管短节连接完毕后，油管长度补偿器仍有50cm以上的可伸长量；
4)将投送的油管与丢手接头上接头相连，并将内管柱及外管柱送入井内直至井底；
5)探得人工井底后，在加压20kN的情况下正转管柱，直至丢手接头上、下接头脱开；
6)地面连接管线完毕后，打开进出口闸门，从油管内泵注修井液观察泵车是否起压，出口是否返水，若泵车起压且出口无返水，则说明插管密封性能良好，此状态下继续泵注升压，直至定压球座脱落，泵压突降、出口返水；
7)修井液洗净井筒后，进行注灰固井作业，注灰量于前端过替0.2-0.5m3，内管柱油管内留浆0.2-0.5m3，以保证衬管上下两端灰浆的密度从而提高固井质量；
8)注灰完毕后，上提内管柱2m使插管彻底离开插管固井阀，并大排量进行反洗井，洗净内管柱内及丢手接头上接头上部环形空间的残留灰浆；
9)提出投入管柱、丢手接头上接头、内管柱，关井候凝，完成衬管二次固井工艺。
[0019]本发明所设计的衬管二次固井工艺方法及装置与现有技术相比，具有如下优点: 1、本发明装置结构设计合理，适用范围广，可靠性高，密封性好，工艺简单、适用，确保固井质量，大幅度提高作业效率、降低施工成本。
[0020]2、因在插管外圆上、阀体泄液口的上下两端及定压球座的外圆上均嵌设有O形密封圈，确保有效实现密封循环替浆固井技术目的。
[0021]3、因设置有定压球座部件，施工前可以验证插管密封性，不会出现因井下密封性无法判断导致返工以及发生工程事故，使用安全可靠。
[0022]4、本发明装置成本低，配套装置一套仅需10000元左右。
[0023]5、本发明工艺路线设计合理，作业无返工、确保施工安全，极大的节约了施工时间及施工成本，按每口井需要衬管固井500m计算，每口井可节约施工时间5天，施工成本10万。
【附图说明】
[0024]图1是本发明的衬管二次固井装置剖视结构示意图。
[0025]图2是本发明的丢手接头上接头的剖视结构示意图。
[0026]图3是本发明的丢手接头下接头的剖视结构示意图。
[0027]图4是本发明的插管固井阀剖视结构示意图。
[0028]图中:1、油管I，2、套管，3、投送管柱，31、丢手接头上接头，311、油管扣I，312、油管扣II，313、左旋丝扣公扣，32、丢手接头下接头，321、左旋丝扣母扣，322、衬管扣，4、油管短节，5、衬管，6、油管长度补偿器，7、油管II，8、插管，811、插管O形密封圈，812、插管缩径段，813、插管上台阶，814、插管下台阶，9、插管固井阀体，91、上接头，92、中接头，93、下接头，94、阀体泄液口，95、液流通道，96、阀体空腔，97、滑套，971、环形爪簧，972、滑套上台阶，973、滑套下台阶，974、滑套泄液口，975、滑套O形密封圈，976、滑套座，977、滑套剪钉，98、定压球座，981、钢球，982、球座O形密封圈，983、球座剪钉，10、锯齿筛管。
【具体实施方式】
[0029]下面通过非限制性实施例，进一步阐述本发明，理解本发明。
实施例
[0030]如图1、图2、图3、图4所示，本发明提供了一种衬管二次固井装置，主要由在套管2内设置的投送管柱、内管柱及外管柱组成。所述投送管柱主要由与油管I丝扣连接的丢手接头上接头及丢手接头下接头组成，丢手接头上接头通过左旋丝扣与丢手接头下接头连接。
[0031]所述内管柱主要由依次与丢手接头上接头丝扣连接的油管短节、油管长度补偿器、油管II及插管组成。
[0032]所述外管柱主要由依次与丢手接头下接头丝扣连接的衬管、插管固井阀及锯齿筛管组成。
[0033]所述插管的下部设置为缩径台阶结构，以形成插管缩径段、插管上台阶及插管下台阶，在所述插管内设有内通孔，在插管外圆上设5道插管O形密封圈，置于插管缩径段的上端位置。
[0034]所述插管固井阀主要由固井阀本体、滑套及定压球座部件组成，所述固井阀本体主要由依次螺纹连接并为中空结构的上接头、中接头及下接头组成。
[0035]所述滑套可轴向滑移设置在上接头与中接头结合部位所构成的凹槽与滑套座之间，通过滑套剪钉与固井阀本体固接。
[0036]所述定压球座部件设置在下接头的内腔中，置于与插管及滑套同一轴中心线位置。
[0037]所述插管与滑套对应配合设置。
[0038]在所述滑套的上端部位置设有与滑套为一体结构并与插管缩径段长度相适配的环形爪簧，将插管提出时环形爪簧处于插管缩径段中，在滑套上部位置分别设有与插管上台阶及插管下台阶相对应的滑套上台阶及滑套下台阶；
在滑套上设置有与阀体泄液口相配合以实现开或关状态的滑套泄液口 ；
在阀体泄液口的上下两端各嵌设有两道滑套O形密封圈。
[0039]所述定压球座部件主要由定压球座及钢球组成，定压球座通过球座剪钉与下接头连接；
在定压球座的外圆上嵌设有2道球座O形密封圈。
[0040]由定压球与滑套座共同形成阀体空腔，在下接头的上端内壁位置设置有分别与阀体泄液口和阀体空腔相通的液流通道。
[0041]本发明进一步提供了一种采用衬管二次固井装置的衬管二次固井工艺方法，该方法包括如下步骤:
1)根据前期作业及测井结果，确定需要进行衬管固井的井段，并备足衬管；
2)依序下入锯齿筛管、插管固