CN203685094U - 长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置，所述装置包括膨胀管组和能滑动地伸入所述膨胀管组的中心管，所述中心管具有轴向的贯通腔，所述膨胀管组由至少三个膨胀管和套管交替连接而成，相邻的两所述膨胀管之间连接有一个套管，且所述膨胀管组两端为膨胀管，所述膨胀管组底端设有底堵，所述中心管底端连接有具有轴向通道的胀锥，所述中心管的贯通腔与所述胀锥的轴向通道形成上下贯通的输液通道，所述胀锥能置于所述底堵上端。本实用新型结构简单，可满足长段套损井作业对悬挂力和密封性的要求；对于需要分隔密封的井眼的不同层位，能够实现分层分隔密封，将不同的层位独立，有利于后续分层注水或采油。

Description

长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置

技术领域

本实用新型涉及石油工业中的膨胀管，特别是一种应用于钻井、完井及采油、修井中的长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置。

背景技术

油田经过长时间的生产后，因为复杂断层、异常地应力、盐膏层、高矿化度地层水、增产增注措施等因素的影响，油水井套管会出现不同程度的损坏，众多的套管损坏井，严重影响了油田的生存和发展，给油田开采带来了巨大的经济损失。

对套损井的修复，有机械整形、化学修复工艺、膨胀管补贴技术等方法。其中，膨胀管补贴技术是近年来蓬勃兴起的、对破损套管进行有效修复的一项新技术，它可应用于钻井、完井及采油、修井等作业过程。

膨胀管套管补贴技术是将一段延展性较好的管柱下入到破损的油气井套管中，锚定后，用高压工作液驱动膨胀锥自下而上的将管柱胀开，膨胀永久变形后的管柱紧贴在外层套管上，两端带有密封元件，随着膨胀管一起挤紧在外层套管上，确保膨胀后管柱能彻底封堵住漏失套管。

虽然膨胀管技术的补贴长度不限，但对于长段损坏的井，全部采用膨胀管补贴修复，技术难度较大，风险较高，成本太高。常规大修技术修复难度较大，修复后成井眼较小，且密封效果欠佳，对井眼的不同层位无法实现分层分隔密封，层与层之间无法独立。

实用新型内容

针对上述现有技术的问题，本实用新型的目的是提出一种长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置，结构简单，可满足长段套损井作业对悬挂力和密封性的要求；对于需要分隔密封的井眼的不同层位，能够实现分层分隔密封，将不同的层位独立，有利于后续分层注水或采油。

为了达到上述目的，本实用新型提出了一种长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置，所述装置包括膨胀管组和能滑动地伸入所述膨胀管组的中心管，所述中心管具有轴向的贯通腔，所述膨胀管组由至少三个膨胀管和套管交替连接而成，相邻的两所述膨胀管之间连接有一个套管，且所述膨胀管组两端为膨胀管，所述膨胀管组底端设有底堵，所述中心管底端连接有具有轴向通道的胀锥，所述中心管的贯通腔与所述胀锥的轴向通道形成上下贯通的输液通道，所述胀锥能置于所述底堵上端。

优选地，所述套管为无接箍套管。

优选地，所述膨胀管组由3个所述膨胀管和2个所述无接箍套管交替连接而成，3个所述膨胀管分别为上膨胀管、中膨胀管、下膨胀管，2个所述无接箍套管分别为上无接箍套管和下无接箍套管，所述上无接箍套管连接所述上膨胀管和所述中膨胀管，所述下无接箍套管连接所述中膨胀管和所述下膨胀管。

优选地，所述底堵置于所述下膨胀管的下端且所述下膨胀管的下端与所述底堵的下端螺纹连接。

优选地，所述膨胀管和所述无接箍套管之间均通过变扣接头连接。

优选地，所述变扣接头与所述膨胀管、所述无接箍套管之间螺纹连接。

优选地，所述中心管的底端通过一卡簧与所述胀锥连接。

优选地，所述胀锥的内侧壁开设有内密封槽，所述内密封槽内设有内密封圈。

优选地，所述胀锥的外侧壁开设有外密封槽，所述外密封槽内设有外密封圈。

优选地，所述底堵的外侧壁开设有底堵密封槽，所述底堵密封槽内设有底堵密封圈。

通过以上结构可知，在上述长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置中，通过上膨胀管、中膨胀管和下膨胀管将上无接箍套管和下无接箍套管悬挂于长段套损井中，两端密封，两端悬挂，使长段套损井修复的悬挂力和密封性得到了保障，将膨胀管补贴技术与套管二次完井技术进行有效结合。

其次，对于层位较多的长段套损井，不同层位的地层压力和层间状况不同，容易产生层间窜漏。使用本实用新型的长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置修复层位较多的长段套损井时，不同层位的套损井可以对应不同的膨胀管，能够实现分层分隔密封，使得不同的层位之间相互独立，有效避免不同层位间的窜漏。同时，日后若需要对不同的层位进行注水或者采油，可以打开相应层位所对应的膨胀管，即可进行分层注水或者采油。

另外，本实用新型的装置可根据油田生产需求，结合单个井位钻完井的情况，调整本实用新型装置的位置，也可以根据生产需求增加或减少本实用新型膨胀管组中膨胀管的数量，从而调节本实用新型修复装置的长度，满足不同修复长度的需要。

再者，本实用新型的装置结构简单，施工方法简便，三个膨胀管采用一个胀锥，即可完成膨胀。

最后，使用本实用新型的装置修复后井眼尺寸能够满足油田正常生产需求，且施工风险低、成本低，具有较强的市场竞争力。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图；

图2是本实用新型装置上膨胀管与上无接箍套管连接的局部示意图；

图3是本实用新型装置上无接箍套管与中膨胀管连接的局部示意图；

图4是本实用新型装置中膨胀管与下无接箍套管连接的局部示意图；

图5是本实用新型装置下无接箍套管与下膨胀管连接的局部示意图；

图6是本实用新型装置底堵以及中心管与胀锥连接的局部示意图。

附图标记说明：

1-中心管，2-胀锥，21-内密封槽,22-外密封槽，3-上膨胀管，4-上无接箍套管，5-中膨胀管，6-下无接箍套管，7-下膨胀管，8-底堵，81-底堵密封槽,9-卡簧，34、45、56、67-变扣接头。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

本实用新型提出了一种长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置，如图1-图6所示，本实用新型的封隔修复装置包括膨胀管组和能滑动地伸入所述膨胀管组的中心管1，中心管1具有轴向的贯通腔，所述膨胀管组由至少三个膨胀管和套管交替连接而成，相邻的两所述膨胀管之间连接有一个套管，且所述膨胀管组两端为膨胀管，从而实现两端密封、两端悬挂，底堵8设于所述膨胀管组的底端，即底堵8位于所述膨胀管组底部的膨胀管的底端；中心管1的底端连接有胀锥2，胀锥2具有轴向通道，中心管1的贯通腔和胀锥2的轴向通道形成上下贯通的输液通道。中心管1的外壁与所述膨胀管组的内壁之间有一定间隙，使得中心管1与所述膨胀管组间能相对滑动。中心管1滑动伸入所述膨胀管组时，胀锥2能置于底堵8的上端。

为了扩大本实用新型修复后的管柱内径，套管优选无接箍套管。在本实用新型的一个具体实施方式中，修复的套管为51/2”时，套管壁厚7.72mm、内径124.3mm，可以选用41/2”无接箍套管，其内径约100mm，41/2”，有效扩大了修复后的管柱内径。

以所述膨胀管组由3个膨胀管和2个无接箍套管交替连接而成为例说明膨胀管组的连接，如图1-图6所示，所述膨胀管由上膨胀管3、上无接箍套管4、中膨胀管5、下无接箍套管6和下膨胀管7依次连接而成。在实际使用过程中，可以根据需要分隔封闭的井眼的长度，选择合适的膨胀管与无接箍套管的数量，并由二者交替连接组成膨胀管组。

为满足不同型号膨胀管和无接箍套管之间的连接以及连接的密封性，使用变扣接头34连接上膨胀管3和上无接箍套管4、使用变扣接头45连接上无接箍套管4和中膨胀管5、使用变扣接头56连接中膨胀管5和下无接箍套管6、使用变扣接头67连接下无接箍套管6和下膨胀管7。优选地，变扣接头与各膨胀管、各无接箍套管之间，通过螺纹连接，连接便捷且密封性较强。在一个优选实施方式中，所述膨胀管组的下膨胀管7与底堵8之间也可采用螺纹连接。为了提高下膨胀管7的内侧壁与底堵8的外侧壁之间的密封性，底堵8的外侧壁设有底堵密封槽81，底堵密封槽81内设有外密封圈。

所述膨胀管组在进行膨胀的过程中，中心管1上提带动胀锥2，需要中心管1与胀锥2之间的连接能够承受一定的上提力，本实用新型的中心管1下端通过卡簧7与胀锥2连接，以满足对两者之间上提力的要求。且为了提高中心管1与胀锥2结合界面的密封性，胀锥2与中心管1连接的内侧壁可以开设内密封槽21，并在内密封槽21内设置内密封圈。

所述中心管1能滑动地伸入所述膨胀管组，胀锥2的外侧壁与下膨胀管7的内侧壁连接，为了提高胀锥2与下膨胀管7结合界面的密封性，胀锥2的外侧壁设有外密封槽22，外密封槽22内设有外密封圈。

在上述长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置中，通过上膨胀管3、中膨胀管5和下膨胀管7将上无接箍套管4和下无接箍套管6悬挂于长段套损井中，两端密封，两端悬挂，使长段套损井修复的悬挂力和密封性得到了保障，将膨胀管补贴技术与套管二次完井技术进行有效结合。

下面举例说明本实用新型的一种长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置的工作原理，如图1所示：

步骤a，将胀锥2置入下膨胀管7内的底部，再将底堵8置入下膨胀管7的底端部、胀锥2的上端；

步骤b，通过变扣接头67连接下无接箍套管6的下端和下膨胀管7的上端，通过变扣接头56连接中膨胀管5的下端和下无接箍套管6的上端，通过变扣接头34连接上膨胀管3的下端和上无接箍套管4的上端，上膨胀管3、上无接箍套管4、中膨胀管5、下无接箍套管6和下膨胀管7组成膨胀管组；

步骤c，将中心管1置入所述膨胀管组，并通过卡簧9与胀锥2对接，中心管1与胀锥2形成上下贯通的输液通道；

步骤d，将步骤c中组装好的装置下入井中预订修复位置；

步骤e，将工作液通过中心管1和胀锥2的输液通道高压注入，高压工作液填满底堵8后，工作液液面继续上升，由于胀锥2的最大外径大于下膨胀管7、中膨胀管5和上膨胀管3的内径，胀锥2上行经过下膨胀管7过程中，使下膨胀管7膨胀，下膨胀管7完成膨胀后，在工作液液压的作用下，胀锥2继续上行至中膨胀管5处，完成胀锥2对中膨胀管5的膨胀；中膨胀管5完成后，在工作液液压的作用下，胀锥2继续上行至上膨胀管3处，完成胀锥2对上膨胀管3的膨胀；膨胀上膨胀管3的动作、膨胀中膨胀管5的动作和膨胀下膨胀管7的动作相同，均是通过液压压力推动胀锥2上行，通过胀锥2的锥面对上膨胀管3、中膨胀管5和下膨胀管7的管体进行膨胀，同时，在膨胀过程中若出现液压力比较大的情况，考虑到安全因素，井口可配合增加上提力，完成膨胀；完成上膨胀管3的膨胀后，上提中心管1出井口；

步骤f，清理底堵8，完成修复。

本实用新型的长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置结构简单，由本实用新型的长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复方法可知，该装置施工工艺简便，且上膨胀管3、中膨胀管5和下膨胀管7采用一个胀锥2，即可完成膨胀。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所应当地涵盖了与本案创新点有关的其他组合及具体应用。

Claims (10)

1.一种长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置，其特征在于，所述装置包括膨胀管组和能滑动地伸入所述膨胀管组的中心管，所述中心管具有轴向的贯通腔，所述膨胀管组由至少三个膨胀管和套管交替连接而成，相邻的两所述膨胀管之间连接有一个套管，且所述膨胀管组两端为膨胀管，所述膨胀管组底端设有底堵，所述中心管底端连接有具有轴向通道的胀锥，所述中心管的贯通腔与所述胀锥的轴向通道形成上下贯通的输液通道，所述胀锥能置于所述底堵上端。

2.根据权利要求1所述的长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置，其特征在于，所述套管为无接箍套管。

3.根据权利要求2所述的长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置，其特征在于，所述膨胀管组由3个所述膨胀管和2个所述无接箍套管交替连接而成，3个所述膨胀管分别为上膨胀管、中膨胀管、下膨胀管，2个所述无接箍套管分别为上无接箍套管和下无接箍套管，所述上无接箍套管连接所述上膨胀管和所述中膨胀管，所述下无接箍套管连接所述中膨胀管和所述下膨胀管。

4.根据权利要求3所述的长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置，其特征在于，所述底堵置于所述下膨胀管的下端且所述下膨胀管的下端与所述底堵的下端螺纹连接。

5.根据权利要求2所述的长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置，其特征在于，所述膨胀管和所述无接箍套管之间均通过变扣接头连接。

6.根据权利要求5所述的长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置，其特征在于，所述变扣接头与所述膨胀管、所述无接箍套管之间螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置，其特征在于，所述中心管的底端通过一卡簧与所述胀锥连接。

8.根据权利要求1所述的长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置，其特征在于，所述胀锥的内侧壁开设有内密封槽，所述内密封槽内设有内密封圈。

9.根据权利要求1所述的长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置，其特征在于，所述胀锥的外侧壁开设有外密封槽，所述外密封槽内设有外密封圈。

10.根据权利要求1所述的长段套损井膨胀管多卡套管分层封隔修复装置，其特征在于，所述底堵的外侧壁开设有底堵密封槽，所述底堵密封槽内设有底堵密封圈。

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