水平井油管鉆磨復(fù)合橋塞鉆具組合的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于油氣井勘探開發(fā)領(lǐng)域，特別涉及一種適用于水平井的鉆磨復(fù)合橋塞鉆具組合，從井口向內(nèi)依次包括油管、用于解卡的液壓震擊器、液壓丟手、用于扶正降磨的滾珠扶正器、螺桿鉆和磨鞋，相鄰工具之間通過各自的上下接頭螺紋連接。本實(shí)用新型通過液壓震擊器實(shí)現(xiàn)管串卡阻后的解卡，通過止逆閥實(shí)現(xiàn)油管內(nèi)防噴，通過鉆壓控制器提供穩(wěn)定、連續(xù)、可控的鉆壓，地面僅需配置常規(guī)的起、下油管設(shè)施設(shè)備，井口大四通裝配常規(guī)的手動(dòng)閘板防噴器即可。大幅降低作業(yè)成本，減少地面設(shè)備。同時(shí)減少環(huán)空截面面積，使得環(huán)空液流上返速度加快，更有利于攜帶磨屑，減少了磨屑沉降卡鉆的風(fēng)險(xiǎn)。
【專利說明】水平井油管鉆磨復(fù)合橋塞鉆具組合
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于油氣井勘探開發(fā)領(lǐng)域，特別涉及一種適用于水平井的鉆磨復(fù)合橋塞鉆具組合。
【背景技術(shù)】
[0002]水力泵送橋射一體工具實(shí)現(xiàn)射孔和封隔井筒，分段壓裂完成后，井內(nèi)留有復(fù)合橋塞，為恢復(fù)井筒暢通，就需要鉆磨復(fù)合橋塞?，F(xiàn)有的鉆磨復(fù)合橋塞的方式包括油管作業(yè)與連續(xù)油管作業(yè)兩種模式。使用油管鉆磨復(fù)合橋塞，其舉升系統(tǒng)是通井機(jī)和井架，而使用連續(xù)油管鉆磨復(fù)合橋塞，其舉升系統(tǒng)是連續(xù)油管車和大型吊車。連續(xù)油管車目前主要依賴進(jìn)口，購(gòu)置費(fèi)用高、使用費(fèi)用高，同時(shí)需要大型吊車配合作業(yè)，也增加了施工費(fèi)用。連續(xù)油管纏繞在連續(xù)油管車上，其使用壽命有限，使用一定井次后就需要強(qiáng)制報(bào)廢。同時(shí)，連續(xù)油管設(shè)備安裝、拆卸、轉(zhuǎn)場(chǎng)耗時(shí)長(zhǎng)，該設(shè)備適合在大井叢的水平井井場(chǎng)連續(xù)作業(yè)，對(duì)于國(guó)內(nèi)普遍布置1-2井的水平井叢式井場(chǎng)，使用連續(xù)油管鉆磨復(fù)合橋塞并不經(jīng)濟(jì)。而且，不論使用連續(xù)油管鉆磨還是油管鉆磨復(fù)合橋塞時(shí)，作用在復(fù)合橋塞上的鉆壓都是人為在地面控制入井管串重量來(lái)施加的，水平井中斜井段井壁與入井管串摩擦接觸，實(shí)際作用在復(fù)合橋塞上的鉆壓與地面施加的鉆壓無(wú)固定關(guān)系，且具體數(shù)值不可量度。因此實(shí)際施加在復(fù)合橋塞上的鉆壓具有不穩(wěn)定、不利于精確控制鉆壓大小和方向等缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)中地面設(shè)備繁雜，安裝、拆卸、轉(zhuǎn)場(chǎng)耗時(shí)長(zhǎng)，作業(yè)費(fèi)用高，且鉆壓不穩(wěn)定，不能精確控制鉆壓的大小和方向等問題，本實(shí)用新型提出了一種水平井油管鉆磨復(fù)合橋塞鉆具組合，能大幅度降低套管內(nèi)鉆磨復(fù)合橋塞的費(fèi)用，同時(shí)減少了動(dòng)用的地面設(shè)備設(shè)施，且鉆壓穩(wěn)定、連續(xù)、可控。為低品質(zhì)非常規(guī)油氣藏的改造增加了新的技術(shù)途徑、降低了開發(fā)成本，特別是針對(duì)水平井開發(fā)技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。
[0004]本實(shí)用新型是通過采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種水平井油管鉆磨復(fù)合橋塞鉆具組合，從井口向內(nèi)依次包括油管、用于解卡的液壓震擊器、液壓丟手、用于扶正降磨的滾珠扶正器、螺桿鉆和磨鞋，相鄰工具之間通過各自的上下接頭螺紋連接。
[0006]進(jìn)一步的，液壓丟手與滾珠扶正器之間還連接有鉆壓控制器，鉆壓控制器通過上下接頭分別與液壓丟手與滾珠扶正器相連。
[0007]進(jìn)一步的，鉆壓控制器與滾珠扶正器之間還連接有止逆閥，止逆閥通過上下接頭分別與鉆壓控制器和滾珠扶正器相連。
[0008]進(jìn)一步的，鉆壓控制器包括上接頭、芯軸和下接頭，上接頭上部外徑大于下部外徑，上接頭下部的內(nèi)壁周向開有凹槽，芯軸上部外徑小于下部外徑，并與上接頭下部外徑相等，上接頭下端與芯軸的變徑處沿軸向固定有彈簧，芯軸上端設(shè)有向外突出的臺(tái)階，臺(tái)階在上接頭的凹槽內(nèi)做軸向移動(dòng)，上接頭下部的內(nèi)徑與芯軸內(nèi)徑相等；芯軸與下接頭螺紋連接，上接頭下部和芯軸下部的外側(cè)套有外筒，外筒與上接頭螺紋連接。
[0009]進(jìn)一步的，外筒與芯軸之間設(shè)有密封凹槽。
[0010]進(jìn)一步的，油管的外徑為2V8英寸。
[0011]本實(shí)用新型采用的鉆具組合，通過液壓震擊器實(shí)現(xiàn)管串卡阻后的解卡，通過止逆閥實(shí)現(xiàn)油管內(nèi)防噴，通過鉆壓控制器提供穩(wěn)定、連續(xù)、可控的鉆壓，地面僅需配置常規(guī)的起、下油管設(shè)施設(shè)備，井口大四通裝配常規(guī)的手動(dòng)閘板防噴器即可。大幅降低作業(yè)成本，減少地面設(shè)備。同時(shí)減少環(huán)空截面面積，使得環(huán)空液流上返速度加快，更有利于攜帶磨屑，減少了磨屑沉降卡鉆的風(fēng)險(xiǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的鉆具組合井下連接示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型中鉆具控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]其中，1:套管；2:油管；3:液壓震擊器；4:液壓丟手；5:止逆閥；6:鉆壓控制器；7:滾珠扶正器；8:螺桿鉆；9:磨鞋；10:上接頭:11:外筒；12:下接頭；13:密封槽；14:芯軸；15:彈簧；16:臺(tái)階；17:凹槽。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0016]本實(shí)用新型提供一種水平井油管鉆磨復(fù)合橋塞鉆具組合，如圖1所示，從井口向內(nèi)依次包括油管2、用于解卡的液壓震擊器3、液壓丟手4、用于扶正降磨的滾珠扶正器7、螺桿鉆8和磨鞋9，相鄰工具之間通過各自的上下接頭螺紋連接。
[0017]液壓震擊器3可在井下工具串發(fā)生卡阻后實(shí)現(xiàn)解卡。作業(yè)過程中，當(dāng)工具串管柱不能正常上提或下放時(shí)，通過液壓震擊器3產(chǎn)生較大的上擊力或下?lián)袅?lái)實(shí)現(xiàn)解卡。
[0018]液壓丟手4可在解卡無(wú)效的情況下，將丟手以下工具串丟棄，其余工具串就可順利起出。
[0019]滾珠扶正器7上的滾珠通過滾動(dòng)摩擦的方式與井壁接觸，起、下管柱時(shí)滾珠扶正器4可減少磨鞋9大端外緣合金部分對(duì)套管I內(nèi)壁的磨損，從而達(dá)到該工具扶正降摩的作用。
[0020]螺桿鉆8用于帶動(dòng)磨鞋9高速旋轉(zhuǎn)，磨鞋9則用于切削研磨復(fù)合橋塞。
[0021]本實(shí)用新型的液壓丟手4與滾珠扶正器7之間還連接有鉆壓控制器6，鉆壓控制器6通過上下接頭10、12分別與液壓丟手4與滾珠扶正器7相連。鉆壓控制器6的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括上接頭10、芯軸14和下接頭12，上接頭10上部外徑大于下部外徑，上接頭10下部的內(nèi)壁周向開有凹槽17，芯軸14上部外徑小于下部外徑，并與上接頭10下部外徑相等，上接頭10下端與芯軸14的變徑處沿軸向固定有彈簧15，芯軸14上端設(shè)有向外突出的臺(tái)階16，臺(tái)階16在上接頭10的凹槽17內(nèi)做軸向移動(dòng)，上接頭10下部的內(nèi)徑與芯軸14內(nèi)徑相等；芯軸14與下接頭12螺紋連接，上接頭10下部和芯軸14下部的外側(cè)套有外筒11，外筒11與上接頭10螺紋連接。
[0022]本實(shí)用新型的鉆壓控制器6引入彈簧15機(jī)構(gòu)，從而給下接頭12提供一個(gè)穩(wěn)定連續(xù)、大小可知、大小可調(diào)的沿水平井筒的軸向鉆壓。工具串管柱的重量給上接頭10提供一個(gè)足夠的鉆壓，此鉆壓迫使上接頭10沿軸向向下移動(dòng)，壓縮彈簧15，直至芯軸14的臺(tái)階16與上接頭10內(nèi)側(cè)凹槽17的上端面接觸，同時(shí)彈簧15達(dá)到最大壓縮距，施加給芯軸14和下接頭12 —個(gè)軸向鉆壓。一旦磨鞋9與復(fù)合橋塞之間出現(xiàn)即使很小的間隙，彈簧15就會(huì)伸長(zhǎng)，芯軸14的臺(tái)階16與上接頭10內(nèi)側(cè)凹槽17的上端面也會(huì)出現(xiàn)間隙，此時(shí)上接頭10承載的鉆壓就會(huì)迫使芯軸14的臺(tái)階16回到原位，重新與上接頭10內(nèi)側(cè)凹槽17的上端面相接觸，彈簧15也重新達(dá)到最大壓縮距，從而給下接頭12提供一個(gè)穩(wěn)定連續(xù)的軸向鉆壓。根據(jù)施工需求，可更換不同型號(hào)的彈簧15來(lái)達(dá)到加載不同水平井筒軸向鉆壓的目的。
[0023]另外，鉆壓控制器6與滾珠扶正器7之間還連接有止逆閥5，止逆閥5通過上下接頭10、12分別與鉆壓控制器6和滾珠扶正器7相連。逆止閥5需具備兩個(gè)功能，一是保證鉆磨作業(yè)時(shí)正循環(huán)通道暢通而反循環(huán)通道封閉，即，允許液體經(jīng)由鉆磨管柱進(jìn)入井筒，再由環(huán)形空間返出；同時(shí)封閉環(huán)空內(nèi)液體經(jīng)由磨鞋水眼向上逆流進(jìn)入鉆磨管柱內(nèi)的通道。二是具備油管內(nèi)防噴功能，相當(dāng)于連續(xù)油管地面防噴器組的功能。
[0024]應(yīng)用本實(shí)用新型鉆磨復(fù)合橋塞時(shí)，地面只需配套常規(guī)的起、下油管設(shè)施設(shè)備，井口大四通裝配常規(guī)的手動(dòng)閘板防噴器。套管大四通上裝有常規(guī)的手動(dòng)閘板防噴器，解決環(huán)空防噴問題，鉆具組合中的逆止閥5用來(lái)解決油管2內(nèi)防噴問題。逆止閥5同時(shí)可以防止井筒內(nèi)液體反循環(huán)流經(jīng)螺桿鉆8，造成螺桿鉆8內(nèi)腔流體通道被雜質(zhì)、碎屑堵塞，螺桿鉆8損壞。
[0025]鉆磨時(shí)，磨鞋9擠壓復(fù)合橋塞后，鉆壓控制器6將地面施加的鉆壓轉(zhuǎn)化為該工具內(nèi)置彈簧15定量壓縮變形所施加的鉆壓，確保鉆磨時(shí)鉆壓穩(wěn)定、連續(xù)、可控。
[0026]采用該實(shí)用新型鉆磨水平井5V2英寸套管I和7英寸套管I內(nèi)的復(fù)合橋塞時(shí)，油管2尺寸均為27/8英寸，環(huán)空截面面積更小，約是采用2英寸連續(xù)油管鉆磨572英寸套管內(nèi)復(fù)合橋塞時(shí)環(huán)空截面面積的2/3，因此相同鉆磨排量下，采用27/8in普通油管鉆磨復(fù)合橋塞時(shí)，環(huán)空液流上返速度更快，更有利于攜帶磨屑，減少了磨屑沉降卡鉆的風(fēng)險(xiǎn)。
【權(quán)利要求】
1.水平井油管鉆磨復(fù)合橋塞鉆具組合，其特征在于，從井口向內(nèi)依次包括油管、用于解卡的液壓震擊器、液壓丟手、用于扶正降磨的滾珠扶正器、螺桿鉆和磨鞋，相鄰工具之間通過各自的上下接頭螺紋連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井油管鉆磨復(fù)合橋塞鉆具組合，其特征在于，所述液壓丟手與滾珠扶正器之間還連接有鉆壓控制器，所述鉆壓控制器通過上下接頭分別與液壓丟手與滾珠扶正器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水平井油管鉆磨復(fù)合橋塞鉆具組合，其特征在于，所述鉆壓控制器與滾珠扶正器之間還連接有止逆閥，所述止逆閥通過上下接頭分別與鉆壓控制器和滾珠扶正器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的水平井油管鉆磨復(fù)合橋塞鉆具組合，其特征在于，所述鉆壓控制器包括上接頭、芯軸和下接頭，所述上接頭上部外徑大于下部外徑，上接頭下部的內(nèi)壁周向開有凹槽，所述芯軸上部外徑小于下部外徑，并與上接頭下部外徑相等，上接頭下端與芯軸的變徑處沿軸向固定有彈簧，芯軸上端設(shè)有向外突出的臺(tái)階，所述臺(tái)階在上接頭的凹槽內(nèi)做軸向移動(dòng)，上接頭下部的內(nèi)徑與芯軸內(nèi)徑相等；所述芯軸與下接頭螺紋連接，所述上接頭下部和芯軸下部的外側(cè)套有外筒，所述外筒與上接頭螺紋連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水平井油管鉆磨復(fù)合橋塞鉆具組合，其特征在于，所述外筒與芯軸之間設(shè)有密封凹槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水平井油管鉆磨復(fù)合橋塞鉆具組合，其特征在于，所述油管的外徑為2V8英寸。
【文檔編號(hào)】E21B7/04GK203783460SQ201420153462
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】席仲琛, 徐迎新, 楊紅斌, 謝濤, 韓靜靜, 柳志勇, 李還向, 魏曉龍 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司長(zhǎng)慶井下技術(shù)作業(yè)公司