[實用新型]實體膨脹套管與波紋管組合的井壁修復管柱

有效

• 申請號: 200820109921.1
• 申請日: 2008-08-13
• 公開（公告）號: CN201241646Y
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發明（設計）人: 高向前;李益良;張立新;李濤;畢秀玲;孫冬梅;沈澤俊
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B29/10
• 分類號: E21B29/10
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 李玉明

技術領域

本實用新型涉及石油鉆井和修井技術領域，特別涉及一種井下套管管柱的組合，是一種石油勘探開發用鉆井、完井或修井用的管柱。

背景技術

在石油鉆井過程中，經常遇到井下漏失地層，不能正常循環鉆井液，使鉆井施工無法進行；另外，在石油天然氣開采中，由于腐蝕，地殼運動等原因，常會造成套管銹蝕或套管變形，使得開采石油天然氣的設備無法下入井內，無法進行開采而影響生產，致使很多油氣水井報廢，給企業造成巨大經濟損失。

實用新型內容

本實用新型的目的是：提供一種實體膨脹套管與波紋管組合的井壁修復管柱，采用應急井壁修復管柱封堵漏失地層完井。作為完井管柱替代常規套管，不改變原有套管程序，不損失井徑，對波紋管進行膨脹，完井后套管最下端為擴徑后的波紋管，此段波紋管內徑可以作為下一級套管或膨脹套管的懸掛和坐封位置。另外，還能采用實體膨脹套管與波紋管組合的井壁修復管柱，修復油井套管銹蝕段，使油井恢復采油生產。

本實用新型采用的技術方案是：實體膨脹套管與波紋管組合的井壁修復管柱主要由實體膨脹套管、波紋管和堵頭組成，其特征在于：實體膨脹套管、波紋管和堵頭自上而下連接而成，實體膨脹套管和波紋管之間的連接方式采用螺紋連接、焊接或套管接箍連接。在波紋管的兩端部有過渡管段。

實體膨脹套管是無縫管或ERW直縫焊管。使用膨脹錐對其進行擴徑作業，擴徑后的膨脹套管可替代套管或用于堵漏加固等，故名實體膨脹套管。

所述的波紋管未進行膨脹作業前，其管壁橫截面有波峰和波谷，波峰與波谷之間圓弧過渡。波紋管的波峰和波谷與波紋管的中心線平行，波紋管的膨脹前橫截面的形狀可以是三瓣狀、四瓣狀或五瓣狀。打壓膨脹后的波紋管的截面為圓形。

簡述波紋管的制作過程，有助于理解波紋管的膨脹前和膨脹后的形狀。在較高溫度下，采用拉拔機結合特定截面的模具，將截面為圓形的鋼管經縱向拉拔制成截面回轉半徑更小的、皺縮狀的波紋管。此處所述波紋管并非是管道連接中常用于緩解軸向變形的波紋管。當波紋管承受較大的內壓時，其就能恢復原來的截面為圓形狀。對于同一種波紋管，打壓的壓力值比較穩定，這一點已經在反復的波紋管實驗中獲得驗證。

打壓膨脹前波紋管的回轉半徑小于普通套管的內徑。

堵頭是短管和盲板組成，在短管的下端焊接有一個盲板。其作用只是使波紋管尾端封閉，在套管端提供高壓液體時能將波紋管截面膨脹為圓形。

實體膨脹套管與波紋管組合的井壁修復管柱下入井內，當管柱的波紋管段下到目的層位后，開動地面鉆井泵打壓。泵壓達到10-20MPa后，實體膨脹套管和波紋管同時膨脹擴徑。擴徑后的波紋管內徑可以作為下一級套管(膨脹套管)的懸掛和坐封位置，由于波紋管脹后內徑較大，使得膨脹套管完成懸掛后仍保持上一級套管內徑。同樣采用本實體膨脹套管與波紋管組合的井壁修復管柱和上述方法，也能修復油井套管銹蝕段。

本實用新型的有益效果：實體膨脹套管與波紋管組合管柱有兩個效果。第一個效果是用于實現單一直徑井，用作替代常規套管。波紋管在打壓膨脹后的恢復為圓截面的壓力腔可以容納變徑膨脹錐，上端的實體膨脹套管在變徑膨脹錐的作用下膨脹，懸掛在上一級套管的內徑的懸掛和坐封段上。第二個效果是用于裸眼井段的堵漏。在鉆裸眼段發生井壁漏失時，為了不改變套管程序，可下入實體膨脹套管和波紋管組合管柱。在下入管柱前應對此裸眼段進行擴孔作業，使其裸眼直徑達到或接近上一級固井段的裸眼尺寸，此時下入管柱，打壓使波紋管膨脹，恢復為圓形截面，此腔室可以容納變徑膨脹錐，膨脹錐在液壓和機械力作用下上行對實體膨脹套管進行膨脹，將其貼合在擴孔的井壁上，完成堵漏，膨脹作業結束，將下端磨銑掉。使用此管柱進行堵漏可實現目前波紋管堵漏的同樣效果，它的好處是：它的管柱中波紋管管段的長度很短，其長度只需要滿足容納變徑脹頭或懸掛下一級套管，其制造工藝和作業工藝都會因此大大簡化。

附圖說明

圖1是本實用新型實體膨脹套管與波紋管組合的井壁修復管柱結構剖面示意圖。是實體膨脹套管和波紋管段膨脹前的示意圖。

圖2是本實用新型實體膨脹套管與波紋管組合的井壁修復管柱結構剖面示意圖。是實體膨脹套管和波紋管段膨脹后的示意圖。

圖3a是波紋管橫截面蝶形對稱的三瓣狀結構示意圖。

圖3b是打壓使波紋管膨脹后的波紋管橫截面示意圖。

圖中，1.實體膨脹套管，2.波紋管，3.堵頭。

具體實施方式