[實用新型]套管與波紋管組合的井壁修復管柱

有效

• 申請號: 200820109922.6
• 申請日: 2008-08-13
• 公開（公告）號: CN201241647Y
• 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：套管與波紋管組合的井壁修復管柱主要由套管、波紋管和堵頭組成，其特征在于：套管、波紋管和堵頭自上而下連接而成，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。

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。

堵頭的結構是在短管的下端焊接有盲板。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。

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后波紋管膨脹擴徑，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：套管與波紋管組合的井壁修復管柱，能實現鉆井漏失地層的封固，也能實現油水井套管的修復。通過打壓波紋管段進行膨脹擴徑，使波紋管外壁緊貼地層，封堵漏失地層并替代常規套管完井。套管最下端為擴徑后的波紋管，波紋管內徑能作為下一級套管或膨脹套管的懸掛和坐封。采用本套管與波紋管組合修復油井套管銹蝕段，能使油井恢復正常采油生產。

套管和波紋管組合管柱是用作單一直徑井的第一段套管，上部套管用于懸掛下一段套管。其中套管段不膨脹，套管最下端為波紋管，擴徑后的波紋管內徑能作為下一級套管或膨脹套管的懸掛和坐封。

附圖說明

圖1是本實用新型套管與波紋管組合的井壁修復管柱結構剖面示意圖。是波紋管段膨脹前的示意圖。

圖2是本實用新型套管與波紋管組合的井壁修復管柱結構剖面示意圖。是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.套管，2.波紋管，3.堵頭。

具體實施方式

實施例1：以一口井深1200米處有一個漏失地層，漏失地層20米，采用本實用新型套管與波紋管組合的井壁修復管柱，固井并封堵漏失地層為例，對本實用新型作進一步詳細說明。

參閱圖1。套管與波紋管組合的井壁修復管柱，由套管1、波紋管2和堵頭3組成。采用外徑為244.48毫米的套管和波紋管組合管柱，總長度1200米。在套管1的下端采用套管接箍連接有波紋管2。參閱圖3a。波紋管2的結構是截面為蝶形對稱形狀。在波紋管2的兩端部有過度管段。參閱圖1。在波紋管2的下端套管接箍連接有一個堵頭3。波紋管2與堵頭3之間采用絲扣連接。堵頭3的結構是在短管的下端焊接有盲板。

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對準漏失地層后，開動地面鉆井泵打壓。泵壓達到18MPa，保持泵壓的時間為30分鐘。參閱圖2。波紋管膨脹擴徑，波紋管膨脹擴徑恢復為圓形截面，將漏失地層封堵住。然后，實施固井作業。完成固井后采用磨銑作業將波紋管末端堵頭3磨銑掉，進一步整形，以便用于懸掛下一段套管。