[實(shí)用新型]液壓雙變徑井筒回鉆擴(kuò)徑器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920070286.5
• 申請(qǐng)日: 2009-04-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201416401Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李孝勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李孝勇
• 主分類號(hào): E21B29/00
• 分類號(hào): E21B29/00
• 代理公司: 上海東亞專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 董 梅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及石油開(kāi)采領(lǐng)域，特別是一種在套管完全錯(cuò)斷的井筒中尋找通道或者在套管破損嚴(yán)重的井筒中進(jìn)行套管局部更換時(shí)使用的液壓雙變徑井筒回鉆擴(kuò)徑器。

背景技術(shù)

油田生產(chǎn)中使用的油氣水井，由于受到地層的作用力常常會(huì)發(fā)生變形，如果不及時(shí)修復(fù)，繼續(xù)發(fā)展就會(huì)使油氣水井套管發(fā)生錯(cuò)斷，并繼續(xù)位移，直至完全斷開(kāi)，甚至相互之間還會(huì)形成一定的距離，致使油氣水井失去通道。

目前，尋找并打開(kāi)通道的方法是：利用銑、磨等工具向下旋轉(zhuǎn)切削前進(jìn)，遇到套管后，繼續(xù)切削地層和套管，從套管壁上打開(kāi)一個(gè)窗口并進(jìn)入下部套管內(nèi)部，形成通道。但這種方法存在以下三個(gè)問(wèn)題無(wú)法準(zhǔn)確判斷和解決：一、不確定是否已經(jīng)遇到下部套管，向下開(kāi)挖的方式比較盲目，有時(shí)甚至?xí)c套管所在位置漸行漸遠(yuǎn)；二、不確定是否已經(jīng)開(kāi)窗并進(jìn)入套管的通道中，即便挖到套管也難以確定，無(wú)從判斷；三、不確定是否已經(jīng)打開(kāi)下部套管另一側(cè)的窗口并重新進(jìn)入另一側(cè)地層，由此可能造成直接穿過(guò)套管而越挖越深。另外，由于套管強(qiáng)度遠(yuǎn)大于地層強(qiáng)度，使得工具被逼向強(qiáng)度低的地層而很難進(jìn)入下部套管內(nèi)部。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種液壓雙變徑井筒回鉆擴(kuò)徑器，改變了傳統(tǒng)尋找通道的一貫做法，采用由下至上的方式進(jìn)行井筒擴(kuò)徑，從而方便確定錯(cuò)位套筒的準(zhǔn)確位置。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：一種液壓雙變徑井筒回鉆擴(kuò)徑器，包括擴(kuò)徑器和擴(kuò)徑器支撐機(jī)構(gòu)，采用液壓控制并沿井筒移動(dòng)，其中，

所述的擴(kuò)徑器包括柱形殼體及殼體內(nèi)側(cè)的芯軸，芯軸外徑與殼體內(nèi)徑匹配并可與殼體作相對(duì)軸向運(yùn)動(dòng)，芯軸由殼體帶動(dòng)同步旋轉(zhuǎn)，所述的殼體底部的側(cè)面設(shè)有開(kāi)口，芯軸底端通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸與切削刀具軸連接，切削刀具繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的角度從垂直狀態(tài)向外旋轉(zhuǎn)至自開(kāi)口處伸出殼體之外呈水平狀態(tài)，殼體側(cè)壁設(shè)有多數(shù)個(gè)通孔；

所述的支撐機(jī)構(gòu)由環(huán)布在殼體內(nèi)的多數(shù)個(gè)鋼球和設(shè)在芯軸外表面的多數(shù)個(gè)斜面球道構(gòu)成，且斜面球道與鋼球位置一一對(duì)應(yīng)，其中，所述的斜面球道包括上端和下端，鋼球在下端處收容在殼體之內(nèi)，在上端處自殼體通孔處突出于殼體之外；芯軸相對(duì)殼體下行并保持向下的趨勢(shì)，多數(shù)個(gè)鋼球在與之對(duì)應(yīng)的斜面球道內(nèi)上滑并保持在斜面球道的上端處，鋼球與井筒的壁面抵頂支撐。

本實(shí)用新型的原理是：采用液壓雙變徑擴(kuò)徑系統(tǒng)，從套管錯(cuò)斷處，自下而上而不是自上而下將錯(cuò)斷處以上的若干長(zhǎng)度套管、水泥環(huán)以及巖石，分若干次切削成碎屑并經(jīng)泥漿攜帶出來(lái)，打開(kāi)一個(gè)直徑若干倍于原有套管通徑的大通道，直到錯(cuò)斷處以下部分的斷口完全或部分暴露于上述大通道之內(nèi)，形成一個(gè)新的、完整的通道。

在液體壓力的作用下，隨著芯軸相對(duì)殼體的向下移動(dòng)，芯軸底部連接的切削刀具逐漸由垂直狀態(tài)打開(kāi)呈水平狀態(tài)并由殼體側(cè)面的開(kāi)口伸出，達(dá)到最大的切削直徑，構(gòu)成雙變徑擴(kuò)徑系統(tǒng)的一個(gè)變徑部分。由此利用切削刀具對(duì)井筒壁面進(jìn)行切削。

進(jìn)而，在液體壓力和上提管柱力的共同作用下，井下的切削工具從錯(cuò)斷處或套管嚴(yán)重破損待更換處開(kāi)始自下向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，隨著芯軸相對(duì)殼體的向下移動(dòng)，限位于芯軸斜面球道內(nèi)的鋼球逐漸沿球面被向外頂出，擴(kuò)徑器的有效直徑變大，接觸到井筒的內(nèi)壁，構(gòu)成雙變徑擴(kuò)徑系統(tǒng)的另一個(gè)變徑部分。由于在切削過(guò)程中，芯軸相對(duì)于殼體始終都保持向下的趨勢(shì)，多數(shù)個(gè)鋼球始終抵頂在井筒內(nèi)壁從而起到穩(wěn)定芯軸和外殼的作用，保護(hù)與芯軸連接的切削刀具。

當(dāng)液體壓力被取消，芯軸不再相對(duì)殼體向下運(yùn)動(dòng)或保持向下的趨勢(shì)，而是相對(duì)殼體向上移動(dòng)，切削刀具繞旋轉(zhuǎn)軸由水平位置旋轉(zhuǎn)至垂直位置并進(jìn)入殼體內(nèi)，鋼球也沿斜面球道下行并收容在芯軸的斜面球道內(nèi)，此時(shí)擴(kuò)徑器的有效直徑減小，方便將擴(kuò)徑器提出井筒。

根據(jù)被切削對(duì)象的不同，選用不同的切削工具，分若干次先后分別將套管、水泥環(huán)和巖石切削成碎屑。

在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的切削刀具為一對(duì)刀片。

在上述方案的基礎(chǔ)上，為了保證在切削過(guò)程中的穩(wěn)定性，在變徑支撐機(jī)構(gòu)中，所述的鋼球有兩個(gè)或兩個(gè)以上。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型采用液壓雙變徑擴(kuò)徑系統(tǒng)，自下而上將錯(cuò)斷處以上部分進(jìn)行若干次切削，打開(kāi)一個(gè)直徑若干倍于原有套管通徑的大通道，直到錯(cuò)斷處以下部分的斷口完全或部分暴露于上述大通道之內(nèi)，形成一個(gè)新的、完整的通道，由此更利于尋找錯(cuò)斷的套管，事半功倍。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型切削刀具收攏狀態(tài)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型支撐機(jī)構(gòu)支撐狀態(tài)的半剖結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明

1-切削刀具????11，11’-刀片