密闭油管内举升带压修井工艺

技术领域

本发明涉及油气井带压修井工艺技术，特别是一种密闭油管内举升带压修井工艺。属于油气田开采机械技术领域。

背景技术

近年来随着油气田开发力度的加大，油气井带压作业占井下作业的工作量比例越来越大，而相应带压作业设备工具相对发展滞后，现有带压作业设备不能实现对未堵塞的井内管串进行密闭带压起下，作业过程存在较大风险，无法真正实现带压作业的本质安全。

目前，油气田内使用的带压作业设备都要对井内的油管进行堵塞，这是进行带压作业的第一步，而井内的油管经过多年的流体腐蚀，已经出现严重的结垢、穿孔、腐蚀、进行油管堵塞不能一次完成任务，而且堵塞器的类型、型号虽然不同，但是不能适用在所有施工井内，给带压作业施工带了较大的苦难和风险。同是，井口操作人员是在半带压环境工作，随时面临着井内高压流体冲出井口的风险，人员的安全不能从本质上得到保证，必然有高压的油气水冲向地面人员，使操作人员受伤或中毒，而目前的设备无法避免这一致命缺点。由此，迫切需要开发一种高效的，能准确控制和实现将带压装置中的未经堵塞的油管按要求进行悬挂，并密闭带压举升或下压的动力装置及其工艺。

发明内容

 本发明的目的是提供一种密闭油管内举升带压修井工艺，能将油气井内带压的未堵塞油管在装置的高压腔内主动举升和下压，根据作业需要，在高压腔内对油管及井内工具扶正并上、卸扣操作，实现装置腔内高低压分隔，使井口操作人员实现常压起下钻作业。很好的解决了油气井带压作业的井内未堵塞管串的安全起下钻作业。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：设计一种密闭油管内举升带压修井工艺，其特征是：至少包括如下步骤：  

步骤1、设备安装，即：密闭油管内举升带压修井装置的安装；

步骤２、带压打捞油管悬挂器；

步骤３、带压举升井内管串；

步骤４、带压扶正卸扣；

步骤５、带压小距离扶正上提；

步骤６、分割高压－低压腔；

步骤７、常压起油管。

所述的密闭油管内举升带压修井装置，自上而下依次顺序由井口平台操作窗、环形带压作业防喷器、防喷带压操作腔室、旋转扶正上提器、平衡四通短节、旋转扶正上卸扣器、带压全封腔内闸板、密闭内举升起下器、密封内卡瓦螺纹连接而成。

 所述的密闭油管内举升带压修井装置通径为180mm，最大起升能力60吨，最大下压能力40吨，最大扭矩3000NM；最大密封施工压力35MPa。

 所述的密闭油管内举升带压修井装置适合施工介质油气水介质。

 所述的环形带压作业防喷器为35MPa环形带压作业防喷器。

 本发明的优点是：通过采用发明装置中的旋转扶正上提器将油管向上下提放一段距离，使带压作业装内的油管按要求完成旋转、上提下放功能，很好的解决了油气井带压作业的装置腔内的油管规则运动；通过采用发明装置中的旋转扶正上卸扣器，带动油管进行旋转，完成高压腔内油在高压腔内进行油管的上扣卸扣动作，很好的实现了油气井带压作业的装置腔内的油管及其它井内工具的连接与拆卸功能；通过采用发明装置中的密闭内举升起下器，可将带压装置内密闭高压腔内未经堵塞的油管带压自动举升和下压，此过程循环进行，可将油气井内及带压装置高压腔内的油管连续提升和下放，完成高压井内油管的不压井带压起下工具管串作业，是在高压腔内带压起下未经堵塞的油管的动力装置。在施工中通过密闭油管内举升带压修井装置的应用，能将带压装置中的未经堵塞的油管按要求进行悬挂，可使带压作业装内的油管按要求完成安全的起下钻作业，很好的解决了油气井带压作业的装置腔内的密闭高压环境未经堵塞的油管的安全起下作业。能实现装置腔内高低压分隔，使井口操作人员实现常压起下钻作业。整套装备通径180mm，最大起升能力60吨，最大下压能力40吨，最大扭矩3000NM。最大密封施工压力35MPa，适合施工介质油气水介质。

附图说明

下面结合实施例附图对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

图1是本发明实施例流程图；

图2是图1流程中所用的密闭油管内举升带压修井装置的结构示意图。

图中：1、井口平台操作窗；2、环形带压作业防喷器；3、防喷带压操作腔室；4、旋转扶正上提器；5、平衡四通短节；6、旋转扶正上卸扣器；7、带压全封腔内闸板；8、密闭内举升起下器；9、密封内卡瓦。

具体实施方式

在实施例中没有详细叙述到的结构，其结构与现有的已知结构相同。

实施例１

密闭油管内举升带压修井工艺，其特征是：至少包括如下步骤： 

步骤1、设备安装，即：密闭油管内举升带压修井装置的安装；

步骤２、带压打捞油管悬挂器；

步骤３、带压举升井内管串；

步骤４、带压扶正卸扣；

步骤５、带压小距离扶正上提；

步骤６、分割高压－低压腔；

步骤７、常压起油管。

实施例２

如附图1所示，在进行油气井带压作业时，通过采用该工艺，可以将油气井内带压的未堵塞油管在装置的高压腔内主动举升和下压，根据作业需要，在高压腔内对油管及井内工具扶正并上、卸扣操作，实现装置腔内高低压分隔，使井口操作人员实现常压起下钻作业。

步骤详解如下：

步骤1、设备安装，即：密闭油管内举升带压修井装置的安装；

1）、检查并试压安装好的密闭油管内举升带压修井装置；

2）、用井口油管内暂堵工具在井口将井内油管进行暂堵，使油管在短时间内保持暂堵状态，井口油压为0；

3）、在井口架设操作平台、连接密闭油管内举升带压修井装置并用脚手架稳定，连接井口密闭油管内举升带压修井装置与液压站的液压管线，安装油管起吊桅杆及平台梯子与逃生滑道；

4）、架设桅杆，桅杆底座坐在井口支撑底座上，并用四根钢丝绳桅杆顶部向四个方向分别架设，从而稳定桅杆；

5）、摆放液压动力撬，连接与井口连通的液压管线。

 步骤２、带压打捞油管悬挂器；

在装置平台上带压取出油管暂堵装置，油管悬挂器。

步骤３、带压举升井内管串；

采用带压密闭内举升起下器8在防喷带压操作腔室3的高压腔内提升井内油管至设定高度。

步骤４、带压扶正卸扣；

采用带压油管旋转扶正上卸扣器6对防喷带压操作腔室3的高压腔内上部油管进行卸扣，使其脱离下部管串。

步骤５、带压小距离扶正上提；

采用带压油管旋转扶正上提器4将防喷带压操作腔室3的高压腔内第一根油管短距离上提。

步骤６、分割高压－低压腔；

关闭井口防喷带压操作腔室3的高压腔内的全封装置，分割高低压区域。

步骤７、常压起油管；

打开井口防喷带压操作腔室3的低压腔密封进口，将低压腔内的油管提出。

步骤8、关闭防喷带压操作腔室3的低压腔进口，进行压力平衡。

步骤9、打开防喷带压操作腔室3的高压腔全封装置，进行下一根油管的举升。

步骤10、重复以上步骤，实现井内油管的密闭安全起钻。

步骤11、装置下钻过程与起钻过程顺序相反，原理相同。

如图2所示，所述的密闭油管内举升带压修井装置，自上而下依次顺序由井口平台操作窗1、环形带压作业防喷器2、防喷带压操作腔室3、旋转扶正上提器4、平衡四通短节5、旋转扶正上卸扣器6、带压全封腔内闸板7、密闭内举升起下器8、密封内卡瓦9螺纹连接而成。所述的密闭油管内举升带压修井装置的通径180mm，所述的密闭油管内举升带压修井装置的最大起升能力60吨，最大下压能力40吨，最大扭矩3000NM，最大密封施工压力35MPa。适合施工介质油气水介质。所述的环形带压作业防喷器2为35MPa环形带压作业防喷器。

本发明密闭油管内举升带压修井装置的工作原理

通过该工艺装置的应用能将带压装置中的未经堵塞的油管按要求进行悬挂，并密闭带压举升或下压，通过密闭内举升起下器的行程，可将带压装置内密闭高压腔内未经堵塞的油管带压自动举升和下压，此过程循环进行，可将油气井内及带压装置高压腔内的油管连续提升和下放，完成高压井内油管的不压井带压起下工具管串作业。通过该工具的应用可使带压作业装内的油管按要求完成安全的起下钻作业，很好的解决了油气井带压作业的装置腔内的密闭高压环境未经堵塞的油管的起下作业。

本发明中步骤中所涉及技术

（1）带压油管旋转扶正提升技术

该技术的能将带压装置中的油管进行扶正居中，内部芯腔能随油管进行旋转，并通过特定的机构，将油管向上下提放一段距离，通过该工具的应用可使带压作业装内的油管按要求完成旋转、上提下放功能，很好的解决了油气井带压作业的装置腔内的油管规则运动。工作内径30-180mm，能随油管被动旋转，提供300-500mm的夹持油管提放距离，提放重量200-500kg。

工作原理：采用35MPa环形带压作业防喷器制造工艺制造装置外壳与连接罗盘，采用旋转防喷器胶筒技术将钻具进行扶正居中，并可被动旋转。采用母旋螺杆原理将抱紧后的胶筒进行提升或下放，并用液压动力驱动。

（2）带压作业带压油管扶正旋转上卸扣技术

该技术能将带压装置中的油管进行扶正居中的同时，设备内特有的结构和工具能带动油管进行旋转，完成高压腔内油管的上扣卸扣动作，通过该工具的应用可使带压作业装内的油管按要求完成两根油管在接箍部位的上卸扣功能，同时也可以完成井内其它工具在高压腔内连接和卸扣的功能，很好的解决了油气井带压作业的装置腔内的油管及其它井内工具的连接与拆卸功能。工作内径30-180mm，能夹持油管油管主动旋转，提供3000NM的上卸扣扭矩，被动随钻具上下移动距离0-100mm。

工作原理：采用35MPa环形带压作业防喷器制造工艺制造装置外壳与连接罗盘，采用油田油管上卸扣液压钳术将钻具进行扶正居中，并可主动旋转。采用游离杆原理将抱紧后的钳牙进行被动提升或下放，用液压动力驱动。

（3）密闭油管内举升技术

该技术能将带压装置中的未经堵塞的油管按要求进行悬挂，并密闭带压举升或下压，通过密闭内举升起下器的行程，可将带压装置内密闭高压腔内未经堵塞的油管带压自动举升和下压，此过程循环进行，可将油气井内及带压装置高压腔内的油管连续提升和下放，完成高压井内油管的不压井带压起下工具管串作业，是在高压腔内带压起下未经堵塞的油管的动力装置。该设备具有60吨的密闭起升能力，40吨的钻具下压能力，所携带的提升头可以实现对60吨重的井内钻具进行无损伤捕抓和悬挂。密闭内举升行程0-3米。

工作原理：采用35MPa环形带压作业防喷器制造工艺制造装置外壳与连接罗盘，采用采用双向卡瓦将油管扶正居中悬挂，采用主动螺母旋转，定子游动原理，提升下放油管。用液压动力驱动。

（4）井口重量支撑+桅杆油管起下技术

井口带压作业装备的重量与井内钻具的重量如果都加载在井口短节上，对井口短节的伤害较大，而且整个作业装置也不稳定，针对以上情况，研究开发了井口设备的全支撑技术，使井口设备与操作平台的重量完全能被支撑装置所吸收，并在井口进行支撑，同时，支撑结构还充分考虑了井口带压作业的原理，在井口的内举升装置以下，增装了四条支撑立柱，将井内钻具的重量也加载到了井口支撑结构上，从而实现了对井口短节的全程保护，支撑装置能提供5-8吨的井口装置支撑力，50吨的井内钻具支撑力。

同时考虑作业的需要，设计了起下钻油管桅杆，采用该工具，可以将油管根据需要进行起吊放入井内或者从井内起出，同时，该桅杆还可为井口操作平台上吊送施工工具，桅杆高度25米，有效起吊重量2吨，桅杆底座安装在在井口支撑装置的基础上，采用双螺栓连接到井口装置进行稳定，同时在桅杆顶部拉四道绷绳辅助稳定。

（5）撬装液压动力+微电子逻辑控制技术

该工艺技术的动力为液压动力，通过液压源提供的液压动力对井口各装置及起升桅杆提供动力，动力来源为独立设置的撬装动力装置，撬装动力装置主要有柴油发动机、液压取力器，联动停车装置、控制装置组成及别要的液压油箱、燃料油箱、散热装置、控制装置组成，能够为井口带压作业装置提供持续的稳定液压动力。装置设置的有效输出功率为80-100KW，柴油动力为200KW伊维柯发动机,阿里逊变速器。

同时整套设备选用了微电子逻辑控制技术，在各井口装置相应位置安装了井内参数感应及数据传输设备，通过计算机的精确数据采集和计算，能将设备的工作状态进行恰当的计算和模拟，并向操作人员发出工作请求，如果得到回应，计算机会控制相应液控阀件进行起下钻作业，减低了设备的差错率，提高了设备安全施工性能，当进行作业时，可以对设备各种操作进行远控，将各个操作部位，全部集中在操作室内，全部由一个人操作来完成，确保操作的准确性和安全可靠性。