專利名稱：密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油氣井帶壓修井工藝技術(shù)，特別是一種密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井工藝。屬于油氣田開采機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來隨著油氣田開發(fā)力度的加大，油氣井帶壓作業(yè)占井下作業(yè)的工作量比例越來越大，而相應(yīng)帶壓作業(yè)設(shè)備工具相對發(fā)展滯后，現(xiàn)有帶壓作業(yè)設(shè)備不能實(shí)現(xiàn)對未堵塞的井內(nèi)管串進(jìn)行密閉帶壓起下，作業(yè)過程存在較大風(fēng)險(xiǎn)，無法真正實(shí)現(xiàn)帶壓作業(yè)的本質(zhì)安全。目前，油氣田內(nèi)使用的帶壓作業(yè)設(shè)備都要對井內(nèi)的油管進(jìn)行堵塞，這是進(jìn)行帶壓作業(yè)的第一步，而井內(nèi)的油管經(jīng)過多年的流體腐蝕，已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重的結(jié)垢、穿孔、腐蝕、進(jìn)行油管堵塞不能一次完成任務(wù)，而且堵塞器的類型、型號雖然不同，但是不能適用在所有施工井內(nèi)，給帶壓作業(yè)施工帶了較大的苦難和風(fēng)險(xiǎn)。同是，井口操作人員是在半帶壓環(huán)境工作，隨時(shí)面臨著井內(nèi)高壓流體沖出井口的風(fēng)險(xiǎn)，人員的安全不能從本質(zhì)上得到保證，必然有高壓的油氣水沖向地面人員，使操作人員受傷或中毒，而目前的設(shè)備無法避免這一致命缺點(diǎn)。由此，迫切需要開發(fā)一種高效的，能準(zhǔn)確控制和實(shí)現(xiàn)將帶壓裝置中的未經(jīng)堵塞的油管按要求進(jìn)行懸掛，并密閉帶壓舉升或下壓的動力裝置及其工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井工藝，能將油氣井內(nèi)帶壓的未堵塞油管在裝置的高壓腔內(nèi)主動舉升和下壓，根據(jù)作業(yè)需要，在高壓腔內(nèi)對油管及井內(nèi)工具扶正并上、卸扣操作，實(shí)現(xiàn)裝置腔內(nèi)高低壓分隔，使井口操作人員實(shí)現(xiàn)常壓起下鉆作業(yè)。很好的解決了油氣井帶壓作業(yè)的井內(nèi)未堵塞管串的安全起下鉆作業(yè)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井工藝，其特征是至少包括如下步驟
步驟1、設(shè)備安裝，即密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井裝置的安裝；
步驟2、帶壓打撈油管懸掛器；
步驟3、帶壓舉升井內(nèi)管串；
步驟4、帶壓扶正卸扣；
步驟5、帶壓小距離扶正上提；
步驟6、分割高壓一低壓腔；
步驟7、常壓起油管。所述的密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井裝置，自上而下依次順序由井口平臺操作窗、環(huán)形帶壓作業(yè)防噴器、防噴帶壓操作腔室、旋轉(zhuǎn)扶正上提器、平衡四通短節(jié)、旋轉(zhuǎn)扶正上卸扣器、帶壓全封腔內(nèi)間板、密閉內(nèi)舉升起下器、密封內(nèi)卡瓦螺紋連接而成。所述的密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井裝置通徑為180mm，最大起升能力60噸，最大下壓能力40噸，最大扭矩3000匪；最大密封施工壓力35MPa。
所述的密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井裝置適合施工介質(zhì)油氣水介質(zhì)。所述的環(huán)形帶壓作業(yè)防噴器為35MPa環(huán)形帶壓作業(yè)防噴器。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是通過采用發(fā)明裝置中的旋轉(zhuǎn)扶正上提器將油管向上下提放一段距離，使帶壓作業(yè)裝內(nèi)的油管按要求完成旋轉(zhuǎn)、上提下放功能，很好的解決了油氣井帶壓作業(yè)的裝置腔內(nèi)的油管規(guī)則運(yùn)動；通過采用發(fā)明裝置中的旋轉(zhuǎn)扶正上卸扣器，帶動油管進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，完成高壓腔內(nèi)油在高壓腔內(nèi)進(jìn)行油管的上扣卸扣動作，很好的實(shí)現(xiàn)了油氣井帶壓作業(yè)的裝置腔內(nèi)的油管及其它井內(nèi)工具的連接與拆卸功能；通過采用發(fā)明裝置中的密閉內(nèi)舉升起下器，可將帶壓裝置內(nèi)密閉高壓腔內(nèi)未經(jīng)堵塞的油管帶壓自動舉升和下壓，此過程循環(huán)進(jìn)行，可將油氣井內(nèi)及帶壓裝置高壓腔內(nèi)的油管連續(xù)提升和下放，完成高壓井內(nèi)油管的不壓井帶壓起下工具管串作業(yè)，是在高壓腔內(nèi)帶壓起下未經(jīng)堵塞的油管的動力裝置。在施工中通過密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井裝置的應(yīng)用，能將帶壓裝置中的未經(jīng)堵塞的油管按要求進(jìn)行懸掛，可使帶壓作業(yè)裝內(nèi)的油管按要求完成安全的起下鉆作業(yè)，很好的解決了油氣井帶壓作業(yè)的裝置腔內(nèi)的密閉高壓環(huán)境未經(jīng)堵塞的油管的安全起下作業(yè)。能實(shí)現(xiàn)裝置腔內(nèi)高低壓分隔，使井口操作人員實(shí)現(xiàn)常壓起下鉆作業(yè)。整套裝備通徑180mm，最大起升能力60噸，最大下壓能力40噸，最大扭矩3000匪。最大密封施工壓力35MPa，適合施工介質(zhì)油氣水介質(zhì)。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為對本發(fā)明的限定。圖1是本發(fā)明實(shí)施例流程圖2是圖1流程中所用的密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、井口平臺操作窗；2、環(huán)形帶壓作業(yè)防噴器；3、防噴帶壓操作腔室；4、旋轉(zhuǎn)扶正上提器；5、平衡四通短節(jié)；6、旋轉(zhuǎn)扶正上卸扣器；7、帶壓全封腔內(nèi)閘板；8、密閉內(nèi)舉升起下器；9、密封內(nèi)卡瓦。
具體實(shí)施例方式在實(shí)施例中沒有詳細(xì)敘述到的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的已知結(jié)構(gòu)相同。實(shí)施例1
密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井工藝，其特征是至少包括如下步驟步驟1、設(shè)備安裝，即密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井裝置的安裝；步驟2、帶壓打撈油管懸掛器；步驟3、帶壓舉升井內(nèi)管串；步驟4、帶壓扶正卸扣；步驟5、帶壓小距離扶正上提；步驟6、分割高壓一低壓腔；步驟7、常壓起油管。實(shí)施例2
如附圖1所示，在進(jìn)行油氣井帶壓作業(yè)時(shí)，通過采用該工藝，可以將油氣井內(nèi)帶壓的未堵塞油管在裝置的高壓腔內(nèi)主動舉升和下壓，根據(jù)作業(yè)需要，在高壓腔內(nèi)對油管及井內(nèi)工具扶正并上、卸扣操作，實(shí)現(xiàn)裝置腔內(nèi)高低壓分隔，使井口操作人員實(shí)現(xiàn)常壓起下鉆作業(yè)。步驟詳解如下
步驟1、設(shè)備安裝，即密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井裝置的安裝；
1)、檢查并試壓安裝好的密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井裝置；
2)、用井口油管內(nèi)暫堵工具在井口將井內(nèi)油管進(jìn)行暫堵，使油管在短時(shí)間內(nèi)保持暫堵狀態(tài)，井口油壓為0 ；
3)、在井口架設(shè)操作平臺、連接密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井裝置并用腳手架穩(wěn)定，連接井口密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井裝置與液壓站的液壓管線，安裝油管起吊桅桿及平臺梯子與逃生滑道；
4)、架設(shè)桅桿，桅桿底座坐在井口支撐底座上，并用四根鋼絲繩桅桿頂部向四個(gè)方向分別架設(shè)，從而穩(wěn)定桅桿；
5)、擺放液壓動力撬，連接與井口連通的液壓管線。步驟2、帶壓打撈油管懸掛器；
在裝置平臺上帶壓取出油管暫堵裝置，油管懸掛器。步驟3、帶壓舉升井內(nèi)管串；
采用帶壓密閉內(nèi)舉升起下器8在防噴帶壓操作腔室3的高壓腔內(nèi)提升井內(nèi)油管至設(shè)定尚度。步驟4、帶壓扶正卸扣；
采用帶壓油管旋轉(zhuǎn)扶正上卸扣器6對防噴帶壓操作腔室3的高壓腔內(nèi)上部油管進(jìn)行卸扣，使其脫離下部管串。步驟5、帶壓小距離扶正上提；
采用帶壓油管旋轉(zhuǎn)扶正上提器4將防噴帶壓操作腔室3的高壓腔內(nèi)第一根油管短距離上提。步驟6、分割高壓一低壓腔；
關(guān)閉井口防噴帶壓操作腔室3的高壓腔內(nèi)的全封裝置，分割高低壓區(qū)域。步驟7、常壓起油管；
打開井口防噴帶壓操作腔室3的低壓腔密封進(jìn)口，將低壓腔內(nèi)的油管提出。步驟8、關(guān)閉防噴帶壓操作腔室3的低壓腔進(jìn)口，進(jìn)行壓力平衡。步驟9、打開防噴帶壓操作腔室3的高壓腔全封裝置，進(jìn)行下一根油管的舉升。步驟10、重復(fù)以上步驟，實(shí)現(xiàn)井內(nèi)油管的密閉安全起鉆。步驟11、裝置下鉆過程與起鉆過程順序相反，原理相同。如圖2所示，所述的密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井裝置，自上而下依次順序由井口平臺操作窗1、環(huán)形帶壓作業(yè)防噴器2、防噴帶壓操作腔室3、旋轉(zhuǎn)扶正上提器4、平衡四通短節(jié)5、旋轉(zhuǎn)扶正上卸扣器6、帶壓全封腔內(nèi)閘板7、密閉內(nèi)舉升起下器8、密封內(nèi)卡瓦9螺紋連接而成。所述的密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井裝置的通徑180mm，所述的密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井裝置的最大起升能力60噸，最大下壓能力40噸，最大扭矩3000匪，最大密封施工壓力35MPa。適合施工介質(zhì)油氣水介質(zhì)。所述的環(huán)形帶壓作業(yè)防噴器2為35MI^環(huán)形帶壓作業(yè)防噴器。本發(fā)明密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井裝置的工作原理
5通過該工藝裝置的應(yīng)用能將帶壓裝置中的未經(jīng)堵塞的油管按要求進(jìn)行懸掛，并密閉帶壓舉升或下壓，通過密閉內(nèi)舉升起下器的行程，可將帶壓裝置內(nèi)密閉高壓腔內(nèi)未經(jīng)堵塞的油管帶壓自動舉升和下壓，此過程循環(huán)進(jìn)行，可將油氣井內(nèi)及帶壓裝置高壓腔內(nèi)的油管連續(xù)提升和下放，完成高壓井內(nèi)油管的不壓井帶壓起下工具管串作業(yè)。通過該工具的應(yīng)用可使帶壓作業(yè)裝內(nèi)的油管按要求完成安全的起下鉆作業(yè)，很好的解決了油氣井帶壓作業(yè)的裝置腔內(nèi)的密閉高壓環(huán)境未經(jīng)堵塞的油管的起下作業(yè)。本發(fā)明中步驟中所涉及技術(shù)(1)帶壓油管旋轉(zhuǎn)扶正提升技術(shù)
該技術(shù)的能將帶壓裝置中的油管進(jìn)行扶正居中，內(nèi)部芯腔能隨油管進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并通過特定的機(jī)構(gòu)，將油管向上下提放一段距離，通過該工具的應(yīng)用可使帶壓作業(yè)裝內(nèi)的油管按要求完成旋轉(zhuǎn)、上提下放功能，很好的解決了油氣井帶壓作業(yè)的裝置腔內(nèi)的油管規(guī)則運(yùn)動。工作內(nèi)徑30-180mm，能隨油管被動旋轉(zhuǎn)，提供300_500mm的夾持油管提放距離，提放重量200-500kgo工作原理采用35MPa環(huán)形帶壓作業(yè)防噴器制造工藝制造裝置外殼與連接羅盤，采用旋轉(zhuǎn)防噴器膠筒技術(shù)將鉆具進(jìn)行扶正居中，并可被動旋轉(zhuǎn)。采用母旋螺桿原理將抱緊后的膠筒進(jìn)行提升或下放，并用液壓動力驅(qū)動。(2)帶壓作業(yè)帶壓油管扶正旋轉(zhuǎn)上卸扣技術(shù)
該技術(shù)能將帶壓裝置中的油管進(jìn)行扶正居中的同時(shí)，設(shè)備內(nèi)特有的結(jié)構(gòu)和工具能帶動油管進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，完成高壓腔內(nèi)油管的上扣卸扣動作，通過該工具的應(yīng)用可使帶壓作業(yè)裝內(nèi)的油管按要求完成兩根油管在接箍部位的上卸扣功能，同時(shí)也可以完成井內(nèi)其它工具在高壓腔內(nèi)連接和卸扣的功能，很好的解決了油氣井帶壓作業(yè)的裝置腔內(nèi)的油管及其它井內(nèi)工具的連接與拆卸功能。工作內(nèi)徑30-180mm，能夾持油管油管主動旋轉(zhuǎn)，提供3000NM的上卸扣扭矩，被動隨鉆具上下移動距離0-100mm。工作原理采用35MPa環(huán)形帶壓作業(yè)防噴器制造工藝制造裝置外殼與連接羅盤，采用油田油管上卸扣液壓鉗術(shù)將鉆具進(jìn)行扶正居中，并可主動旋轉(zhuǎn)。采用游離桿原理將抱緊后的鉗牙進(jìn)行被動提升或下放，用液壓動力驅(qū)動。(3)密閉油管內(nèi)舉升技術(shù)
該技術(shù)能將帶壓裝置中的未經(jīng)堵塞的油管按要求進(jìn)行懸掛，并密閉帶壓舉升或下壓，通過密閉內(nèi)舉升起下器的行程，可將帶壓裝置內(nèi)密閉高壓腔內(nèi)未經(jīng)堵塞的油管帶壓自動舉升和下壓，此過程循環(huán)進(jìn)行，可將油氣井內(nèi)及帶壓裝置高壓腔內(nèi)的油管連續(xù)提升和下放，完成高壓井內(nèi)油管的不壓井帶壓起下工具管串作業(yè)，是在高壓腔內(nèi)帶壓起下未經(jīng)堵塞的油管的動力裝置。該設(shè)備具有60噸的密閉起升能力，40噸的鉆具下壓能力，所攜帶的提升頭可以實(shí)現(xiàn)對60噸重的井內(nèi)鉆具進(jìn)行無損傷捕抓和懸掛。密閉內(nèi)舉升行程0-3米。工作原理采用35MPa環(huán)形帶壓作業(yè)防噴器制造工藝制造裝置外殼與連接羅盤，采用采用雙向卡瓦將油管扶正居中懸掛，采用主動螺母旋轉(zhuǎn)，定子游動原理，提升下放油管。用液壓動力驅(qū)動。(4)井口重量支撐+桅桿油管起下技術(shù)
井口帶壓作業(yè)裝備的重量與井內(nèi)鉆具的重量如果都加載在井口短節(jié)上，對井口短節(jié)的傷害較大，而且整個(gè)作業(yè)裝置也不穩(wěn)定，針對以上情況，研究開發(fā)了井口設(shè)備的全支撐技術(shù)，使井口設(shè)備與操作平臺的重量完全能被支撐裝置所吸收，并在井口進(jìn)行支撐，同時(shí)，支撐結(jié)構(gòu)還充分考慮了井口帶壓作業(yè)的原理，在井口的內(nèi)舉升裝置以下，增裝了四條支撐立柱，將井內(nèi)鉆具的重量也加載到了井口支撐結(jié)構(gòu)上，從而實(shí)現(xiàn)了對井口短節(jié)的全程保護(hù)，支撐裝置能提供5-8噸的井口裝置支撐力，50噸的井內(nèi)鉆具支撐力。同時(shí)考慮作業(yè)的需要，設(shè)計(jì)了起下鉆油管桅桿，采用該工具，可以將油管根據(jù)需要進(jìn)行起吊放入井內(nèi)或者從井內(nèi)起出，同時(shí)，該桅桿還可為井口操作平臺上吊送施工工具，桅桿高度25米，有效起吊重量2噸，桅桿底座安裝在在井口支撐裝置的基礎(chǔ)上，采用雙螺栓連接到井口裝置進(jìn)行穩(wěn)定，同時(shí)在桅桿頂部拉四道繃?yán)K輔助穩(wěn)定。(5)撬裝液壓動力+微電子邏輯控制技術(shù)
該工藝技術(shù)的動力為液壓動力，通過液壓源提供的液壓動力對井口各裝置及起升桅桿提供動力，動力來源為獨(dú)立設(shè)置的撬裝動力裝置，撬裝動力裝置主要有柴油發(fā)動機(jī)、液壓取力器，聯(lián)動停車裝置、控制裝置組成及別要的液壓油箱、燃料油箱、散熱裝置、控制裝置組成，能夠?yàn)榫趲鹤鳂I(yè)裝置提供持續(xù)的穩(wěn)定液壓動力。裝置設(shè)置的有效輸出功率為80-100KW，柴油動力為200KW伊維柯發(fā)動機(jī)，阿里遜變速器。同時(shí)整套設(shè)備選用了微電子邏輯控制技術(shù)，在各井口裝置相應(yīng)位置安裝了井內(nèi)參數(shù)感應(yīng)及數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，通過計(jì)算機(jī)的精確數(shù)據(jù)采集和計(jì)算，能將設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)挠?jì)算和模擬，并向操作人員發(fā)出工作請求，如果得到回應(yīng)，計(jì)算機(jī)會控制相應(yīng)液控閥件進(jìn)行起下鉆作業(yè)，減低了設(shè)備的差錯(cuò)率，提高了設(shè)備安全施工性能，當(dāng)進(jìn)行作業(yè)時(shí)，可以對設(shè)備各種操作進(jìn)行遠(yuǎn)控，將各個(gè)操作部位，全部集中在操作室內(nèi)，全部由一個(gè)人操作來完成，確保操作的準(zhǔn)確性和安全可靠性。
權(quán)利要求
1.密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井工藝，其特征是至少包括如下步驟步驟1、設(shè)備安裝，即密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井裝置的安裝；步驟2、帶壓打撈油管懸掛器；步驟3、帶壓舉升井內(nèi)管串；步驟4、帶壓扶正卸扣；步驟5、帶壓小距離扶正上提；步驟6、分割高壓一低壓腔；步驟7、常壓起油管。
2.、根據(jù)權(quán)利要求1所述的密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井工藝，其特征是所述的密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井裝置，自上而下依次順序由井口平臺操作窗(1)、環(huán)形帶壓作業(yè)防噴器(2)、防噴帶壓操作腔室(3)、旋轉(zhuǎn)扶正上提器(4)、平衡四通短節(jié)(5)、旋轉(zhuǎn)扶正上卸扣器(6)、帶壓全封腔內(nèi)閘板(7)、密閉內(nèi)舉升起下器(8)、密封內(nèi)卡瓦(9)螺紋連接而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井工藝，其特征是所述的密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井裝置通徑為180mm，最大起升能力60噸，最大下壓能力40噸，最大扭矩3000NM ；最大密封施工壓力35MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井工藝，其特征是所述的密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井裝置適合施工介質(zhì)油氣水介質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井工藝，其特征是所述的環(huán)形帶壓作業(yè)防噴器(2)為35MI^環(huán)形帶壓作業(yè)防噴器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井工藝，它至少包括如下步驟1)設(shè)備安裝，即密閉油管內(nèi)舉升帶壓修井裝置的安裝；２)帶壓打撈油管懸掛器；３)帶壓舉升井內(nèi)管串；４)帶壓扶正卸扣；５)帶壓小距離扶正上提；６)分割高壓－低壓腔；７)常壓起油管。該工藝能將油氣井內(nèi)帶壓的未堵塞油管在裝置的高壓腔內(nèi)主動舉升和下壓，根據(jù)作業(yè)需要，在高壓腔內(nèi)對油管及井內(nèi)工具扶正并上、卸扣操作，實(shí)現(xiàn)裝置腔內(nèi)高低壓分隔，使井口操作人員實(shí)現(xiàn)常壓起下鉆作業(yè)。很好的解決了油氣井帶壓作業(yè)的井內(nèi)未堵塞管串的安全起下鉆作業(yè)。
文檔編號E21B33/03GK102561975SQ20121000090
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者劉國良, 周豐, 孫虎, 張冕, 徐迎新, ?？》? 鄧?yán)^學(xué), 韓文哲, 魏建榮 申請人:中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術(shù)作業(yè)公司