[发明专利]一种异形截面套管补贴工具

说明书

本发明提供一种本发明提供种异形截面套管补贴工具，包括：补贴管，其横截面为异形截面，异形截面在液压作用下能膨胀至圆形截面；第一异径连接管，其第一端与补贴管的第一端相连；第一异径连接管第一端的横截面为与补贴管相匹配的异形截面，第二端的横截面为圆形；第一接箍，其第一端与第一异径连接管的第二端相连；上堵头，与第一接箍的第二端相连；第二异径连接管，其第一端与补贴管的第二端相连；第二异径连接管第一端的横截面为与补贴管相匹配的异形截面，第二端的横截面为圆形；第二接箍，其第一端与第二异径连接管的第二端相连；球座，与第二接箍的第二端相连。本发明增大了套管补贴后的通径、提高套管补贴的效率、提高抗挤强度。

技术领域

本发明涉及石油钻井技术领域，尤其涉及一种异形截面套管补贴工具。

背景技术

油气井开发过程中，油井套管变形、损坏直接影响油井的产量和作业措施的实施。目前,套管损坏的主要形式为缩颈、弯曲和错断等,套管损坏的原因非常复杂,基本可分为：①地层应力变化,破坏地质结构平衡及出砂,导致套管损坏；②长期注水压力作用,泥页岩体积膨胀导致套管损坏；③套管受细菌腐蚀损坏；④各种作业措施不当对套管的损坏；⑤固井质量差,射孔、大修作业等对套管的损坏等。

目前，套管补贴技术有波纹管补贴技术、实体膨胀管技术、爆轰补贴套管技术、电缆传输修补套管技术、燃气动力套管补贴加固技术等。各种补贴技术具有不同的优势和缺点，适应性不同。

(1)波纹管补贴技术

补贴原理是先把波纹管下到预定的补贴位置后，由水泥车在井口打压，主体工具的液缸开始工作，活塞带动波纹管下端的胀头向上运动，靠胀头在移动过程中产生的径向力将波纹管胀开贴在要补的套管壁上。其方法有二：一是靠水力打压逐次连行补贴；其二是先靠水力打压后用修井动力提拉使胀头向上移动产生径向力进行补贴。波纹管补贴具有补贴后套管缩径小、一次施工可补贴任意长度井段、施工成功率高等优点。这种补贴是靠在波纹管外涂抹粘接剂和固化剂来实现与套管之间的密封。在井下,粘接剂受温度影响或氧化作用而失效,将会使波纹管在套管内壁粘贴失效而导致补贴失败,而且其所用固化剂固化前不耐油、不耐水,固化后耐热性及韧性差,较脆,尤其是遇到水后,时间稍长即自动脱落,从而在下钻的过程中易被挤掉导致补贴失败。波纹管由拉制器拉制出波纹状,壁厚为3mm左右,因而其展开后强度下降,其抗外挤强度较低,最终使得补贴有效期缩短。

(2)实体膨胀管技术

实体膨胀管技术就是将普通API标准序列规格的套管下入技术套管内，用驱动头以液力或机械力的方法使管材永久形变，用特殊工具和工艺将下人的套管及悬挂密封元件膨胀至与外层套管内壁紧贴。在补贴强度方面基本满足套管规范的要求；补贴长度几乎不受限制。但补贴后内径比原内径损失了膨胀管的壁厚。

(3)爆轰补贴套管技术

使用外径小于套管内径的金属无缝管作为补贴管，用炸药或火药爆炸时释放的能量将补贴管胀大并牢固地补贴到套管内壁上模型车双层或多层组合套管。具有承受内压和抗地层挤压能力高，补贴管与套管结合牢固的优点。缺点：由于受套管外界约束限制，炸药量难以控制；粘合剂在井下油水介质中密封效果差。

(4)电缆传输修补套管技术

采用了一种热固树脂材料制成的非金属可膨胀复合补贴套筒。内部用碳纤维材料进行了强化处理，外表面是一层弹性材料外表皮。补贴套筒在井下膨胀紧贴在油管或套管内壁上，然后通过电缆加热树脂材料产生热聚合，从而形成一个坚硬的永久性补贴套筒。优点是停井时间短、无需采取压井和防腐措施，修补后井径变化小。但井筒内存在的窜流会使作业流程复杂。

(5)燃气动力套管补贴加固技术