一種水平井段復雜問題處理系統及方法技術方案

本發明專利技術公開了一種水平井段復雜問題處理系統及方法，解決了安全、可靠、快速的處理水平井段的卡鉆、井漏事故的問題，本發明專利技術包括井口循環裝置、井下隨鉆處理裝置和水平井打撈裝置，井下隨鉆處理裝置包括活塞、堵漏短節和倒扣短節，堵漏短節與倒扣短節可拆卸的同軸連接，堵漏短節上接近上端的側壁上開有旁通孔，活塞同軸設置于堵漏短節內，活塞的上端外壁通過彈性件與堵漏短節內壁連接，活塞上接近下端的軸段上設置有限位裝置，限位裝置與倒扣短節可拆卸連接，水平井打撈裝置用于打撈堵球，井口循環裝置具有一個高壓供給口，高壓供給口用于與井管連接以對堵球提供前行動力。本發明專利技術具有能夠安全、可靠、快速處理井下卡鉆、井漏事故等優點。

【技術實現步驟摘要】
一種水平井段復雜問題處理系統及方法
本專利技術涉及石油生產
，具體涉及一種水平井段復雜問題處理系統及方法。
技術介紹
水平井段的卡鉆、井漏是鉆井工程中最嚴重、復雜的事故，也是最難處理的井下事故，影響安全鉆井，危害設備及人身安全，會造成時間、成本以及其它資源的大量浪費，如果不能盡快的采取行之有效的解決手段就會產生一系列的連鎖反應，甚至最終造成井口報廢。卡鉆通常會發生在鉆具外徑較大的地方，如鉆頭、扶正器和鉆鋌的位置，如果酸泡、震擊等措施無法解除時，只能采用倒扣套銑的方法來處理，但倒扣也是一個比較復雜的程序，倒扣前先進行緊扣，再依據卡點以上鉆具的重量及泥漿的浮力、磨阻來進行準確的計算后，確定需要上提鉆具的重量，才能在需要的位置將鉆具倒開，這些復雜程序需要花費很多的時間去完成，也會延誤事故處理的最佳時間，導致事故的進一步惡化，目前大部分事故到后期都采用爆炸松扣的方法，但爆炸松扣也存在較大的風險和安全隱患，費用也很昂貴，每爆一次，高達20萬元以上。故急需一種能夠綜合處理水平井段的卡鉆、井漏以及打撈下投儀器的系統。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是安全、可靠、快速的處理水平井段的卡鉆、井漏事故，目的在于提供一種水平井段復雜問題處理系統及方法。本專利技術通過下述技術方案實現：一種水平井段復雜問題處理系統，包括井口循環裝置、井下隨鉆處理裝置和水平井打撈裝置，所述井下隨鉆處理裝置包括活塞、具有軸向通孔的堵漏短節和具有軸向通孔的倒扣短節，所述堵漏短節的下端與倒扣短節的上端可拆卸的同軸連接，堵漏短節上接近上端的側壁上開有旁通孔，所述活塞同軸設置于堵漏短節的通孔內，所述活塞的上端外壁通過彈性件與所述堵漏短節內壁連接，所述彈性件能夠對活塞提供彈力以使活塞相對于堵漏短節具有滑動的趨勢，所述活塞下端位于倒扣短節的通孔內，活塞上接近下端的軸段上設置有限位裝置，所述限位裝置與所述倒扣短節可拆卸連接以對倒扣短節進行旋轉限位，所述水平井打撈裝置用于打撈堵球，所述水平井打撈裝置具有用于與堵球的打撈矛配合的彈性卡扣，所述井口循環裝置具有一個高壓供給口，所述高壓供給口用于與井管連接以對堵球提供前行動力，井口循環裝置內還設置有用于密封線纜的密封組件，在進行旁通堵漏的工作狀態下，所述堵球通過井口循環裝置提供的壓力推動活塞下行以使活塞上端面位于所述旁通孔之下，旁通孔呈打開狀態以進行堵漏液的注入，在進行倒扣的工作狀態下，所述堵球通過井口循環裝置提供的壓力推動活塞下行以使活塞的限位裝置與倒扣短節分離，倒扣短節呈可旋轉狀態以使倒扣短節能夠與堵漏短節實現分離，在打撈堵球的工作狀態下，所述水平井打撈裝置通過井口循環裝置提供的壓力與堵球配合實現堵球的打撈。本專利技術將井口循環裝置、井下隨鉆處理裝置和水平井打撈裝置進行了系統的集成，從而對井下的復雜事故進行有效、安全的處理，特別是針對于水平井段發生的井漏和卡鉆情況。井下隨鉆處理裝置與井下鉆具連接，從而在井下事故發生時免安裝，節省事故處理的時間，井漏發生時，人為的從井口循環裝置投放堵球，此時通過高壓發生源對井內施加壓力，堵球壓力的作用下沿井的延伸方向前行，當堵球與活塞接觸后，活塞被堵球推進下行直至活塞的頂面位于旁通孔之下，此時旁通孔將堵漏短節內部與堵漏短節外部的環空連通，向井內注入堵漏液以到達井下堵漏的效果；卡井發生時，則是在進行堵漏推進活塞下行的操作的基礎上繼續對井內施加壓力使堵球進一步推進活塞下行，直到活塞的限位裝置與倒扣短節分離，此時便可使鉆具反向旋轉以達到倒扣效果。在進行堵球打撈時，線纜可以通過井口循環裝置的密封組件進行密封，從而使得高壓發生功能與線纜的密封功能集于一體，減少了多余的密封結構的使用，提高了井下復雜問題的處理效率。本專利技術中，水平井打撈裝置需要配合堵球上的打撈矛進行堵球的打撈，屬于現有技術，本領域技術人員可以根據現有技術資料進行合理的實施。作為一種具體的實施方式，所述堵漏短節的通孔為階梯孔，堵漏短節上端的通徑大于下端的通徑，所述活塞的徑向截面呈T字形，活塞上端直徑大于下端直徑，所述彈性件一端連接于活塞大直徑段的下端面，另一端連接于堵漏短節大通徑的下端面。通過堵漏短節和活塞的結構設置，避免了活塞與堵漏短節之間的間隙預留，從而整體上保證了活塞或堵漏短節的尺寸較小，利于堵漏短節的起升。在該實施例中，彈性件可以是沿活塞周向均布的彈簧、也可以是沿活塞周向均布的液壓桿、還可以是沿活塞周向均布的彈片，周向均布的排布方式是為了使活塞所受力的方向沿活塞的軸向。進一步地，所述彈性件為彈簧，彈性件套接于所述活塞的小直徑段上。當彈性件為彈簧套接與活塞上時，此時彈性件的數量則為一個，從而節省成本，同時采用彈簧使得裝配過程更加簡單。進一步地，所述堵漏短節的通孔的上端螺紋配合有阻擋環，所述阻擋環與所述活塞上端接觸以對活塞形成軸向的限位。阻擋環與堵漏短節螺紋配合后，阻擋環相對于堵漏短節的位置可以進行調節，從而使得彈簧兩端與活塞、堵漏短節的接觸面積增大，彈簧所提供的彈力方向更接近與活塞的軸向。優選的，所述活塞上端的開口設置為錐形，錐形上端的直徑大于錐形下端的直徑。在進行堵漏及倒扣時，該開口需要被堵球封堵，通過設置為錐形后，堵球的封堵面對應的設置為錐形，則在封堵過程中，錐形的開口對于堵球在其自身的周向上形成限位，防止堵球出現偏斜而導致的封堵失效。優選的，所述井口循環裝置包括三通管體、密封組件和密封蓋，所述三通管體的端口a的通徑擴大形成密封缸，三通管體的端口b作為高壓供給口，端口b與端口a同軸，三通管體的端口c用于連接高壓發生源，所述密封組件設置于所述密封缸內，所述密封蓋具有一個與端口a外壁適配的螺紋連接端，密封蓋套接于端口a的外壁上并螺紋配合，密封組件通過密封蓋壓接于密封缸內。密封組件用于對水平井打撈裝置的線纜進行密封，在水平井打撈裝置進入井內后，封閉密封蓋，通過高壓發生源提供井內壓力以使水平井打撈裝置前行。密封組件的設置防止泄壓的情況發生。進一步地，所述密封組件包括膠芯、芯托和擠壓塊，所述芯托、膠芯和擠壓塊依次同軸設置于密封缸內，所述膠芯包括第一膠芯和第二膠芯，第一膠芯具有第一接觸平面，第一接觸平面上開有沿密封缸軸向貫通的第一線纜凹槽，沿密封缸的軸向，第一線纜凹槽具有若干擴徑段，第二膠芯具有第二接觸平面，第二接觸平面上開有沿密封缸軸向貫通的第二線纜凹槽，沿密封缸的軸向，第二線纜凹槽具有若干擴徑段，所述第一接觸平面與第二接觸平面貼合時，第一線纜凹槽的擴徑段與第二線纜凹槽的擴徑段一一對應，所述擠壓塊位于膠芯與密封蓋之間。膠芯內形成了夾持線纜的結構，提高對線纜的密封效果。進一步地，所述膠芯接近密封蓋的一端設置為錐形，所述擠壓塊具有與所述錐形形狀適配的錐形凹面。擠壓塊作為了壓力傳遞部件，通過錐形的設置使得線纜在膠芯端口處受力均勻，防止線纜過渡彎折，防止線纜在滑動時與膠芯端口發生嚴重磨損。一種水平井段復雜問題處理方法，應用上述的水平井段復雜問題處理系統，包括以下步驟：S1，進行井口循環裝置的裝配，連接井口與井口循環裝置并為井口循環裝置配置高壓發生源，S2，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種水平井段復雜問題處理系統，其特征在于，包括井口循環裝置(17)、井下隨鉆處理裝置(15)和水平井打撈裝置(16)；/n所述井下隨鉆處理裝置(15)包括活塞(3)、具有軸向通孔的堵漏短節(1)和具有軸向通孔的倒扣短節(2)，所述堵漏短節(1)的下端與倒扣短節(2)的上端可拆卸的同軸連接，堵漏短節(1)上接近上端的側壁上開有旁通孔(5)；/n所述活塞(3)同軸設置于堵漏短節(1)的通孔內，所述活塞(3)的上端外壁通過彈性件(4)與所述堵漏短節(1)內壁連接，所述彈性件(4)能夠對活塞(3)提供彈力以使活塞(3)相對于堵漏短節(1)具有滑動的趨勢，所述活塞(3)下端位于倒扣短節(2)的通孔內，活塞(3)上接近下端的軸段上設置有限位裝置(7)，所述限位裝置(7)與所述倒扣短節(2)可拆卸連接以對倒扣短節(2)進行旋轉限位；/n所述水平井打撈裝置(16)用于打撈堵球(8)，所述水平井打撈裝置(16)具有用于與堵球(8)的打撈矛配合的彈性卡扣；/n所述井口循環裝置(17)具有一個高壓供給口，所述高壓供給口用于與井管連接以對堵球(8)提供前行動力，井口循環裝置(17)內還設置有用于密封線纜的密封組件；/n在進行旁通堵漏的工作狀態下，所述堵球(8)通過井口循環裝置(17)提供的壓力推動活塞(3)下行以使活塞(3)上端面位于所述旁通孔(5)之下，旁通孔(5)呈打開狀態以進行堵漏液的注入；/n在進行倒扣的工作狀態下，所述堵球(8)通過井口循環裝置(17)提供的壓力推動活塞(3)下行以使活塞(3)的限位裝置(7)與倒扣短節(2)分離，倒扣短節(2)呈可旋轉狀態以使倒扣短節(2)能夠與堵漏短節(1)實現分離；/n在打撈堵球(8)的工作狀態下，所述水平井打撈裝置(16)通過井口循環裝置(17)提供的壓力與堵球(8)配合實現堵球(8)的打撈。/n...

【技術特征摘要】
1.一種水平井段復雜問題處理系統，其特征在于，包括井口循環裝置(17)、井下隨鉆處理裝置(15)和水平井打撈裝置(16)；
所述井下隨鉆處理裝置(15)包括活塞(3)、具有軸向通孔的堵漏短節(1)和具有軸向通孔的倒扣短節(2)，所述堵漏短節(1)的下端與倒扣短節(2)的上端可拆卸的同軸連接，堵漏短節(1)上接近上端的側壁上開有旁通孔(5)；
所述活塞(3)同軸設置于堵漏短節(1)的通孔內，所述活塞(3)的上端外壁通過彈性件(4)與所述堵漏短節(1)內壁連接，所述彈性件(4)能夠對活塞(3)提供彈力以使活塞(3)相對于堵漏短節(1)具有滑動的趨勢，所述活塞(3)下端位于倒扣短節(2)的通孔內，活塞(3)上接近下端的軸段上設置有限位裝置(7)，所述限位裝置(7)與所述倒扣短節(2)可拆卸連接以對倒扣短節(2)進行旋轉限位；
所述水平井打撈裝置(16)用于打撈堵球(8)，所述水平井打撈裝置(16)具有用于與堵球(8)的打撈矛配合的彈性卡扣；
所述井口循環裝置(17)具有一個高壓供給口，所述高壓供給口用于與井管連接以對堵球(8)提供前行動力，井口循環裝置(17)內還設置有用于密封線纜的密封組件；
在進行旁通堵漏的工作狀態下，所述堵球(8)通過井口循環裝置(17)提供的壓力推動活塞(3)下行以使活塞(3)上端面位于所述旁通孔(5)之下，旁通孔(5)呈打開狀態以進行堵漏液的注入；
在進行倒扣的工作狀態下，所述堵球(8)通過井口循環裝置(17)提供的壓力推動活塞(3)下行以使活塞(3)的限位裝置(7)與倒扣短節(2)分離，倒扣短節(2)呈可旋轉狀態以使倒扣短節(2)能夠與堵漏短節(1)實現分離；
在打撈堵球(8)的工作狀態下，所述水平井打撈裝置(16)通過井口循環裝置(17)提供的壓力與堵球(8)配合實現堵球(8)的打撈。


2.根據權利要求1所述的一種水平井段復雜問題處理系統，其特征在于，所述堵漏短節(1)的通孔為階梯孔，堵漏短節(1)上端的通徑大于下端的通徑；
所述活塞(3)的徑向截面呈T字形，活塞(3)上端直徑大于下端直徑；
所述彈性件(4)一端連接于活塞(3)大直徑段的下端面，另一端連接于堵漏短節(1)大通徑的下端面。


3.根據權利要求2所述的一種水平井段復雜問題處理系統，其特征在于，所述彈性件(4)為彈簧，彈性件(4)套接于所述活塞(3)的小直徑段上。


4.根據權利要求3所述的一種水平井段復雜問題處理系統，其特征在于，所述堵漏短節(1)的通孔的上端螺紋配合有阻擋環(6)，所述阻擋環(6)與所述活塞(3)上端接觸以對活塞(3)形成軸向的限位。


5.根據權利要求1所述的一種水平井段復雜問題處理系統，其特征在于，所述活塞(3)上端的開口設置為錐形，錐形上端的直徑大于錐形下端的直徑。


6.根據權利要求1所述的一種水平井段復雜問題處理系統，其特征在于，所述井口循環裝置(17)包括三通管(9)體、密封組件和密封蓋(11)；
所述三通管(9)體的端口a的通徑擴大形成密封缸(10)，三...

【專利技術屬性】
技術研發人員：賀昶明，
申請(專利權)人：成都高峰石油機械有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51