一種固定井下波紋管的方法
2023-05-16 02:38:51
專利名稱：一種固定井下波紋管的方法
技術領域：
本發明涉及可膨脹波紋管的固定方法技術領域，特別是一種固定井下波紋管的方法。
背景技術：
隨著油氣資源勘探開發的不斷深入，國內外深井、超深井逐漸增多，鑽井的難度也越來越大。特別是施工過程中鑽遇低壓、漏失等複雜地層時，往往需要下入套管封固，增加套管層次，會導致完井井眼過小，給後期施工帶來困難，甚至可能鑽不到目的層造成井眼報廢，即使鑽達目的層，但完鑽井眼太小，不能滿足開採及後續修井、增產等井眼重入作業的要求。為此，人們一直在探尋更好的方法，以優質快速、高效地鑽達目的層，最理想的就是用同一直徑的鑽頭鑽進，並用同一直徑的套管完井，可膨脹管技術是向該目標邁進的第一步。·
目前，公知的可膨脹波紋管技術是在開採及後續修井、增產等井眼重入作業的施工過程中，將可膨脹波紋管柱下入井筒內，以液力或機械力的方式使波紋管膨脹永久形變，從而達到節省井眼尺寸、封堵複雜地層、縮短建井周期、提高經濟效益的一種方法。可膨脹波紋管技術具有膨脹工藝簡單、作業周期短的優點。可膨脹波紋管具有異型截面和在膨脹過程中管子周長几乎不變化的特點，在施工過程中，首先下擴眼工具對要封堵的複雜地層進行擴眼或在已破損套管處清洗套管內表面，下入可膨脹波紋管到預計位置，開泵打壓，利用液壓將波紋管基本脹圓，再下入可旋轉的膨脹器將已膨脹過的波紋管進行修復，提出膨脹器，完成膨脹作業。但是，下入井筒內的波紋管表面光滑，經過膨脹後的波紋管管壁與井壁之間沒有任何的連接介質，降低了波紋管在該層段內懸掛的牢固程度。在後續施工作業(起下鑽、修井等)過程中，在井下設備與波紋管間的相互作用、波紋管的自重作用下，可能導致出現波紋管上下滑動或掉入井底的情況，從而造成對井筒內特定層段的封堵失效，並對後續作業和生產帶來嚴重的影響。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的缺點，提供一種易於實現、可靠度高、施工方便、固定效果好的固定井下波紋管的方法。本發明的目的通過以下技術方案來實現一種固定井下波紋管的方法，它包括以下步驟
51、沿波紋管軸向間隔設置多個固定元件，所述的固定元件安裝于波紋管的波谷位置
處；
52、將設有固定元件的波紋管下入井筒內；
53、在波紋管的膨脹過程中，固定元件在波紋管管壁的推動下插入井壁一定深度，保證波紋管在井中位置的固定，防止波紋管上下移動。所述的波紋管軸向上相鄰兩個固定元件之間的間距為波紋管管體長度的20% 40%。
所述的固定元件的外形為圓錐體或者具有一個圓錐尖端的圓柱體。所述的固定元件的軸向高度為波紋管壁厚的3 6倍，固定元件的徑向最大直徑為波紋管壁厚的2 3倍。所述的固定元件的鋼級不超過波紋管管體的鋼級。所述的固定元件通過焊接設置于波紋管的波谷位置處。所述的波紋管為雙波波紋管、三波波紋管或多波波紋管。本發明具有以下優點本發明在鑽井、修井等作業過程中能夠將波紋管固定在需要的位置，固定效果好，有效地封固目標地層，達到增加波紋管封固效果、降低井下風險的作用，且本發明易於實現、可靠度高、施工方便。本發明在施工過程中不會劃傷上層套管，波紋管膨脹過程能夠防止固定元件損壞波紋管。·
圖I為本發明的帶固定元件的波紋管的橫截面結構示意圖 圖2為本發明的帶固定元件的波紋管結構示意圖
圖3為本發明的帶固定元件的波紋管膨脹後的橫截面結構示意圖 圖4為本發明的帶固定原件的波紋管膨脹後的示意圖 圖中，I-波紋管，2-固定元件，3-波谷。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步的描述，本發明的保護範圍不局限於以下所述 一種固定井下波紋管的方法，它包括以下步驟
51、沿波紋管I軸向間隔設置多個固定元件2，如圖I、圖2所示，所述的固定元件2安裝于波紋管I的波谷3位置處；
52、將設有固定元件2的波紋管I下入井筒內；
53、在波紋管I的膨脹過程中，如圖3、圖4所示，固定元件2在波紋管I管壁的推動下插入井壁一定深度，保證波紋管I在井中位置的固定，防止波紋管I上下移動。所述的波紋管I軸向上相鄰兩個固定元件2之間的間距為波紋管I管體長度的20% 40%，所述的固定元件2的外形為圓錐體或者具有一個圓錐尖端的圓柱體，所述的固定元件2的軸向高度為波紋管I壁厚的3 6倍，固定元件2的徑向最大直徑為波紋管I壁厚的2 3倍。所述的固定元件2的鋼級不超過波紋管I管體的鋼級。所述的固定元件2通過焊接設置于波紋管I的波谷3位置處。所述的波紋管I為雙波波紋管、三波波紋管或多波波紋管。實際操作時，根據井眼尺寸確定波紋管I的尺寸，根據波紋管I的尺寸設計出固定元件2的尺寸。該固定元件2須具有一定強度、尖銳程度和長度，裝上固定元件2後該波谷3位置的外徑必須小于波紋管I波峰位置的外徑，以避免下入波紋管I時固定原件劃傷上層套管以及運輸過程中的相互刮擦。根據不同地層的巖石特性設計固定元件2圓錐尖端的尖銳程度，避免在波紋管I膨脹過程中出現因地層太硬導致固定元件2不能插入地層的情況。根據不同地層的巖石特性選用固定元件2的鋼級，固定元件2的鋼級不得高于波紋管I管體的鋼級，避免在硬地層中出現固定元件2未插入地層而損壞波紋管I的情況，鋼級不能太低，太低可能導致固定元件2不能插入地層而被擠毀。根據地層巖石特性以及下入井中波紋管I的長度、波紋管I的規格設計每根波紋管I上加上固定元件2的數量以及固定元件2之間的距離，可有效防止出現因管體太重或者固定元件2太少造成的波紋管I掉入井底的情況。通過焊接的方式將固定元件2焊接在波紋管I軸向上設計好的波谷3位置，當井眼條件準備好之後，加上固定元件2的波紋管I下入井筒內預定位置，波紋管I通過機械或液壓的方式膨脹呈圓形的過程中，固定元件2隨著波紋管I的膨脹逐漸插入井壁巖石一定深度，波紋管I懸掛於井壁上，將有效避免波紋管I與井壁之間的相對滑動，起到將波紋管I固定在井筒中的作用。·
權利要求
1.一種固定井下波紋管的方法，其特徵在於它包括以下步驟 51、沿波紋管(I)軸向間隔設置多個固定元件(2)，所述的固定元件(2)安裝于波紋管Cl)的波谷(3)位置處； 52、將設有固定元件(2)的波紋管(I)下入井筒內； 53、在波紋管(I)的膨脹過程中，固定元件(2)在波紋管(I)管壁的推動下插入井壁一定深度，保證波紋管(I)在井中位置的固定。
2.根據權利要求I所述的一種固定井下波紋管的方法，其特徵在於所述的波紋管(I)軸向上相鄰兩個固定元件(2)之間的間距為波紋管(I)管體長度的20% 40%。
3.根據權利要求I所述的一種固定井下波紋管的方法，其特徵在於所述的固定元件 (2)的外形為圓錐體或者具有一個圓錐尖端的圓柱體。
4.根據權利要求I所述的一種固定井下波紋管的方法，其特徵在於所述的固定元件(2)的軸向高度為波紋管(I)壁厚的3 6倍，固定元件(2)的徑向最大直徑為波紋管(I)壁厚的2 3倍。
5.根據權利要求I所述的一種固定井下波紋管的方法，其特徵在於所述的固定元件(2)的鋼級不超過波紋管(I)管體的鋼級。
6.根據權利要求I所述的一種固定井下波紋管的方法，其特徵在於所述的固定元件(2 )通過焊接設置于波紋管(I)的波谷(3 )位置處。
7.根據權利要求I所述的一種固定井下波紋管的方法，其特徵在於所述的波紋管(I)為雙波波紋管、三波波紋管或多波波紋管。
全文摘要
本發明公開了一種固定井下波紋管的方法，它包括以下步驟S1.沿波紋管(1)軸向間隔設置多個固定元件(2)，所述的固定元件(2)安裝于波紋管(1)的波谷(3)位置處；S2.將設有固定元件(2)的波紋管(1)下入井筒內；S3.在波紋管(1)的膨脹過程中，固定元件(2)在波紋管(1)管壁的推動下插入井壁一定深度。本發明的有益效果是在鑽井、修井等作業過程中能夠將波紋管固定在需要的位置，固定效果好，有效地封固目標地層，且易於實現、可靠度高、施工方便；在運輸過程中安裝于波谷中的固定元件不會受到擠壓變形，不會劃傷其他波紋管，在施工過程中不會劃傷上層套管，波紋管膨脹過程能夠防止固定元件損壞波紋管。
文檔編號E21B29/10GK102889064SQ20121039210
公開日2013年1月23日 申請日期2012年10月16日 優先權日2012年10月16日
發明者張 傑, 楊蘭田, 譙開聰, 周偉 申請人:西南石油大學