本發(fā)明涉及膨脹管封堵地層技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種復(fù)雜地層預(yù)處理工藝。

背景技術(shù)：
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隨著石油勘探開發(fā)不斷向深層、超深層和復(fù)雜地層發(fā)展，鉆井過(guò)程中鉆遇到的漏失層、垮塌層以及高壓層越來(lái)越多。在鉆井過(guò)程中，遇到惡性井漏、井壁坍塌等情況無(wú)法進(jìn)行有效處理，給井隊(duì)帶來(lái)鉆井周期延長(zhǎng)、成本增加、甚至不能鉆達(dá)目的層的嚴(yán)重后果。為此，研究新技術(shù)對(duì)復(fù)雜地層進(jìn)行預(yù)處理，降低鉆井成本，推進(jìn)勘探開發(fā)進(jìn)度，具有十分重要的意義。

等井徑復(fù)雜地層預(yù)處理工藝技術(shù)就是在這樣的背景下快速發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)。該技術(shù)是將膨脹套管下入到已進(jìn)行定徑擴(kuò)孔的復(fù)雜地層井段，通過(guò)膨脹工具使膨脹管發(fā)生徑向塑性變形，并緊貼在井壁上，形成一層“人工井壁”封堵復(fù)雜地層，防止其惡化后導(dǎo)致惡性漏失、井壁坍塌和卡鉆等鉆井事故。等井徑復(fù)雜地層預(yù)處理工藝在不減少井眼直徑的情況下可以實(shí)現(xiàn)有效封堵，并且具有可靠性高、成本低、周期短、動(dòng)用機(jī)具少的特點(diǎn)，被認(rèn)為是漏失層、垮塌層、高壓層等復(fù)雜地層預(yù)處理的核心技術(shù)。

然而現(xiàn)有的膨脹管封堵地層方法存在以下不足：1、膨脹作業(yè)過(guò)程中，依靠底堵與膨脹錐之間高壓腔提供膨脹動(dòng)力，受膨脹管本體及螺紋承壓能力限制，提供的膨脹力有限，難以使膨脹管緊密貼合在井壁上，封堵效果不理想；2、膨脹錐與膨脹管之間未設(shè)定位機(jī)構(gòu)，膨脹作業(yè)時(shí)可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)；3、膨脹管與井壁之間無(wú)錨定機(jī)構(gòu)，送入鉆具很容易跟膨脹管發(fā)生滑移，不僅為下一步膨脹定位帶來(lái)麻煩，甚至造成膠筒嚴(yán)重磨損，達(dá)不到封堵復(fù)雜層位的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種復(fù)雜地層預(yù)處理工藝，該工藝實(shí)現(xiàn)了膨脹管能夠錨定在井壁上，膨脹管本體及螺紋不需要承受高壓，膨脹工具與膨脹管之間設(shè)有定位機(jī)構(gòu)，避免膨脹管發(fā)生滑移，膨脹力強(qiáng)，膨脹效果好，能夠?qū)?fù)雜地層進(jìn)行有效封堵，不影響后續(xù)作業(yè)，不需要鉆磨底堵，減少施工風(fēng)險(xiǎn)和施工難度，降低施工成本?？朔爽F(xiàn)有膨脹管封堵地層方法膨脹力有限，膨脹管易發(fā)生滑移，造成膠筒嚴(yán)重磨損，封堵效果不理想的不足。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種復(fù)雜地層預(yù)處理工藝，該工藝步驟如下：

一、在鉆遇復(fù)雜地層后，先啟動(dòng)隨鉆擴(kuò)孔工具對(duì)復(fù)雜地層及其上下3～5米的范圍內(nèi)進(jìn)行定徑擴(kuò)眼；

二、第一次膨脹過(guò)程：下入實(shí)體膨脹管，使實(shí)體膨脹管的兩端位于復(fù)雜地層上下3～5米的位置，在復(fù)雜地層位置下入膨脹系統(tǒng)；膨脹系統(tǒng)包括中心管，中心管上端與送入鉆具相連接，中心管下端與活塞拉力桿相連接，活塞拉力桿上端連接上推力活塞，活塞拉力桿下端穿過(guò)管柱內(nèi)部錨定器穿入錐座管體內(nèi)，管柱內(nèi)部錨定器上端連接下推力活塞，上推力活塞與下推力活塞之間的活塞拉力桿上開有流通孔，活塞拉力桿下部套裝有一級(jí)膨脹錐，活塞拉力桿底端內(nèi)壁上設(shè)有球座，錐座管體上套裝有二級(jí)膨脹錐；投入密封球，密封球座封在活塞拉力桿的球座上，通過(guò)中心管打壓，鉆井液通過(guò)活塞拉力桿上的流通孔進(jìn)入上推力活塞與下推力活塞之間的壓力腔，進(jìn)而進(jìn)入管柱內(nèi)部錨定器使管柱內(nèi)部錨定器錨定于實(shí)體膨脹管內(nèi)壁上，液壓推動(dòng)上推力活塞上行進(jìn)而帶動(dòng)活塞拉力桿、一級(jí)膨脹錐上行，一級(jí)膨脹錐使實(shí)體膨脹管下端發(fā)生徑向膨脹，從而觸發(fā)實(shí)體膨脹管下端外側(cè)的裸眼錨定器擴(kuò)張錨定于井壁上，等裸眼錨定器完成錨定后，通過(guò)井口提拉使活塞拉力桿上行進(jìn)而帶動(dòng)一級(jí)膨脹錐上行，活塞拉力桿底端帶動(dòng)錐座管體上行進(jìn)而帶動(dòng)二級(jí)膨脹錐上行，從而使實(shí)體膨脹管發(fā)生膨脹，實(shí)體膨脹管膨脹完成后，提出膨脹系統(tǒng)；

三、第二次膨脹過(guò)程：下入液壓變徑膨脹工具，使液壓變徑膨脹工具的錐體部分位于實(shí)體膨脹管下端，投入球至液壓變徑膨脹工具底部球座后，在地面打壓，變徑膨脹錐閉合至設(shè)計(jì)尺寸，待液壓變徑膨脹工具完全閉合后，從井口提拉送入鉆具，對(duì)實(shí)體膨脹管進(jìn)行第二次膨脹，使實(shí)體膨脹管緊貼在井壁上，硫化在實(shí)體膨脹管上下端外側(cè)的上密封膠筒和下密封膠筒自動(dòng)膨脹，起到封隔復(fù)雜地層的作用，當(dāng)實(shí)體膨脹管全部膨脹完后，進(jìn)行泄壓，液壓變徑膨脹工具外徑收縮至原來(lái)下入時(shí)大小，通過(guò)送入鉆具起出液壓變徑膨脹工具。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了膨脹管能夠錨定在井壁上，膨脹管本體及螺紋不需要承受高壓，膨脹工具與膨脹管之間設(shè)有定位機(jī)構(gòu)，避免膨脹管發(fā)生滑移，膨脹力強(qiáng)，膨脹效果好，能夠?qū)?fù)雜地層進(jìn)行有效封堵，不影響后續(xù)作業(yè)，不需要鉆磨底堵，減少施工風(fēng)險(xiǎn)和施工難度，降低施工成本。

附圖說(shuō)明：

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1為膨脹系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為裸眼錨定器錨定示意圖。

圖3為實(shí)體膨脹管第一次膨脹示意圖。

圖4為膨脹系統(tǒng)提出示意圖。

圖5為液壓變徑膨脹工具下入示意圖。

圖6為液壓變徑膨脹工具閉合示意圖。

圖7為實(shí)體膨脹管第二次膨脹示意圖。

圖8為液壓變徑膨脹工具提出示意圖。

具體實(shí)施方式：

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8所示，一種復(fù)雜地層預(yù)處理工藝，該工藝步驟如下：

一、在鉆遇復(fù)雜地層后，先啟動(dòng)隨鉆擴(kuò)孔工具對(duì)復(fù)雜地層及其上下3～5米的范圍內(nèi)進(jìn)行定徑擴(kuò)眼；

二、第一次膨脹過(guò)程：下入實(shí)體膨脹管8，使實(shí)體膨脹管8的兩端位于復(fù)雜地層上下3～5米的位置，在復(fù)雜地層位置下入膨脹系統(tǒng)；膨脹系統(tǒng)包括中心管7，中心管7上端與送入鉆具10相連接，中心管7下端與活塞拉力桿13相連接，活塞拉力桿13上端連接上推力活塞6，活塞拉力桿13下端穿過(guò)管柱內(nèi)部錨定器5穿入錐座管體12內(nèi)，管柱內(nèi)部錨定器5上端連接下推力活塞14，上推力活塞6與下推力活塞14之間的活塞拉力桿13上開有流通孔，上推力活塞6與下推力活塞14之間形成壓力腔，管柱內(nèi)部錨定器5內(nèi)部與壓力腔相連通，活塞拉力桿13下部套裝有一級(jí)膨脹錐2，活塞拉力桿13底端內(nèi)壁上設(shè)有球座，錐座管體12上套裝有二級(jí)膨脹錐1；投入密封球，密封球座封在活塞拉力桿13的球座上，通過(guò)中心管7打壓，鉆井液通過(guò)活塞拉力桿13上的流通孔進(jìn)入上推力活塞6與下推力活塞14之間的壓力腔，進(jìn)而進(jìn)入管柱內(nèi)部錨定器5使管柱內(nèi)部錨定器5錨定于實(shí)體膨脹管8內(nèi)壁上，液壓推動(dòng)上推力活塞6上行進(jìn)而帶動(dòng)活塞拉力桿13、一級(jí)膨脹錐2上行，一級(jí)膨脹錐2使實(shí)體膨脹管8下端發(fā)生徑向膨脹，從而觸發(fā)實(shí)體膨脹管8下端外側(cè)的裸眼錨定器3擴(kuò)張錨定于井壁上，等裸眼錨定器3完成錨定后，通過(guò)井口提拉使活塞拉力桿13上行進(jìn)而帶動(dòng)一級(jí)膨脹錐2上行，活塞拉力桿13底端帶動(dòng)錐座管體12上行進(jìn)而帶動(dòng)二級(jí)膨脹錐1上行，從而使實(shí)體膨脹管8發(fā)生膨脹，實(shí)體膨脹管8膨脹完成后，提出膨脹系統(tǒng)；

三、第二次膨脹過(guò)程：下入液壓變徑膨脹工具11，使液壓變徑膨脹工具11的錐體部分位于實(shí)體膨脹管8下端，投入球至液壓變徑膨脹工具11底部球座后，在地面打壓，變徑膨脹錐閉合至設(shè)計(jì)尺寸，待液壓變徑膨脹工具11完全閉合后，從井口提拉送入鉆具10，對(duì)實(shí)體膨脹管8進(jìn)行第二次膨脹，使實(shí)體膨脹管8緊貼在井壁上，硫化在實(shí)體膨脹管8上下端外側(cè)的上密封膠筒9和下密封膠筒4自動(dòng)膨脹，起到封隔復(fù)雜地層的作用，當(dāng)實(shí)體膨脹管8全部膨脹完后，進(jìn)行泄壓，液壓變徑膨脹工具11外徑收縮至原來(lái)下入時(shí)大小，通過(guò)送入鉆具10起出液壓變徑膨脹工具11。

可以理解的是，以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說(shuō)明本發(fā)明而并非受限于本發(fā)明實(shí)施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。