一種連續(xù)油管切割工具串的切割方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及油田井下修井作業(yè)油管切割領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在油田的勘探開采中，井下油管因套管變形、出砂、工具銹蝕等被卡現(xiàn)象逐年增多。傳統(tǒng)的機(jī)械切割通過(guò)1-2毫米的下放管柱，控制進(jìn)刀量，操作復(fù)雜，刀片易損壞，油管切割難度大；化學(xué)切割油管工藝使用的藥劑有劇毒，切割油管后殘留在井下的藥劑且易造成套管腐蝕損傷，施工風(fēng)險(xiǎn)較大；聚能彈雖然能瞬間爆炸割斷油管，但切割后的魚頂不規(guī)整，成喇叭口裝，不利于后期修井施工，且大斜度井電纜無(wú)法有效投送切割工具；國(guó)外NOVdg哩波頓等公司研制的連續(xù)油管切割技術(shù)，切割時(shí)刀具因沒(méi)有扶正減震裝置，工具震動(dòng)大，刀片容易損壞，行業(yè)內(nèi)還沒(méi)有好的解決辦法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種切割安全、難度小的連續(xù)油管切割工具串的切割方法。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種連續(xù)油管切割工具串的切割方法，包括以下步驟:
1)在井口，由上至下依次連接連續(xù)油管、油管連接器、馬達(dá)頭總成、校深接頭、刮削器、螺桿鉆、梨型磨鞋，形成刮削校深工具；
2)將刮削校深工具的梨型磨鞋朝下放入井內(nèi)；
3)水泥車打壓使螺桿鉆旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)刮削器和梨型磨鞋旋轉(zhuǎn)，隨著刮削校深工具入井，在連續(xù)油管的推送下，刮削校深工具對(duì)井壁進(jìn)行除垢清洗，同時(shí)校深接頭在每過(guò)一個(gè)油管節(jié)箍時(shí)，確定油管節(jié)箍的位置；
4)當(dāng)刮削校深工具下到井底后停栗，上提連續(xù)油管，根據(jù)懸重變化準(zhǔn)確記錄要切割處油管的節(jié)箍位置，并將刮削校深工具從井里提出；
5)卸下梨型磨鞋、螺桿鉆、刮削器、校深接頭后，在馬達(dá)頭總成的下端依次連接液力錨定器、彈力扶正器、液力補(bǔ)償器、螺桿鉆、卡瓦式機(jī)械割刀、彈力旋轉(zhuǎn)扶正器，形成割刀工具;
6)將割刀工具的彈力旋轉(zhuǎn)扶正器朝下放入井內(nèi)；
7)彈力旋轉(zhuǎn)扶正器與油管內(nèi)壁向上的摩擦力大于螺桿鉆和卡瓦式機(jī)械割刀的重量，使液力補(bǔ)償器處于壓縮狀態(tài)，當(dāng)下到要切割位置時(shí)用水泥車給油管內(nèi)打壓水，水動(dòng)力推動(dòng)螺桿鉆旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)卡瓦式機(jī)械割刀旋轉(zhuǎn)，螺桿鉆上部壓力大、下部壓力小，壓力差將液力補(bǔ)償器處于伸展?fàn)顟B(tài)，液力補(bǔ)償器的下部向下推動(dòng)割刀，割刀在下行中打開割刀卡瓦，使割刀坐封在油管壁上，繼續(xù)打壓，直到油管被切割。
[0005]本發(fā)明步驟I)中的校深接頭包括校深接頭本體，在校深接頭本體的中部外周徑向設(shè)置校深彈簧安裝槽，校深彈簧安裝槽內(nèi)設(shè)置校深摩擦塊和校深彈簧，校深彈簧設(shè)置在校深摩擦塊與校深接頭本體之間，校深摩擦塊的上端通過(guò)校深上壓帽與校深接頭本體固定、下端通過(guò)校深下壓帽與校深接頭本體固定，在校深摩擦塊的中部外周一體設(shè)置突臺(tái)。
[0006]本發(fā)明步驟5)中的液力錨定器包括液力錨本體，在液力錨本體上徑向設(shè)置至少一個(gè)錨定爪安裝孔，每個(gè)錨定爪安裝孔內(nèi)分別設(shè)置錨定爪，每個(gè)錨定爪與液力錨本體之間分別設(shè)置密封圈，在每個(gè)錨定爪的外側(cè)分別設(shè)置壓條，各錨定爪與相應(yīng)的壓條之間分別設(shè)置壓簧，各壓條的兩端分別通過(guò)緊固螺絲與液力錨本體連接。
[0007]本發(fā)明步驟5)中的彈力扶正器包括扶正器本體，在扶正器本體的中部外周徑向設(shè)置第一彈簧安裝槽，第一彈簧安裝槽內(nèi)設(shè)置第一花鍵外筒和第一彈簧，第一彈簧設(shè)置在第一花鍵外筒與扶正器本體之間，第一花鍵外筒的上端通過(guò)第一上壓帽與扶正器本體固定、下端通過(guò)第一下壓帽與扶正器本體固定，在第一花鍵外筒上設(shè)置第一摩擦塊。
[0008]本發(fā)明步驟5)中的液力補(bǔ)償器包括第一上接頭，第一上接頭的下端連接花鍵伸縮接頭，花鍵伸縮接頭的下端外周一體設(shè)置伸縮頭凸臺(tái)，在花鍵伸縮接頭外套置花鍵套筒，花鍵套筒的上端內(nèi)周一體設(shè)置套筒凸臺(tái)，伸縮頭凸臺(tái)配合設(shè)置在花鍵套筒內(nèi)，套筒凸臺(tái)配合設(shè)置在花鍵伸縮接頭外，在花鍵伸縮接頭上徑向設(shè)置旁通孔，通過(guò)花鍵套筒的軸向移動(dòng)打開和關(guān)閉旁通孔，花鍵套筒的下端螺紋連接第一下接頭，第一下接頭的下端與螺桿鉆的上端螺紋連接。
[0009]本發(fā)明步驟5)中的旋轉(zhuǎn)扶正器包括心軸，心軸的上端外周一體設(shè)置心軸凸臺(tái)，心軸的下端螺紋連接第二下接頭，在第二下接頭與心軸凸臺(tái)之間的心軸上套置旋轉(zhuǎn)扶正器本體，心軸上還套置上軸承、下軸承，上軸承設(shè)置在旋轉(zhuǎn)扶正器本體的上端與心軸凸臺(tái)之間，下軸承設(shè)置在旋轉(zhuǎn)扶正器本體的下端與第二下接頭之間，在旋轉(zhuǎn)扶正器本體的中部外周徑向設(shè)置第二彈簧安裝槽，第二彈簧安裝槽內(nèi)設(shè)置第二花鍵外筒和第二彈簧，第二彈簧設(shè)置在第二花鍵外筒與旋轉(zhuǎn)扶正器本體之間，第二花鍵外筒的上端通過(guò)第二上壓帽與旋轉(zhuǎn)扶正器本體固定、下端通過(guò)第二下壓帽與旋轉(zhuǎn)扶正器本體固定，在第二花鍵外筒上設(shè)置第二摩擦塊。
[0010]本發(fā)明的刮削校深工作原理:刮削校深工具下井后，水泥車打壓使螺桿鉆旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)刮削器和梨型磨鞋旋轉(zhuǎn)，隨著工具入井，在連續(xù)油管的推送下，工具對(duì)井壁進(jìn)行除垢清洗，同時(shí)連接在螺桿鉆上部的彈力校深接頭在每過(guò)一個(gè)油管節(jié)箍時(shí)，因節(jié)箍?jī)?nèi)連接的油管與油管之間存在20-30毫米的間隙，使得校深接頭上的校深摩擦塊上的突臺(tái)在其下部彈簧彈力的作用下卡在油管節(jié)箍的縫隙內(nèi)，引起管柱懸重的瞬間的變化，進(jìn)而確定油管節(jié)箍的位置。在管柱清洗下到井底后，緩慢上提管柱，從下往上進(jìn)行油管節(jié)箍的準(zhǔn)確定位并在連續(xù)油管上用自噴器做好記號(hào)為切割油管做準(zhǔn)備(避免切割在油管節(jié)箍上)。
[0011]刮削校深的施工要求:
①井口連接好入井工具，并對(duì)油管連接器進(jìn)行連接拉力試驗(yàn)，確保入井工具連接牢靠無(wú)松扣現(xiàn)象，避免起下管柱時(shí)工具落井事故的發(fā)生。
[0012]②通過(guò)水泥車給連續(xù)油管大壓進(jìn)行連接螺桿鉆地面試驗(yàn)，確保螺桿鉆工作正常。
[0013]③下鉆:初始速度小于5m/min，過(guò)井口 50m時(shí)測(cè)試上提合格后，速度不得大于12m/min，磨銑時(shí)鉆壓< 5KN，排量> 2001/min，記錄栗壓及出口流量，觀察出口返出物狀態(tài)。
[0014]④中途校核:每下入500m做校核懸重，進(jìn)行短起下油管，觀察是否有刮卡現(xiàn)象。
[0015]⑤洗井:磨銑至切割位置，大排量刮削磨洗I周以上，確保至進(jìn)出口水色一致，上下遇阻負(fù)荷小于200kg。
[0016]⑥工具下到井底后停栗，緩慢上提連續(xù)油管，根據(jù)懸重變化準(zhǔn)確記錄要切割處油管的節(jié)箍位置。
[0017]本發(fā)明的切割工作原理:割刀工具下井時(shí)，彈力旋轉(zhuǎn)扶正器與油管內(nèi)壁向上的摩擦力大于螺桿鉆和機(jī)械割刀的重量，使液力補(bǔ)償器(伸縮接頭)處于壓縮狀態(tài)，當(dāng)下到預(yù)定位置時(shí)用水泥車給油管內(nèi)打壓，水動(dòng)力推動(dòng)螺桿鉆旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)卡瓦式機(jī)械割刀旋轉(zhuǎn)，螺桿鉆上、下部的壓力差將液力補(bǔ)償器(伸縮接頭)處于伸展?fàn)顟B(tài)，割刀旋轉(zhuǎn)三圈后在液力補(bǔ)償器的下推作用下割刀卡瓦伸出坐封在油管壁上，割刀處于切割狀態(tài)，此時(shí)繼續(xù)打壓，液力補(bǔ)償器推動(dòng)割刀切割油管，直到將油管切割成功。
[0018]切割工藝的施工要求:
①切割施工前要將遇卡管柱上提100-150KN，使管柱處于拉伸狀態(tài)。
[0019]②工具下井前連接工具進(jìn)行地面試驗(yàn)切割，并準(zhǔn)確記錄切割時(shí)的栗壓和排量以及切割時(shí)間。
[0020]③下鉆時(shí)并關(guān)閉連續(xù)油管地面旋塞閥，避免連續(xù)油管內(nèi)液體流入井內(nèi)。
[0021]④下鉆:下放速度不得大于12m/min。
[0022]⑤下到預(yù)定位置，關(guān)閉防噴盒，打開套管閘門和連續(xù)油管地面旋塞閥，水泥車緩慢打壓，觀察出口排量，當(dāng)出口出水后逐步將水泥車排量提升到120L/min (栗壓10_13MPa左右)。
[0023]⑥觀察栗壓變化及出口流量，當(dāng)栗壓緩慢上升說(shuō)明切割開始，注意觀察油套管出口返出液，用吸鐵石檢測(cè)是否含有金屬碎肩，當(dāng)油套連通套管出水(油管不出)或井口有震動(dòng)，說(shuō)明管柱切割成功。
[0024]⑦當(dāng)油管無(wú)返出液，套管有返出液和井口有震動(dòng)說(shuō)明管柱切割成功。
[0025]綜上所述，本技術(shù)在割刀下部采用卡瓦坐封支撐，割刀上部采用彈力扶正器扶正和液力錨定器錨定，割刀下部還采用可旋轉(zhuǎn)的彈力扶正器扶正，上、中、下三級(jí)扶正錨定技術(shù)技術(shù)有效地消除了切割時(shí)螺桿鉆具的震動(dòng)和水動(dòng)力打壓時(shí)連續(xù)油管的上下蠕動(dòng)對(duì)刀片的損傷；同時(shí)利用螺桿鉆工作時(shí)轉(zhuǎn)子上、下端的壓力差推動(dòng)具有受壓面積的液力補(bǔ)償器自動(dòng)外伸，給割刀進(jìn)行送鉆切割。因切割進(jìn)刀量又是靠液力補(bǔ)償器自動(dòng)推進(jìn)，因此該技術(shù)不但能在直井中使用，還能在大斜度井和水平井進(jìn)行管柱切割。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本發(fā)明的刮削校深工具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2為本發(fā)明的割刀工具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖3為校深接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖4為液力錨定器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖5為彈力扶正器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖6為液力補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖7為彈力旋轉(zhuǎn)扶正器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]如圖3所示，校深接頭4包括校深接頭本體4-1，在校深接頭本體4-1的中部外周徑向設(shè)置校深彈簧安裝槽4-3，校深彈簧安裝槽4-3內(nèi)設(shè)置校深摩擦塊4-6和校深彈簧4-4，校深彈簧4-4設(shè)置在校深摩擦塊4-6與校深接頭本體4-1之間，校深摩擦塊4_6的上端通過(guò)校深上壓帽4-2與校深接頭本體4-1固定、下端通過(guò)校深下壓帽4-7與校深接頭本體4-1固定，在校深摩擦塊4-6的中部外周一體設(shè)置突臺(tái)4-5。
[0034]如圖4所示，液力錨定器10包括液力錨本體10-1，在液力錨本體10