[实用新型]套管与波纹管组合的井壁修复管柱

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油钻井和修井技术领域，特别涉及一种井下套管管柱的组合，是一种石油勘探开发用钻井、完井或修井用的管柱。

背景技术

在石油钻井过程中，经常遇到井下漏失地层，不能正常循环钻井液，使钻井施工无法进行；另外，在石油天然气开采中，由于腐蚀，地壳运动等原因，常会造成套管锈蚀或套管变形，使得开采石油天然气的设备无法下入井内，无法进行开采而影响生产，致使很多油气水井报废，给企业造成巨大经济损失。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种套管与波纹管组合的井壁修复管柱，采用应急井壁修复管柱封堵漏失地层完井。作为完井管柱替代常规套管，不改变原有套管程序，不损失井径，对波纹管进行膨胀，完井后套管最下端为扩径后的波纹管，此段波纹管内径可以作为下一级套管或膨胀套管的悬挂和坐封位置。另外，还能采用套管与波纹管组合的井壁修复管柱，修复油井套管锈蚀段，使油井恢复采油生产。

本实用新型采用的技术方案是：套管与波纹管组合的井壁修复管柱主要由套管、波纹管和堵头组成，其特征在于：套管、波纹管和堵头自上而下连接而成，套管和波纹管之间的连接方式采用螺纹连接、焊接或套管接箍连接，在波纹管的两端部有过渡管段。

所述的波纹管未进行膨胀作业前，其管壁横截面有波峰和波谷，波峰与波谷之间圆弧过渡。波纹管的波峰和波谷与波纹管的中心线平行，波纹管的膨胀前横截面的形状可以是三瓣状、四瓣状或五瓣状。打压膨胀后的波纹管的截面为圆形。

简述波纹管的制作过程，有助于理解波纹管的膨胀前和膨胀后的形状。在较高温度下，采用拉拔机结合特定截面的模具，将截面为圆形的钢管经纵向拉拔制成截面回转半径更小的、皱缩状的波纹管。此处所述波纹管并非是管道连接中常用于缓解轴向变形的波纹管。当波纹管承受较大的内压时，其就能恢复原来的截面为圆形状。对于同一种波纹管，打压的压力值比较稳定，这一点已经在反复的波纹管实验中获得验证。

堵头的结构是在短管的下端焊接有盲板。其作用只是使波纹管尾端封闭，在套管端提供高压液体时能将波纹管截面膨胀为圆形。

套管与波纹管组合的井壁修复管柱下入井内，当管柱的波纹管段下到目的层位后，开动地面钻井泵打压。泵压达到10-20MPa后波纹管膨胀扩径，扩径后的波纹管内径可以作为下一级套管(膨胀套管)的悬挂和坐封位置，由于波纹管胀后内径较大，使得膨胀套管完成悬挂后仍保持上一级套管内径。同样采用本套管与波纹管组合的井壁修复管柱和上述方法，也能修复油井套管锈蚀段。

本实用新型的有益效果：套管与波纹管组合的井壁修复管柱，能实现钻井漏失地层的封固，也能实现油水井套管的修复。通过打压波纹管段进行膨胀扩径，使波纹管外壁紧贴地层，封堵漏失地层并替代常规套管完井。套管最下端为扩径后的波纹管，波纹管内径能作为下一级套管或膨胀套管的悬挂和坐封。采用本套管与波纹管组合修复油井套管锈蚀段，能使油井恢复正常采油生产。

套管和波纹管组合管柱是用作单一直径井的第一段套管，上部套管用于悬挂下一段套管。其中套管段不膨胀，套管最下端为波纹管，扩径后的波纹管内径能作为下一级套管或膨胀套管的悬挂和坐封。

附图说明

图1是本实用新型套管与波纹管组合的井壁修复管柱结构剖面示意图。是波纹管段膨胀前的示意图。

图2是本实用新型套管与波纹管组合的井壁修复管柱结构剖面示意图。是波纹管段膨胀后的示意图。

图3a是波纹管横截面蝶形对称的三瓣状结构示意图。

图3b是打压使波纹管膨胀后的波纹管横截面示意图。

图中，1.套管，2.波纹管，3.堵头。

具体实施方式

实施例1：以一口井深1200米处有一个漏失地层，漏失地层20米，采用本实用新型套管与波纹管组合的井壁修复管柱，固井并封堵漏失地层为例，对本实用新型作进一步详细说明。

参阅图1。套管与波纹管组合的井壁修复管柱，由套管1、波纹管2和堵头3组成。采用外径为244.48毫米的套管和波纹管组合管柱，总长度1200米。在套管1的下端采用套管接箍连接有波纹管2。参阅图3a。波纹管2的结构是截面为蝶形对称形状。在波纹管2的两端部有过度管段。参阅图1。在波纹管2的下端套管接箍连接有一个堵头3。波纹管2与堵头3之间采用丝扣连接。堵头3的结构是在短管的下端焊接有盲板。

套管与波纹管组合的井壁修复管柱下入井内，当管柱的波纹管段下到对准漏失地层后，开动地面钻井泵打压。泵压达到18MPa，保持泵压的时间为30分钟。参阅图2。波纹管膨胀扩径，波纹管膨胀扩径恢复为圆形截面，将漏失地层封堵住。然后，实施固井作业。完成固井后采用磨铣作业将波纹管末端堵头3磨铣掉，进一步整形，以便用于悬挂下一段套管。