[发明专利]一种适用于带压修井作业的辅助起下管设备及作业方法

说明书

本发明属于石油及天然气钻采设备技术领域，涉及一种适用于带压修井作业的辅助起下管设备及作业方法。油柱接箍探测装置分别安装在设备端板外侧，起下管柱油缸连接并带动管柱夹持装置，管柱夹持装置固定在支撑立柱的升降机构上，设备通过井口安装法兰安装于带压放喷器组上，液压控制柜与管柱夹持装置和起下管柱油缸连接，电气控制柜与管柱接箍探测装置连接，提高辅助起下管作业过程的自动化程度；上管柱夹持装置及上起下管柱油缸和下管柱夹持装置及下起下管柱油缸采用交叉对称反向安装形式。本发明基于带压修井作业方式，能消除传统辅助起下管设备作业过程中的空行程问题以及存在卡瓦仅夹持在接箍边缘导致井下高压将油管顶出的安全问题。

技术领域

本发明属于石油及天然气钻采设备技术领域，涉及一种适用于带压修井作业的辅助起下管设备及作业方法。

背景技术

在开发油气田的过程中，如遇到地层压力变化、井下事故、改变开采方式、工艺技术，调整开采层系等情况，往往需要进行修井作业。油田修井作业是指为了解除油气井的故障，恢复生产能力，并对油层进行改造，提高油气井的生产能力，以取得更大的经济效益而向油气井或水井套管中下入或更换生产管柱的经常的、反复的维护修理的作业过程。

油水井检修作业通常采用放喷、压井以及带压作业三种作业方式。如果采用放喷泄压，不仅浪费资源，破坏地层压力平衡，还会造成地面环境污染，增加作业周期；而进行压井作业时，压井液接触地层，造成地层渗流通道堵塞、污染地层，最终影响采收率。为不伤害地层，保持地层能量，缩短作业周期，减少环境污染，本套修井设备及方法基于带压作业技术。带压作业主要是指在井场的修井作业过程中，高压注水井在不进行压井和放喷的情况下，运用带压作业防喷装置来控制井中的压力，使得带压液体不会泄露，并且不产生井喷，在此种带压情况下，对管柱进行起升和下放的高效作业方式。

各类修井和增产措施作业中最重要也是最繁重的一个环节就是起下管柱。起下管柱是指利用相关机械工具将井内的管柱提出井口，逐根卸下放在油管桥上，经过清洗、丈量、重新组配和更换下井工具后，再逐根下入井内的过程。此项工作通常占整个修井工作量的80％以上，而且劳动强度大。由于我国大部分油田已进入开发中、后期，采油的难度越来越大，修井任务也越来越繁重。特别是西部地区，油井较深、自然环境条件十分严酷。要提高修井效率、减轻工人的劳动强度，使工人尽量远离恶劣的工作环境，就要求有较高性能的井口起下管柱设备。

带压修井作业主要通过起下管柱设备夹持管柱，克服密封夹紧力与井下压力对油管、抽油杆、工具等产生的上顶力，使其能够安全起出或下入。传统的辅助起下管设备能满足带压修井系统的基本作业要求，但却存在明显的不足之处。第一、液压杆往复运动一次的过程中，有一个效行程，一个空行程回程，作业效率不高；第二、由于一些管柱由于破损经过截断修复导致管柱长度不一，在这种起下过程中存在卡瓦仅夹持在接箍边缘导致井下高压将管柱顶出的危险情况。

发明内容

为解决传统的辅助起下管设备在作业过程中作业效率低以及存在安全隐患等问题，本发明提供一种适用于带压修井作业的辅助起下管设备及作业方法。

本发明的技术方案为：

一种适用于带压修井作业的辅助起下管设备，该辅助起下管设备通过井口安装法兰安装在带压放喷器组上，包括油管、上下管柱接箍探测器、上下端板、上下管柱夹持装置、上下起下管柱油缸、升降机构、支撑立柱。

所述的上下端板结构相同，其中心处均设有一通孔，用于通过油管；上下端板内侧的两个端角处安装用于连接起下管柱油缸的铰接座，另外两个端角处加工通槽，避免上下端板与上下起下管柱油缸的油杠杆连接座产生干涉。支撑立柱安装在上下端板之间。支撑立柱上安装四个行程开关，其中两个行程开关安装在靠近上下端板的位置，分别为上部分上行程开关、下部分下行程开关，另外两个安装在支撑立柱的中部，上方的为上部分下行程开关，下方的为下部分上行程开关。