[发明专利]井下筛管液压成形补贴工具及方法

说明书

本发明涉及钻修井设备及系统领域，尤其涉及一种井下筛管液压成形补贴工具及方法，旨在解决现有内补贴技术的补贴管难以和筛管内壁紧密贴合，施工复杂、成本高，成功率较低的问题。该井下筛管液压成形补贴工具，包括压力开关阀、上密封装置、上连接管柱、补贴控制装置、下连接管柱、工作顺序阀、下密封装置、导引限压装置；使用液压成形的“纯粹液压”进行筛管内部补贴，可实现补贴材料永久塑性变形，达到与筛管可靠补贴；可选取高膨胀比的常规钢材作为补贴管材料，取代膨胀管和波纹管，具有成本低的优点；补贴完成后筛管内具有内通径大、不影响液量、有效期长等技术优势；可以优化筛管内的补贴工艺和简化施工，大幅度提升破漏筛管的补贴效果。

技术领域

本发明涉及钻修井设备及系统领域，尤其涉及一种井下筛管液压成形补贴工具及方法。

背景技术

在石油钻采作业中，筛管是一种重要的器材，常用于先期完井或采油防砂，目前，筛管完井已成为水平井的主要开发方式之一。随着开发的不断深入，高强度注汽、地层出砂、腐蚀等多种措施因素导致筛管完井套损井比例逐步增加，套损类型以完井筛管破损为主，完井筛管失效后，井筒严重出砂，导致油井产液量急剧下降，油气井不能正常生产，同时还会导致井下和地面设备严重磨损，缩短设备使用寿命，严重时会导致套管损坏、油井报废等，另外，出砂导致井内管柱砂埋，造成注汽等措施管柱打捞困难，造成油井停产，经济损失严重，严重制约油田的高效开发。

完井筛管破损治理一直是困扰套损井高效快速修复的难题。针对筛管破裂、锈蚀穿孔的问题，现今缺少较为成熟的破损失效筛管内补贴技术。目前，筛管破损治理技术以管内悬挂小直径防砂管充填防砂或卡封封隔临时生产两种方式为主，存在有效期短，内通径小，液量下降快等问题，严重制约了油田的高效开发。内补贴技术以波纹管补贴和膨胀管修复为主，主要原理是使用锥体膨胀，压平膨胀管或波纹管。

然而，上述内补贴技术的补贴管本身外径较大，在筛管完井的水平井下入困难，难以使补贴管和筛管内壁紧密贴合，施工复杂、成本高，成功率较低。

发明内容

本发明提供一种井下筛管液压成形补贴工具及方法，以解决现有内补贴技术的补贴管难以和筛管内壁紧密贴合，施工复杂、成本高，成功率较低的问题。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种井下筛管液压成形补贴工具，包括压力开关阀，压力开关阀上端与井下增压器螺纹连接，下端与上密封装置螺纹连接，上密封装置下端与上连接管柱螺纹连接，上连接管柱下端与补贴控制装置螺纹连接，补贴控制装置下端与下连接管柱螺纹连接，下连接管柱下端与工作顺序阀螺纹连接，工作顺序阀下端与下密封装置螺纹连接，下密封装置下端与导引限压装置螺纹连接；

井下筛管液压成形补贴工具由井上泵站和井下增压器提供高压液力，井上泵站和井下增压器工作憋压后，高压液力升高，当压力达到压力开关阀的工作压力时，高压液进入上密封装置，上密封装置工作将补贴管上端胀压变形到筛管内壁，高压液依次通过上连接管柱、补贴控制装置、下连接管柱的中间液道进入工作顺序阀，达到工作顺序阀的工作压力后，高压液进入下密封装置，下密封装置工作将补贴管下端胀压变形到筛管内壁，补贴工具的中间液道内高压液憋压，工作顺序阀和下连接管柱的旁通液道内压力升高，达到补贴控制装置的工作压力后开启，高压液力冲击补贴管使其与筛管内壁紧密贴合，完成补贴管的补贴作业，当高压液力达到导引限压装置的工作压力时，导引限压装置与外界连通泄压以限制补贴工具的最高工作压力。

在上述的井下筛管液压成形补贴工具中，可选的是，压力开关阀包括压力开关阀阀芯，压力开关阀阀芯滑动安装在压力开关阀阀体上并通过压力开关阀密封圈密封，压力开关阀阀体内部对称设置两个压力开关阀旁通液道，压力开关阀阀体上设置方向垂直于压力开关阀旁通液道布置平面且与外部连通的上密封泄压孔，上密封泄压孔与压力开关阀旁通液道互不连通，压力开关阀阀体内部固定安装压力开关阀弹簧座，压力开关阀弹簧座上固定安装压力开关阀弹簧，压力开关阀弹簧上端固定安装在压力开关阀阀芯上，压力开关阀阀体内设置压力开关阀中心液道，压力开关阀弹簧座的底部设置第一旁通液道、与压力开关阀出口连通的第一中心液道；