[发明专利]一种内置膨胀锥的膨胀管制作台架及其裸眼膨胀工具和工艺

说明书

本发明为一种内置膨胀锥的膨胀管制作台架及其裸眼膨胀工具和工艺。主要由制作台架、裸眼膨胀工具和裸眼膨胀工艺组成，其特征在于：将所述制作台架制作完成的内置膨胀锥的膨胀管进行加工后装配到裸眼膨胀工具上；所述裸眼膨胀工艺先对裸眼井段进行扩眼，再将裸眼膨胀工具下入到该井段，接着往膨胀工具内投入塞枪，塞枪坐封到位后，往裸眼膨胀工具内输入钻井液打压，裸眼膨胀工具开始膨胀作业，膨胀作业结束后将裸眼膨胀工具连接着油管的部分取出，最后用钻磨工具钻除裸眼膨胀工具底部塞套，即可对下一封堵段进行膨胀管补贴作业。本发明能够快速加工内置膨胀锥的膨胀管并使裸眼膨胀管施工操作简单、安全可靠，实现裸眼膨胀管施工效率和质量的提升。

技术领域

本发明涉及一种内置膨胀锥的膨胀管制作台架及其裸眼膨胀工具和工艺，属石油、天然气开采技术领域。

背景技术

近年来，膨胀管技术发展迅猛，膨胀管裸眼封堵技术作为一种新型钻井事故处理手段，具有不损失井筒尺寸、保持井壁稳定、缩短钻完井周期、节约生产成本等优点，国内外诸多石油公司已广泛应用。膨胀管技术主要是采用一种具有良好塑性的金属管，在液力或者机械驱动下在井下发生径向胀大，来解决石油勘探开发过程中的复杂地层封隔、尾管完井窗口密封、套损井和裸眼井补贴修复等工程技术难题。膨胀管裸眼封堵技术主要有以下优点：膨胀管膨胀后在复杂地层处形成性能稳定，结构安全的机械井壁，且膨胀管内通径大，实现等直径钻井；膨胀管膨胀后，顶部和底部与井壁之间无台阶，不影响后期钻井管柱的下入；膨胀管外壁有耐高温橡胶与软金属密封环，膨胀后与井壁产生配合，进一步提高封堵性。但膨胀管裸眼封堵技术也存在着许多的问题，在现场施工中经常出现膨胀管因高压注水被压溃而造成漏压，膨胀管上的密封环和连接处的螺纹经常发生失效不能封堵漏失段，坐封位置不准确导致漏失段没有被全部覆盖等。膨胀压力较高就意味着需要更高的注水压力，这就会使膨胀管和密封部件更容易发生失效。膨胀工艺一般有两种类型，分别为:“自上而下”以及“自下而上”。“自下而上”的膨胀工艺所需的膨胀力相对较小，且当摩擦因数提高时，膨胀管可以获得较大的轴向总位移。但现有膨胀工艺所需的，膨胀力任然较高，因此如何有效降低膨胀力是一个亟待解决的问题。有研究表明，在膨胀锥刚开始进入膨胀管时，所需的膨胀力最大。

基于此，本文在现有研究的基础上，提出一种内置膨胀锥的膨胀管制作台架及其裸眼膨胀工具和工艺，先用制作台架制作内置膨胀锥的膨胀管，然后将其装配到裸眼膨胀工具上，最后下入到封堵裸眼井段开始膨胀作业，以此来降低膨胀管膨胀压力，实现膨胀作业效率和质量的提升。

发明内容

本发明的目的在于：为了克服现有膨胀管裸眼封堵技术的不足，设计一种内置膨胀锥的膨胀管制作台架及其裸眼膨胀工具和工艺。