一種油井套管自膨脹補(bǔ)貼裝置及其補(bǔ)貼方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于油田套損井治理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種油井套管自膨脹補(bǔ)貼裝置及其補(bǔ)貼方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著油田開發(fā)時間的延長，油水井套損現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。目前國內(nèi)外最常用的套管補(bǔ)貼方法為膨脹管補(bǔ)貼法。例如“一種液壓變徑套管脹壓方法及其設(shè)備”(CN 1807830A)，該方法是用比套管內(nèi)徑小、具有一定厚度、且塑性好的鋼管下入井下套損段，通過液壓脹錐冷擠擴(kuò)張的方式使鋼管發(fā)生塑性變形，補(bǔ)貼到破損套管的內(nèi)壁上，與損壞的套管緊密粘合，形成雙層套管，恢復(fù)套管完整性，達(dá)到修復(fù)套管的目的。所用補(bǔ)貼材料主要有無縫鋼管和ERW直縫焊管，均為碳鋼管材。該方法的缺點是:(I)當(dāng)液壓脹錐擴(kuò)張移動時，其著力點要固定在套管內(nèi)壁上，錨爪會對套管造成新的損傷。(2)液壓冷擠擴(kuò)張裝置比較復(fù)雜，在施工中易發(fā)生卡堵，既拔不出來，又不能繼續(xù)擴(kuò)張前進(jìn)，造成井下事故。(3)工序復(fù)雜，費用高，補(bǔ)貼段短，施工風(fēng)險大。
[0003]另一種套管補(bǔ)貼方法為套管爆轟補(bǔ)貼法。例如“油井套管爆轟補(bǔ)貼法”(CN1115827A)，采用外徑小于套管內(nèi)徑的金屬無縫管置于需要補(bǔ)貼的套管內(nèi)，用炸藥或火藥在爆炸時所釋放出來的巨大能量使無縫管脹大，發(fā)生塑性變形，補(bǔ)貼到套管內(nèi)壁。該方法的缺點是(I)爆炸產(chǎn)生的能量很難控制，過小達(dá)不到補(bǔ)貼的目的，過大會造成套管變形或損壞。
(2)油井內(nèi)動火，危險性大，一旦有伴生氣存在，很容易發(fā)生油井著火等重大安全事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種油井套管自膨脹補(bǔ)貼方法，即無需采用液壓擴(kuò)張或火藥爆炸等手段、僅靠補(bǔ)貼管的自膨脹特性就可實現(xiàn)套管修復(fù)、恢復(fù)套管完整性的補(bǔ)貼方法。
[0005]為此，本發(fā)明提供了一種油井套管自膨脹補(bǔ)貼裝置，包括井下工具釋放裝置和補(bǔ)貼管，所述的補(bǔ)貼管為記憶合金管，所述的井下工具釋放裝置由電纜、扶正筒、錐形限位筒、壓力計組成，壓力計位于地面上，壓力計通過電纜連接著扶正筒的上端，扶正筒下端連接著上端小下端大的錐形限位筒，記憶合金管套在扶正筒的外部并座于錐形限位筒上。
[0006]所述的所述的記憶合金管內(nèi)徑介于扶正筒內(nèi)徑和錐形限位筒下端內(nèi)徑之間。
[0007]所述的記憶合金管由形狀記憶合金加工而成，記憶合金管外壁上固定著多個橡膠密封圈，橡膠密封圈通過耐高溫粘合劑粘合在記憶合金管外壁上，并且由上及下等間距分布。
[0008]所述的補(bǔ)貼管長度為8?10米。
[0009]—種上述的油井套管自膨脹補(bǔ)貼裝置的補(bǔ)貼方法，包括如下步驟:
入井前先將耐高溫粘合劑涂覆在橡膠密封圈和形狀記憶合金管的外壁上，然后將形狀記憶合金管穿過電纜后套在扶正筒外，其下端抵在錐形限位筒中部上；
通過修井車帶動電纜將補(bǔ)貼管下至套管損傷位置，靜置30分鐘，觀察壓力計變化； 待到壓力計讀數(shù)突然降低，此時表示補(bǔ)貼成功，用修井車將電纜及井下工具釋放裝置勻速提出地面，完成補(bǔ)貼。
[0010]本發(fā)明的有益效果:
1、補(bǔ)貼管在設(shè)定溫度下具有自膨脹特性，無需采用液壓擴(kuò)張或火藥爆炸等手段，即可實現(xiàn)套管修復(fù)，操作方便，施工安全。
[0011 ] 2、補(bǔ)貼管由記憶合金加工而成，耐腐蝕性強(qiáng)，比強(qiáng)度高，補(bǔ)貼完成后，密封堵漏可靠，受溫度、壓力、介質(zhì)等因素影響小，不易脫落，使用壽命長，同時還可以顯著增強(qiáng)套管的抗內(nèi)壓和抗外擠性能。
[0012]3、補(bǔ)貼管壁薄，補(bǔ)貼后套管通徑基本不變，不影響生產(chǎn)和作業(yè)。
[0013]4、井下工具釋放裝置設(shè)計巧妙，結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，能夠很準(zhǔn)確地判斷補(bǔ)貼管的自膨脹狀態(tài)。
【附圖說明】
[0014]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]圖1是油井套管自膨脹補(bǔ)貼方法示意圖。
[0016]圖2是補(bǔ)貼管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是井下工具釋放裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖標(biāo)記說明:1、記憶合金管；2、橡膠密封圈；3、耐高溫粘合劑;4、電纜;5、扶正筒;6、錐形限位筒;7、壓力計。
【具體實施方式】
[0019]實施例1:
本實施例提供一種油井套管自膨脹補(bǔ)貼裝置，結(jié)合圖1、圖2和圖3所示，包括井下工具釋放裝置和補(bǔ)貼管，所述的補(bǔ)貼管為記憶合金管1，如圖3所示，所述的井下工具釋放裝置由電纜4、扶正筒5、錐形限位筒6、壓力計7組成，壓力計7位于地面上，壓力計7通過電纜4連接著扶正筒5的上端，扶正筒5下端連接著上端小下端大的錐形限位筒6，記憶合金管I套在扶正筒5的外部并座于錐形限位筒6上。
[0020]本實施例的這種結(jié)構(gòu)，利用井下工具釋放裝置將補(bǔ)貼管下至套管損傷位置，利用井內(nèi)溫度將補(bǔ)貼管加熱，待記憶合金管達(dá)到訓(xùn)練溫度時會迅速自膨脹，并牢固地補(bǔ)貼到套管內(nèi)壁上，達(dá)到修復(fù)套管、恢復(fù)油井產(chǎn)能的目的，待到補(bǔ)貼管補(bǔ)貼至套管損傷位置后，電纜4承重的重量就會較小，這樣位于地面的壓力計7的數(shù)據(jù)會迅速變小，當(dāng)壓力計7的數(shù)據(jù)突然變小的時候標(biāo)志著補(bǔ)貼工作已經(jīng)完成，可以將井下工具上提至地面。
[0021]實施例2:
在上述實施例1中，記憶合金管I要完成從開始的座在錐形限位筒6上到后來的離開錐形限位筒6，要完成這些動作，需要進(jìn)行特別設(shè)計，本實施例中進(jìn)行了詳細(xì)說明，在本實施例中，記憶合金管I內(nèi)徑介于扶正筒5內(nèi)徑和錐形限位筒6下端內(nèi)徑之間，開始的時候，記憶合金管I套在扶正筒5外座在錐形限位筒6上，當(dāng)下入井中，隨著溫度上升，記憶合金管I膨脹，其內(nèi)徑會慢慢地大于錐形限位筒6最下端的內(nèi)徑，此時記憶合金管I不會再座在錐形限位筒6上，會貼著套管壁對損害部位進(jìn)行補(bǔ)貼，跟錐形限位筒6完全分離。
[0022]在本實施例中，記憶合金管I由形狀記憶合金加工而成，記憶合金材料經(jīng)過成分設(shè)計、制備和反復(fù)訓(xùn)練處理，能夠產(chǎn)生形狀記憶效果，能夠在特定溫度下迅速恢復(fù)到原來的記憶形狀，其材料成分和規(guī)格根據(jù)強(qiáng)度要求和套管規(guī)格而定，具有的特定溫度下的自膨脹特性，無需采用液壓擴(kuò)張或火藥爆炸等手段，就可實現(xiàn)套管修復(fù)
而且，如圖2所示，記憶合金管I外壁上固定著多個橡膠密封圈2，橡膠密封圈2通過耐高溫粘合劑3粘合在記憶合金管I外壁上，并且由上及下等間