CN107542422A - 不同井径的磨铣方法及组合式磨鞋和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的是不同井径的磨铣方法及组合式磨鞋和使用方法，用于井下作业磨铣施工，尤其适用于不同井径的井下磨铣作业。组合式磨鞋包括外磨铣鞋，将内磨铣鞋通过锁块固定在外磨铣鞋里面，活塞通过剪断销钉固定在内磨铣鞋的内腔中，外磨铣鞋的外径与大内径段的套管井筒相符，内磨铣鞋的外径与小内径的套管井筒相符。减少了在不同井径油气井内磨铣需要下两趟钻柱、耗时长、效率低的问题。有效提高了施工效率和缩短了施工时间，显著降低了生产成本，具有很好的应用效果和显著的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及石油工业的井下修井作业工具，特别是不同井径的磨铣方法及组合式磨鞋和使用方法，用于井下作业磨铣施工，尤其适用于不同井径的井下磨铣作业。
背景技术
在深井、超过6000米的超深井，上部套管井筒一般使用4000m左右的95/8吋套管，下部套管井筒采用2000米的7吋套管的生产套管组合完井。在对这类油气井进行封隔器卡封酸压或套管内封隔措施作业后，在取出封隔器、桥塞等工具时，有时会遇到胶皮脱落留井的事故；落井胶皮会影响后续的措施作业，对于脱落在95/8吋套管内的胶皮，如直接下入小于7吋套管内径的磨铣类工具，在 95/8吋套管内处理时，胶皮会窜至工具上方，不但无法实现对胶皮的有效处理，还会出现上提钻具挂卡现象，甚至造成卡钻事故。因此，目前对上述套管井筒中落物的处理方法是：首先使用适用于95/8吋套管内径的大直径磨铣类工具将其推至7吋套管悬挂器位置后，起出大直径工具；再下入适用于7吋套管内径的磨铣类工具将其推至井底后破碎掉。这就需要至少起下两趟钻柱才能完成这项磨铣工作。
另外，对于这类套管组合完井的超深井，在封井时一般会在95/8吋套管、7吋套管内分别都打入水泥塞的封井方式进行封井。需要重新开采施工时，同样需要下两趟钻柱，进行磨铣，才能完成处理两层水泥塞的钻铣工作。
传统的磨鞋是一种下端焊接硬质合金或耐磨材料制成的直筒状磨铣工具，常规磨鞋的本体直径是不变的，只能在相同井径的井内使用，而当在井径不同的井内进行磨铣作业时，只能从井内先起出大直径的磨鞋后，再更换直径较小的磨鞋进行磨铣作业，目前还没有一种能在不同井径内进行磨铣作业的磨鞋。
基于以上的原因，生产现场需要研制一种组合磨铣类工具，使其在95/8吋和7吋组合套管内处理井内落物时，既能满足在上部95/8吋大直径套管内处理的要求，又具备在处理至7吋套管悬挂器位置时，能够进入7吋套管内继续处理的功能，如此可大幅度提高工作时效，减轻作业劳动强度，达到事半功倍的效果。
发明内容
本发明的目的是提供不同井径的磨铣方法及组合式磨鞋和使用方法，解决传统磨鞋在不同井径油气井内磨铣施工需要下两趟钻柱、耗时长、效率低的问题，减少钻柱的起下次数，提高施工效率，降低生产成本。
为解决上述问题，本发明是这样实现的：
不同井径的磨铣方法是将不同外径的磨鞋组装在一起构成组合式磨鞋，让小外径的磨鞋通过锁块锁定在大外径的磨鞋里面，在小外径的磨鞋里面装入活塞和剪断销钉，通过剪断销钉将活塞固定在小外径的磨鞋里面；首先用大外径的磨鞋磨铣大内径段的套管井筒，在进入小内径的套管井筒时，将活塞打落并使其接纳锁块，让大外径的磨鞋退至小外径的磨鞋上方，使用小外径的磨鞋磨铣下方的小内径套管井筒。
使用不同井径的磨铣方法的组合式磨鞋包括外磨铣鞋，将内磨铣鞋通过锁块固定在外磨铣鞋里面，活塞通过剪断销钉固定在内磨铣鞋的内腔中，外磨铣鞋的外径与大内径段的套管井筒相符，内磨铣鞋的外径与小内径的套管井筒相符。
用于组合式磨鞋的施工方法，是：
A、首先使用外磨铣鞋磨铣大内径套管井筒中的落物；
B、在进入小内径套管井筒前，从地面投入打压球打落活塞；
C、活塞落入内磨铣鞋内腔的底端后，锁块落入锁块座落槽中使外磨铣鞋解除锁定；
D、下放管柱，外磨铣鞋在小内径套管井筒的推动下滑动至内磨铣鞋上方的管柱中；
E、使用内磨铣鞋磨铣小内径套管井筒中的落物。
与现有技术相比，本发明的显著效果在于：本磨鞋工作时，首先使用本磨鞋的外磨铣鞋在大内径套管井筒内磨铣，在大内径套管井筒内完成磨铣后，不用起钻。在进入小内径套管井筒前，在地面往钻柱内投入打压球，打压球在活塞顶端密封，打压剪断剪断销钉使活塞下移；外磨铣鞋脱离了锁块的锁定，处于活动状态，可随内磨铣鞋的上部管柱上移，从而露出内磨铣鞋，再进入小内径套管井筒内，使用内磨铣鞋进行磨铣作业，从而达到只下一趟钻柱，可磨铣不同内径的套管井筒内的落物或水泥塞的目的。从而减少了在不同井径油气井内磨铣需要下两趟钻柱、耗时长、效率低的问题。有效提高了施工效率和缩短了施工时间，显著降低了生产成本，具有很好的应用效果和显著的经济效益。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中A-A向断面的剖视图。
图中：内磨铣鞋-1，密封圈-2，外磨铣鞋-3，活塞-4，剪断销钉-5，锁块-6，卡块—7。
具体实施方式
以下结合附图详述本发明，并非限制本发明的保护范围，凡使用本发明的设计思路得出的改进均属于本发明的保护范畴。
不同井径的磨铣方法，是将不同外径的磨鞋组装在一起构成组合式磨鞋，让小外径的磨鞋通过锁块6锁定在大外径的磨鞋里面，在小外径的磨鞋里面装入活塞4和剪断销钉5，通过剪断销钉5将活塞4固定在小外径的磨鞋里面；首先用大外径的磨鞋磨铣大内径段的套管井筒，在进入小内径的套管井筒时，将活塞4打落并使其接纳锁块6，让大外径的磨鞋退至小外径的磨鞋上方，使用小外径的磨鞋磨铣下方的小内径套管井筒。
参见图1和图2，使用不同井径的磨铣方法的组合式磨鞋包括外磨铣鞋3，将内磨铣鞋1通过锁块6固定在外磨铣鞋3里面，活塞4通过剪断销钉5固定在内磨铣鞋1的内腔中，外磨铣鞋3的外径与大内径段的套管井筒相符，内磨铣鞋1的外径与小内径的套管井筒相符。
所述内磨铣鞋1内腔下部设有水眼与下部外圆的过水槽贯通、下端焊接硬质合金或耐磨材料；内磨铣鞋1的下部外圆还设有卡块7，卡块7上方的本体中设有锁孔和剪钉孔，在该锁孔和剪钉孔中分别装入锁块6和剪断销钉5，内磨铣鞋1的上部内圆设有螺纹连接腔和循环腔。
所述活塞4上部本体中设有循环孔，该循环孔在活塞4被打落后与内磨铣鞋1中的循环腔相对应；活塞4的本体外圆设有剪钉凹槽和锁块座落槽，锁块座落槽设在剪钉凹槽的上部。当活塞4被打压剪断了剪断销钉5下行后，打压球堵塞了中心通道，由于打压球的外径小于循环腔的内径，此时修井液可通过内磨铣鞋1中的循环腔和活塞4中的循环孔再进入活塞4的中心孔、向下形成循环冲洗通道，可保持磨铣时的正循环冲洗。
所述活塞4的上端设有球座倒角，外圆设有三道密封圈2，当活塞4被剪断销钉5固定在内磨铣鞋1的内腔中后，密封圈2能够分别实现对活塞4的球座倒角、锁块座落槽、剪钉凹槽和锁块6的密封。
所述外磨铣鞋3的下部内腔设有卡块安装槽和卡块退出槽，在外磨铣鞋3的中心孔孔壁中设有锁块安装槽，该锁块安装槽是凹形槽与锁块6嵌入端的形状相配合。
所述卡块安装槽与卡块退出槽连通，卡块安装槽是周向槽，卡块退出槽是轴向槽、与卡块安装槽垂直。既方便内磨铣鞋1的安装、也方便外磨铣鞋3的退出。外磨铣鞋3通过锁块6实现与内磨铣鞋1之间轴向上的锁定，通过卡块7实现与内磨铣鞋1之间径向上的锁定。
用于组合式磨鞋的施工方法，是：
A、首先使用外磨铣鞋3磨铣大内径套管井筒中的落物；
B、在进入小内径套管井筒前，从地面投入打压球打落活塞4；
C、活塞4落入内磨铣鞋1内腔的底端后，锁块6落入锁块座落槽中使外磨铣鞋3解除锁定；
D、下放管柱，外磨铣鞋3在小内径套管井筒的推动下滑动至内磨铣鞋1上方的管柱中；
E、使用内磨铣鞋1磨铣小内径套管井筒中的落物。
使用本发明磨铣时，按照井下作业磨铣操作规程，把本磨鞋通过内磨铣鞋1的螺纹连接腔与作业管柱连接后下入到不同井径的油气水井内，首先使用本磨鞋的外磨铣鞋3在井内大内径段的套管井筒内磨铣，在大内径段的套管井筒内完成磨铣后，不用起钻。在进入小内径段的套管井筒前，在井口往作业管柱内投入打压球，打压球在活塞4顶端座封。使用柱塞泵打入合适压力的液体剪断剪断销钉5，活塞4下移至内磨铣鞋1的下端。此时，活塞4上部及其投入的打压球下移至内磨铣鞋1的循环腔内，由于循环腔的内径大于打压球的外径，使上部作业管柱中心通道的修井液通过循环腔及活塞4上的循环孔与本磨鞋下部连通，形成循环冲洗通道。同时，活塞4下移后其本身的锁块座落槽恰好正对锁块6所在位置，此时，再继续下放钻柱，外磨铣鞋3会在小内径套管井筒壁的作用下上移，外磨铣鞋3的内壁推动锁块6内缩，外磨铣鞋3脱离锁块6的锁止，处于活动状态，使外磨铣鞋3随钻柱上移，露出内磨铣鞋1，而内磨铣鞋1会继续进入小内径套管井筒内进行磨铣作业，直至磨铣作业完成。
上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本发明不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神和启示下做出修改。本文所公开的方案可能存在很多变更、组合和修改，且都在本发明的范围内，因此，保护范围不仅限于上文的说明。
Claims (8)
1.不同井径的磨铣方法，是将不同外径的磨鞋组装在一起构成组合式磨鞋，让小外径的磨鞋通过锁块锁定在大外径的磨鞋里面，在小外径的磨鞋里面装入活塞和剪断销钉，通过剪断销钉将活塞固定在小外径的磨鞋里面；首先用大外径的磨鞋磨铣大内径段的套管井筒，在进入小内径的套管井筒时，将活塞打落并使其接纳锁块，让大外径的磨鞋退至小外径的磨鞋上方，使用小外径的磨鞋磨铣下方的小内径套管井筒。
2.使用权利要求1所述不同井径的磨铣方法的组合式磨鞋，包括外磨铣鞋，其特征是，将内磨铣鞋通过锁块固定在外磨铣鞋里面，活塞通过剪断销钉固定在内磨铣鞋的内腔中，外磨铣鞋的外径与大内径段的套管井筒相符，内磨铣鞋的外径与小内径的套管井筒相符。
3.如权利要求2所述的不同井径的磨铣方法的组合式磨鞋，其特征是，所述内磨铣鞋内腔下部设有水眼与下部外圆的过水槽贯通、下端焊接硬质合金或耐磨材料；内磨铣鞋的下部外圆还设有卡块，卡块上方的本体中设有锁孔和剪钉孔，在该锁孔和剪钉孔中分别装入锁块和剪断销钉，内磨铣鞋的上部内圆设有螺纹连接腔和循环腔。
4.如权利要求3所述的不同井径的磨铣方法的组合式磨鞋，其特征是，所述活塞上部本体中设有循环孔，该循环孔在活塞被打落后与内磨铣鞋中的循环腔相对应；活塞的本体外圆设有剪钉凹槽和锁块座落槽，锁块座落槽设在剪钉凹槽的上部。
5.如权利要求2或3所述的不同井径的磨铣方法的组合式磨鞋，其特征是，所述活塞的上端设有球座倒角，外圆设有三道密封圈，当活塞被剪断销钉固定在内磨铣鞋的内腔中后，密封圈能够分别实现对活塞的球座倒角、锁块座落槽、剪钉凹槽和锁块的密封。
6.如权利要求2所述的不同井径的磨铣方法的组合式磨鞋，其特征是，所述外磨铣鞋的下部内腔设有卡块安装槽和卡块退出槽，在外磨铣鞋的中心孔孔壁中设有锁块安装槽，该锁块安装槽是凹形槽与锁块嵌入端的形状相配合。
7.如权利要求6所述的不同井径的磨铣方法的组合式磨鞋，其特征是，所述卡块安装槽与卡块退出槽连通，卡块安装槽是周向槽，卡块退出槽是轴向槽、与卡块安装槽垂直。
8.用于权利要求2所述的组合式磨鞋的施工方法，是：
A、首先使用外磨铣鞋磨铣大内径套管井筒中的落物；
B、在进入小内径套管井筒前，从地面投入打压球打落活塞；
C、活塞落入内磨铣鞋内腔的底端后，锁块落入锁块座落槽中使外磨铣鞋解除锁定；
D、下放管柱，外磨铣鞋在小内径套管井筒的推动下滑动至内磨铣鞋上方的管柱中；
E、使用内磨铣鞋磨铣小内径套管井筒中的落物。
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