CN116066000B - 一种套管喷砂割缝造腔管柱及其整形作业方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种套管喷砂割缝造腔管柱及其整形作业方法，其管柱包括自上而下依设置的液压变径滚珠扶正器、反循环洗井阀和水力喷砂割缝器；其套变整形作业方法依次通过管柱组装和下放、井口装置组装及地面泵注***连接、套管喷砂割缝及套管外造腔作业、上提管柱、套管整形、通井验证、套管加固和钻塞、完井这八个步骤完成；该管柱在油田修井套管缩径整形作业时，不仅能够对变形段套管进行纵向割缝，同时还能有效清理套管外地层岩屑，清除套管所受外界应力，为套管整形提供先决条件，有效提高整形成功率；此外，其在结构设计上不仅适用于不同内径的套管井段作业要求，且能够解决可能出现的管柱堵塞问题。
Description
技术领域
本发明涉及油田修井作业技术领域，特别涉及一种套管喷砂割缝造腔管柱及其整形作业方法。
背景技术
随着油田开发进入中后期，国内外油田油水井套损比例逐年升高，严重的油田套损比例能达到25％以上。套损类型包括：腐蚀穿孔、套管缩径、套管错断(断脱并错开)，破坏油水井正常生产通道，造成油水井带病生产或彻底停产，严重影响油田的采收率。其中：套管变形的主要原因是由于套管套地层泥岩遇水膨胀产生蠕动或地层滑动所产生的地层应力挤压套管外壁所致，修井工艺上一般通过机械或液压胀管器胀套整形来恢复套管生产通径,但是由于导致套管变形的地层应力或外界因素尚未消除，胀套整形后的套管，一般在短时间内会再次发生套管变形，严重的在胀修套管操作过程中，会造成工具卡或无法通过等情况。
因此，基于目前的套管整形技术还不能满足油水井生产要求，急需开发一种套管喷砂割缝造腔管柱及套管整形作业方法来恢复油水井井筒完整性，以满足生产要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种有效消除套管外地层应力，为修复缩径套管提供条件的套管喷砂割缝造腔管柱。
本发明的另一目的是提供一种采用上述套管喷砂割缝造腔管柱的整形作业方法。
为此，本发明技术方案如下：
一种套管喷砂割缝造腔管柱，包括自上而下依设置的液压变径滚珠扶正器、反循环洗井阀和水力喷砂割缝器；其中，
反循环洗井阀包括设置在第二外筒内的第二限位环、第二复位弹簧和循环滑套；第二外筒内径自上而下逐级减小，使其内壁上自上而下依次形成有第三环形台阶和第四环形台阶，且在位于第三环形台阶上方的第二外筒侧壁上开设有第一过流通孔；循环滑套和第二限位环自下而上间隔设置并套装在第二外筒内；第二限位环固定在第二外筒的内壁上；循环滑套为一顶端外壁上设有第二环形凸台、底端内壁上设有第三环形凸台的圆柱形筒体，其底端压配在第四环形台阶上；循环滑套的筒体侧壁上且位于第一过流通孔下方处开设有第二过流通孔，使循环滑套上行至第二限位环处时，第二过流通孔与第一过流通孔相连通；第二复位弹簧套装在循环滑套内侧，其顶端抵在第二限位环的底端端面上、底端压配在第三环形凸台的上端面上；
水力喷砂割缝器包括自上而下相连接的过渡管和喷砂头；喷砂头为一底端为锥形的柱形体，自其顶面中心处沿轴向开设有接近锥形底端的盲孔，且自盲孔孔底沿圆周方向均布开设多条贯通至锥形底端的锥形面上的喷射孔道；每条喷射通的内侧孔径小于外侧孔径，且在外侧通孔内装有喷嘴。
进一步地，扶正器采用液压变径滚珠扶正器，其包括设置在第一外筒内的第一限位环、止推滑套、复位弹簧和若干个滚珠；其中，
第一外筒的内径自上而下逐级减小，使其内壁上自上而下依次形成有第一环形台阶和第二环形台阶，且在第一外筒的下部侧壁上开设有两排锥形通孔组；每排锥形通孔组由沿圆周方向均布开设的多个内径自内向外逐渐减小的锥形通孔构成，使各滚珠分别一一对应地设置在各个锥形通孔内；
止推滑套和第一限位环自下而上套装在第一外筒内侧；第一限位环固定在位于第一环形台阶上方的第一外筒的内壁上；止推滑套为一顶端内壁上设有第一环形凸台的圆柱形筒体，其顶端局部抵在第一限位环的底面上、底端与第二环形台阶间隔设置，且在止推滑套的外壁上间隔开设有两条环形滚珠凹槽；两条环形滚珠凹槽的开设位置与第一外筒侧壁上的两排锥形通孔组的开设位置相适应，使设置在各锥形通孔内的滚珠初始均落在对应的环形滚珠凹槽内；
复位弹簧套装在止推滑套内侧，其顶端抵在第一环形凸台的下端面上、底端压配在第二环形台阶的上端面上。
进一步地，第一外筒的顶端内壁上设有连接内螺纹，使其顶端与上部油管串连接；第一外筒的底端外壁上设有连接外螺纹。
进一步地，在循环滑套的第二环形凸台外壁上以及位于第二过流通孔上方的筒体外壁上各设有两道密封盘根，使循环滑套的第二环形凸台外壁与第二外筒内壁之间、筒体外壁与第二外筒内壁之间均形成密封。
进一步地，在第二外筒的顶端内壁上设有连接内螺纹，使其顶端与扶正器底端通过螺纹连接固定；在第二外筒的底端外壁上设有连接外螺纹，过渡管顶端设有双母接头，第二外筒底端通过第二油管与双母接头依次通过螺纹连接固定。
进一步地，喷砂头底端开设的喷射孔道的条数为条，各喷射孔道均自盲孔孔底斜向向外侧呈45°角开设。
进一步地，喷砂头的顶端套装在过渡管的底端内侧并与过渡管螺纹连接固定，且在喷砂头的底端外壁上设有两道密封胶圈，使喷砂头与过渡管之间形成密封。
一种采用上述套管喷砂割缝造腔管柱实施的整形作业方法，步骤如下：
S1、组装并下放套管喷砂割缝造腔管柱至其水力喷砂割缝器底端距离套管的套管变形井段顶部1m处；
S2、组装井口装置及连接地面泵注***；
S3、套管喷砂割缝及套管外造腔作业，其具体步骤为：
泵车正常循环，保持泵注排量至少为300L/min，记录泵压；停泵，循环罐内搅拌器启动，向循环罐内以7％～8％的砂比加入石英砂，搅拌至悬浮均匀；
启泵，保持泵注排量至少为300L/min，并连续泵入混砂液体10m3，出口入15m3储液罐用于割缝完成后作为循环罐以洗出泵入井内的石英砂；
接着，根据套变井段深度及油管串内容积及泵注排量，计算出混砂液顶替位置；待混砂液顶替至水力喷砂割缝器以上1m时，按0.1m/min速度下放管柱；此时，混砂液经过水力喷砂割缝器的喷嘴喷出，对套管进行割缝，同时清理套管外固井水泥环或地层岩屑；
重复上述步骤至少2次，直至造封作业完成；
S4、上提套管喷砂割缝造腔管柱；
S5、套管整形：
利用油管串向井下下放液压胀套整形工具串，至套变段进行套管整形，直至上提下放无阻挂；
S6、通井验证：
利用油管串向井下下放通井规至整形井段，加压至不超过30KN，若可通过，则满足通井要求；
S7、套管加固：
利用油管串向井下下放由套管悬挂器、钢制套管、浮箍和浮鞋形成的管柱串至整形井段底界以下20m；
其中，钢制套管的长度≥整形井段长度+40m；座挂套管悬挂器并加压100KN，若无位移，则合格；
接着，注灰二固，候凝48h以上；
S8、钻塞、完井。
优选，步骤S2具体为：在井口安装自封器以封闭油管串于套管的环空；在第一油管串顶部安装水龙头及高压水龙带至泵车；泵车上水接入10m3循环罐，并配备15m3地罐以盛装8m3洗井液备用；启泵，待试循环正常后，记录泵压和排量。
与现有技术相比，该套管喷砂割缝造腔管柱在油田修井套管缩径整形作业时，可利用水力喷砂割缝器对变形段套管进行纵向割缝，同时清理套管外地层岩屑，清除套管所受外界应力，为套管整形提供先决条件，有效提高整形成功率，同时避免套管短期内二次缩径，并配合有变径滚珠扶正器和反循环洗井阀，不仅适用于不同内径的套管井段作业要求，且能够解决可能出现的管柱堵塞问题；此外，该套管喷砂割缝造腔管柱配合液压胀套工具等实现有效恢复套管通径，并通过小套管加固方式恢复油水井生产通道，同时能避免套管二次缩径损坏，满足缩径油水井恢复生产的需要，在油田修井作业和生产中具有很好的推广前景。
附图说明
图1为本发明的套管喷砂割缝造腔管柱上半部分的结构示意图；
图2为本发明的套管喷砂割缝造腔管柱下半部分的结构示意图；
图3为本发明的套管喷砂割缝造腔管柱的液压变径滚珠扶正器(第一复位弹簧处于压缩状态)的结构示意图；
图4为本发明的套管喷砂割缝造腔管柱的反循环洗井阀(第二复位弹簧处于自由状态)的结构示意图；
图5为本发明的套管喷砂割缝造腔管柱的水力喷砂割缝器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。
实施例1
如图1和图2所示，该套管喷砂割缝造腔管柱包括自上而下依次螺纹连接的第一油管串1、液压变径滚珠扶正器2、反循环洗井阀3、第二油管4和水力喷砂割缝器5。其中，
第一油管串1用于下放整体管柱直至水力喷砂割缝器5位于套变位置上方，其长度与井下套变位置的深度相关，使整体管柱能够下放至水力喷砂割缝器5位于套管变形井段顶部1m处；
如图3所示，液压变径滚珠扶正器2包括第一外筒2a、第一限位环2b、止推滑套2c、复位弹簧2d和八个滚珠2f；具体地，
第一外筒2a为圆柱形筒体结构，其内径自上而下逐级减小，使其内壁上自上而下依次形成有第一环形台阶和第二环形台阶；在第一外筒2a的下部侧壁上开设有两排锥形通孔组，每排锥形通孔组由沿圆周方向均布开设的四个内径自内向外逐渐减小的锥形通孔2e构成，使八个滚珠2f分别一一对应地设置在八个锥形通孔2e内；在第一外筒2a的顶端内壁上设有连接内螺纹、底端外壁上设有连接外螺纹；
第一限位环2b为一圆柱形筒体，其套装在第一外筒2a内侧并设置在第一环形台阶的上端面上方，并采用螺纹连接的方式固定在第一外筒2a的内壁上；
止推滑套2c为一顶端内壁上设有第一环形凸台的圆柱形筒体，其外壁上间隔开设有两条环形滚珠凹槽2e；止推滑套2c套装在第一外筒2a内侧并设置在第二环形台阶上方，其顶端局部抵在第一限位环2b的底面上、底端与第二环形台阶的上端面留有一段间距；两条环形滚珠凹槽2e的开设位置与第一外筒2a侧壁上的两排锥形通孔组的开设位置相适应的环形滚珠凹槽2e，使初始状态下两条环形滚珠凹槽2e分别与两排锥形通孔组位置相对，八个滚珠2f分别落入两条环形滚珠凹槽2e内；
复位弹簧2d套装在止推滑套2c内侧，其顶端抵在第一环形凸台的下端面上、底端压配在第二环形台阶的上端面上；当止推滑套2c在液压作用下下行至第二环形台阶处时，复位弹簧2d为压缩状态，同时由于止推滑套2c上的两条环形滚珠凹槽2e相对于两排锥形通孔组下行，使八个滚珠2f自各锥形通孔向外凸出，使第一筒体2a外径增大，实现扶正功能；当卸掉液压作用后，受到压缩复位弹簧2d恢复原状并推动止推滑套2c上行至初始状态，八个滚珠2f重新落入两条环形滚珠凹槽2e内，第一筒体2a恢复原有外径。
该液压变径滚珠扶正器2的上述变径功能能够满足不同套变井况作业要求，且具有防卡的效果。
如图4所示，反循环洗井阀3包括第二外筒3a、第二限位环3b、第二复位弹簧3c和循环滑套3d；具体地，
第二外筒3a为圆柱形筒体结构，其内径自上而下逐级减小，使其内壁上自上而下依次形成有第三环形台阶和第四环形台阶；在位于第三环形台阶上方的第二外筒3a侧壁上开设有第一过流通孔3f；在第二外筒3a的顶端内壁上设有连接内螺纹、底端外壁上设有连接外螺纹；
循环滑套3d和第二限位环3b自下而上间隔套装在第二外筒3a内侧；其中，第二限位环3b为一圆柱形筒体，其螺纹连接在第二外筒3a的内壁上；循环滑套3d为一顶端外壁上设有第二环形凸台、底端内壁上设有第三环形凸台的圆柱形筒体，其中部侧壁上设有第二过流通孔3g；循环滑套3d底端压配在第三环形台阶上，其上第二过流通孔3g位于第一过流通孔3f下方，且第二过流通孔3g与第一过流通孔3f的间隔距离满足当循环滑套3d上行至抵在第二限位环3b的底端端面上时，第二过流通孔3g与第一过流通孔3f相连通；
作为本实施例的一个优选技术方案，为了保证循环滑套3d与第二限位环3b之间的密封性，在循环滑套3d的第二环形凸台外壁上以及位于第二过流通孔3g上方的筒体外壁上各设有两道密封盘根3e，使循环滑套3d的第二环形凸台外壁与第二外筒3a内壁之间、筒体外壁与第二外筒3a内壁之间均形成密封；
第二复位弹簧3c套装在循环滑套3d内侧，其顶端抵在第二限位环3b的底端端面上、底端压配在第三环形凸台的上端面上；
在反循环洗井阀3循环切割造缝期间，如喷砂过程出现管柱堵塞问题时，向油套环空内泵注高压液体，高压液体进入第一过流通孔3f并作用在循环滑套3d的第二环形凸台的下端面上，推动循环滑套3d上行至其顶端抵在第二限位环3b的底端端面上，此时第二过流通孔3g与第一过流通孔3f相连通，高压液体进入至第二外筒3a内部，进而实现反循环洗井功能，洗出管内堵塞的石英砂。
第二油管4用于方便连接反循环洗井阀3和水力喷砂割缝器5。
如图5所示，水力喷砂割缝器5包括自上而下依次连接的双母接头5a、过渡管5b和喷砂头5d；具体地，
双母接头5a的顶端套装在第二油管4的底端外侧并与第二油管4螺纹连接固定、底端套装在过渡管5b的顶端外侧并与过渡管5b螺纹连接固定；
喷砂头5d为一底端加工为锥形的圆柱体，自其顶面中心处沿轴向开设有接近锥形底端的盲孔，且自盲孔孔底沿圆周方向均布开设四条喷射通孔；每条喷射通孔均自盲孔孔底朝向锥形底端的锥形面沿斜向45°的角度开设，且内侧孔径小于外侧孔径，并在外侧孔壁上采用螺纹连接的方式安装有喷嘴5e；水力喷砂割缝器5在喷嘴5e的节流作用，配合循环工作液(砂比7％-8％)即可实现对套管进行割缝，同时其还对套管外地层岩屑进行喷刷清理，消除变形套套管外应力；
喷砂头5d的顶端套装在过渡管5b的底端内侧并与过渡管5b螺纹连接固定；同时，为了保证喷砂头5d与过渡管5b之间的连接密封性，在喷砂头5d的底端外壁上设有两道密封胶圈5c，使喷砂头5d与过渡管5b之间形成密封。
实施例2
一种采用实施例1的套管喷砂割缝造腔管柱实现的套管整形作业方法，其具体实施步骤如下：
S1、组装并下放套管喷砂割缝造腔管柱：
将第一油管串1、液压变径滚珠扶正器2、反循环洗井阀3、第二油管4和水力喷砂割缝器5自上而下依次螺纹连接，形成套管喷砂割缝造腔管柱；然后下放套管喷砂割缝造腔管柱至水力喷砂割缝器5底端距离套管6的套管变形井段顶部1m处；
S2、组装井口装置及连接地面泵注***：
在井口安装自封器以封闭油管串1于套管6的环空；在第一油管串1顶部安装水龙头及高压水龙带至泵车；泵车上水接入10m3循环罐(内设有搅拌器及加砂漏斗)，15m3地罐(内配有8m3洗井液)备用；启泵，待试循环正常后，记录泵压和排量；
S3、套管喷砂割缝及套管外造腔作业：
泵车正常循环，保持泵注排量至少为300L/min，记录泵压；
停泵，循环罐内搅拌器启动，向循环罐内以7％～8％的砂比加入石英砂，搅拌至悬浮均匀；
启泵，保持泵注排量至少为300L/min，并连续泵入混砂液体10m3，出口入15m3储液罐，用于割缝完成后作为循环罐使用，以洗出泵入井内的石英砂；
根据套变井段深度及油管串1内容积及泵注排量，计算出混砂液顶替位置；待混砂液顶替至水力喷砂割缝器以上1m时，按0.1m/s速度下放管柱；此时，混砂液经过水力喷砂割缝器5的喷嘴5e喷出；在节流喷射作用，配合循环工作液(砂比7％～8％)，对套管进行割缝，同时还对套管外地层岩屑进行喷刷清理，消除变形套套管外应力；重复2次以上步骤，直至作业完成；
S4、上提套管喷砂割缝造腔管柱；
S5、套管整形：
利用油管串向井下下放液压胀套整形工具串，其由下而生的滚珠胀管器、液力增压装置、油管锚及油管依次通过油管丝扣连接构成，至套变段(即经过步骤S3形成的喷砂切割段)进行套管整形，直至上提下放无阻挂；
S6、通井验证：
利用油管串向井下下放通井规至整形井段(即经过步骤S3形成的喷砂切割段)，加压至不超过30KN，若可通过，则满足通井要求；
S7、套管加固(或直接采用水泥加固)：
利用油管串向井下下放由套管悬挂器、钢制套管、浮箍和浮鞋形成的管柱串至整形井段(即经过步骤S3形成的喷砂切割段)底界以下20m；其中，钢制套管的长度≥整形井段长度+40m；
座挂套管悬挂器并加压100KN，若无位移，则合格；接着注灰二固，候凝48h以上；
S8、钻塞、完井：
利用油管串向井下下放由螺杆钻和磨鞋组成的管柱串，钻穿固井灰塞及浮箍、浮鞋，至井底，洗井彻底。起出钻塞管柱，完井。
至此，经过上述步骤S1～S8，包括有套管割缝、套管外造腔、套管整形及套管加固等多个步骤的套管整形作业完成。
Claims (8)
1.一种套管喷砂割缝造腔管柱，其特征在于，包括自上而下依设置的扶正器（2）、反循环洗井阀（3）和水力喷砂割缝器（5）；其中，
反循环洗井阀（3）包括设置在第二外筒（3a）内的第二限位环（3b）、第二复位弹簧（3c）和循环滑套（3d）；第二外筒（3a）内径自上而下逐级减小，使其内壁上自上而下依次形成有第三环形台阶和第四环形台阶，且在位于第三环形台阶上方的第二外筒（3a）侧壁上开设有第一过流通孔（3f）；循环滑套（3d）和第二限位环（3b）自下而上间隔设置并套装在第二外筒（3a）内；第二限位环（3b）固定在第二外筒（3a）的内壁上；循环滑套（3d）为一顶端外壁上设有第二环形凸台、底端内壁上设有第三环形凸台的圆柱形筒体，其底端压配在第四环形台阶上；循环滑套（3d）的筒体侧壁上且位于第一过流通孔（3f）下方处开设有第二过流通孔（3g），使循环滑套（3d）上行至第二限位环（3b）处时，第二过流通孔（3g）与第一过流通孔（3f）相连通；第二复位弹簧（3c）套装在循环滑套（3d）内侧，其顶端抵在第二限位环（3b）的底端端面上、底端压配在第三环形凸台的上端面上；
水力喷砂割缝器（5）包括自上而下相连接的过渡管（5b）和喷砂头（5d）；喷砂头（5d）为一底端为锥形的柱形体，自其顶面中心处沿轴向开设有接近锥形底端的盲孔，且自盲孔孔底沿圆周方向均布开设多条贯通至锥形底端的锥形面上的喷射孔道；每条喷射通的内侧孔径小于外侧孔径，且在外侧通孔内装有喷嘴（5e）；
扶正器（2）采用液压变径滚珠扶正器，其包括设置在第一外筒（2a）内的第一限位环（2b）、止推滑套（2c）、复位弹簧（2d）和若干个滚珠（2f）；其中，第一外筒（2a）的内径自上而下逐级减小，使其内壁上自上而下依次形成有第一环形台阶和第二环形台阶，且在第一外筒（2a）的下部侧壁上开设有两排锥形通孔组；每排锥形通孔组由沿圆周方向均布开设的多个内径自内向外逐渐减小的锥形通孔（2e）构成，使各滚珠（2f）分别一一对应地设置在各个锥形通孔（2e）内；止推滑套（2c）和第一限位环（2b）自下而上套装在第一外筒（2a）内侧；第一限位环（2b）固定在位于第一环形台阶上方的第一外筒（2a）的内壁上；止推滑套（2c）为一顶端内壁上设有第一环形凸台的圆柱形筒体，其顶端局部抵在第一限位环（2b）的底面上、底端与第二环形台阶间隔设置，且在止推滑套（2c）的外壁上间隔开设有两条环形滚珠凹槽；两条环形滚珠凹槽的开设位置与第一外筒（2a）侧壁上的两排锥形通孔组的开设位置相适应，使设置在各锥形通孔内的滚珠（2f）初始均落在对应的环形滚珠凹槽内；复位弹簧（2d）套装在止推滑套（2c）内侧，其顶端抵在第一环形凸台的下端面上、底端压配在第二环形台阶的上端面上。
2.根据权利要求1所述的套管喷砂割缝造腔管柱，其特征在于，第一外筒（2a）的顶端内壁上设有连接内螺纹，使其顶端与上部油管串连接；第一外筒（2a）的底端外壁上设有连接外螺纹。
3.根据权利要求1所述的套管喷砂割缝造腔管柱，其特征在于，在循环滑套（3d）的第二环形凸台外壁上以及位于第二过流通孔（3g）上方的筒体外壁上各设有两道密封盘根（3e），使循环滑套（3d）的第二环形凸台外壁与第二外筒（3a）内壁之间、筒体外壁与第二外筒（3a）内壁之间均形成密封。
4.根据权利要求2所述的套管喷砂割缝造腔管柱，其特征在于，在第二外筒（3a）的顶端内壁上设有连接内螺纹，使其顶端与扶正器（2）底端通过螺纹连接固定；在第二外筒（3a）的底端外壁上设有连接外螺纹，过渡管（5b）顶端设有双母接头（5a），第二外筒（3a）底端通过第二油管（4）与双母接头（5a）依次通过螺纹连接固定。
5.根据权利要求1所述的套管喷砂割缝造腔管柱，其特征在于，喷砂头（5d）底端开设的喷射孔道的条数为4条，各喷射孔道均自盲孔孔底斜向向外侧呈45°角开设。
6.根据权利要求1所述的套管喷砂割缝造腔管柱，其特征在于，喷砂头（5d）的顶端套装在过渡管（5b）的底端内侧并与过渡管（5b）螺纹连接固定，且在喷砂头（5d）的底端外壁上设有两道密封胶圈（5c），使喷砂头（5d）与过渡管（5b）之间形成密封。
7.一种采用如权利要求1所述的套管喷砂割缝造腔管柱实施的整形作业方法，其特征在于，步骤如下：
S1、组装并下放套管喷砂割缝造腔管柱至其水力喷砂割缝器（5）底端距离套管（6）的套管变形井段顶部1m处；
S2、组装井口装置及连接地面泵注***；
S3、套管喷砂割缝及套管外造腔作业，其具体步骤为：泵车正常循环，保持泵注排量至少为300L/min，记录泵压；停泵，循环罐内搅拌器启动，向循环罐内以7%~8%的砂比加入石英砂，搅拌至悬浮均匀；启泵，保持泵注排量至少为300L/min，并连续泵入混砂液体10m3，出口入15m3储液罐用于割缝完成后作为循环罐以洗出泵入井内的石英砂；接着，根据套变井段深度及油管串内容积及泵注排量，计算出混砂液顶替位置；待混砂液顶替至水力喷砂割缝器以上1m时，按0.1m/min速度下放管柱；此时，混砂液经过水力喷砂割缝器的喷嘴喷出，对套管进行割缝，同时清理套管外固井水泥环或地层岩屑；重复上述步骤至少2次，直至割缝作业完成；
S4、上提套管喷砂割缝造腔管柱；
S5、套管整形：利用油管串向井下下放液压胀套整形工具串，至套变段进行套管整形，直至上提下放无阻挂；
S6、通井验证：利用油管串向井下下放通井规至整形井段，加压至不超过30KN，若可通过，则满足通井要求；
S7、套管加固：利用油管串向井下下放由套管悬挂器、钢制套管、浮箍和浮鞋形成的管柱串至整形井段底界以下20m；钢制套管的长度≥整形井段长度+40m；座挂套管悬挂器并加压100KN，若无位移，则合格；接着注灰二固，候凝48h以上；
S8、钻塞、完井。
8.根据权利要求7所述的整形作业方法，其特征在于，步骤S2具体为：在井口安装自封器以封闭油管串于套管（6）的环空；在第一油管串顶部安装水龙头及高压水龙带至泵车；泵车上水接入10m3循环罐，并配备15m3地罐以盛装8m3洗井液备用；启泵，待试循环正常后，记录泵压和排量。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102493791A (zh) * | 2007-12-14 | 2012-06-13 | 中国石油大学(北京) | 磨料射流喷射装置 |
| CN103266876A (zh) * | 2013-02-28 | 2013-08-28 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 | 多级水力喷射分段压裂管柱的压裂工作方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104563998A (zh) * | 2014-09-04 | 2015-04-29 | 杰瑞能源服务有限公司 | 一种连续油管多段压裂工具管柱及施工方法 |
| CN108590617A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-09-28 | 杰瑞能源服务有限公司 | 分层压裂工具及其施工工艺 |
| CN208885235U (zh) * | 2018-09-28 | 2019-05-21 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种水平井拖动压裂管柱及其尾端封隔器 |
| CN110230470B (zh) * | 2019-06-14 | 2020-11-27 | 新疆永升能源有限责任公司 | 电控液压割缝解堵储层改造工具 |
| CN112761555B (zh) * | 2019-11-04 | 2023-04-25 | 中国石油天然气股份有限公司 | 通井、洗井、冲砂一体化井下作业工具及操作方法 |
| CN211397516U (zh) * | 2019-12-06 | 2020-09-01 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种反循环洗井阀 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102493791A (zh) * | 2007-12-14 | 2012-06-13 | 中国石油大学(北京) | 磨料射流喷射装置 |
| CN103266876A (zh) * | 2013-02-28 | 2013-08-28 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 | 多级水力喷射分段压裂管柱的压裂工作方法 |
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