一种长段内外连通工具的带压作业管外切割起出设备的制作方法

本技术涉及一种射孔枪等长段(工具)内外连通工具的带压作业管外切割起出方法及设备。尤其是气井油井等带压作业管的作业设备。

背景技术：

1、目前国内引进及研发的带压作业装置由于带压腔体长度有限，只适用于简单钻具组合完井的气井进行带压修井作业，对于长射孔枪、腐蚀管柱、复杂多级大直径工具管柱和带喷砂器的管柱，部分工具段长达百米以上，由于工具内外有通道，压力连通，无法实施内堵，目前针对射孔枪等长段内外连通工具尚无有效的带压起管方法。

2、升高密封腔或绳缆配合防喷管作业起出射孔枪等长段内外连通工具。针对如射孔枪(筛管)等长段内外连通的工具，使用带压作业起出的方式为升高密封腔(升高密封短节或配合绳缆作业)进行起出，但起出工具长度有限，升高密封短节可以起出工具串20m，配合绳缆作业可以起出工具串30m，针对超出30m以上的长工具串没有办法起出。

3、现有技术的不足：国内外油井施工经验和现状表明，针对如射孔枪(筛管)等长段内外连通的工具，超出30m以上的长工具串没有办法起出。

4、现有技术方案中，针对如射孔枪(筛管)等长段带压起出时(射孔枪等长段内外连通工具)。针对如射孔枪(筛管)等长段内外连通的工具，使用卡瓦捞筒，在带压作业设备密封腔内部进行逐级旋转倒扣，采用带压倒扣的方式逐级起出射孔枪等长段内外连通工具。此技术的不足是：(1)针对射孔枪在井内时间长，丝扣腐蚀粘扣的情况，无法卸扣；(2)针对射孔枪完井情况，多数老井的井下管柱记录缺失或记录不准确，无法准确判断丝扣连接位置，无法实施带压倒扣。

5、现有技术还压井方式起出射孔枪管柱，对于有异径、射孔枪(筛管)等长段内外连通的工具，起到井口需要短暂压井起出，这是国内目前最为常用的做法。压井会伤害储层，影响油气采收率。压井方式对于低压气井的影响尤为严重，甚至导致停产报废。

6、cn2014104111836公开了一种起长井段射孔枪工艺及专用装置，由井口不压井作业装置及专用油管短节工具串组成，其中：井口不压井作业装置由游动卡瓦、上固定卡瓦、环形防喷器、平衡泄压四通、全封防喷器、升高短节、下固定卡瓦、三闸板防喷器和升降系统组成；油管短节工具串，由丝堵、油管短节、打捞工具组成。起长井段射孔枪工艺步骤：(a)不压井作业装置安装；(b)缸内倒扣起出射孔枪上部油管；

7、(c)下油管短节工具串缸内打捞射孔枪；(d)缸内倒开射孔枪接头并提枪出井口；

8、(e)循环步骤(c)、(d)直至枪串全部起出。实现了不压井起长井段射孔枪，避免射孔压井对低压储层的污染。cn201410499324.4用于射孔枪的连接装置，包括分别与射孔枪的枪体连接的第一接头和第二接头，其中，第一接头的靠近第二接头的一端设有球状体，第二接头朝向第一接头的一端连接有压盖组件，且压盖组件构造为能围绕着球状体并能相对于球状体转动。由此，通过这种连接装置将射孔枪的枪体连接起来，由于压盖组件能相对于球状体转动，从而带动第一接头能相对于第二接头转动，使得被连接的射孔枪的枪体之间能转动。所以，通过上述连接装置连接的射孔枪，在弯曲的井眼中，射孔枪可随着井眼弯曲，降低了射孔枪和井眼的接触力，从而有利于顺利下入射孔枪和丢枪作业。

9、cn 202210834178.0公开了一种带压作业机切割闸板，包括闸板本体(1)，所述闸板本体(1)的前端面开有位于水平方向的安装槽(2)，所述安装槽(2)内表面安装有切割刀头(5)，所述安装槽(2)上方的所述闸板本体(1)外表面开设有螺纹孔(3)，所述螺纹孔(3)的内部容腔与所述安装槽(2)相连通，所述螺纹孔(3)的内表面螺纹连接有螺栓(4)。所述切割刀头(5)的上表面开设有若干固定孔，且所述固定孔与所述螺纹孔(3)的内部孔径大小相同。所述闸板本体(1)的前侧面下端设置有限位面(6)。所述切割刀头(5)的整体形状呈弧形。所述切割刀头(5)靠近所述安装槽(2)开口处的一侧面固定连接有刀齿(7)，通过推动闸板本体向油管移动，使切割刀头上的刀齿对油管管体进行切割，当刀齿将油管管体切断后，闸板卡瓦会抱紧油管管体，预防切断后的下端油管管体掉入井内。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题，提出一种射孔枪等长段内外连通工具的带压外切割起出方法及设备，完成起出射孔枪等长段内外连通工具。

2、本实用新型的技术方案是，一种射孔枪等长段内外连通工具的带压外切割起出配置的设备，置于油井或气井的上方，由下到上依次为采气树、井口大闸阀(选配)、试压四通、全封闸板防喷器、剪切闸板防喷器、1m升高短接、卡瓦闸板防喷器、半封闸板防喷器、1m升高短接、28-105mm剪切闸板防喷器、切割闸板防喷器、全封闸板防喷器、6m升高短接、下工作闸板防喷器、卸压平衡四通、上工作闸板防喷器、环形防喷器、通用带压作业设备(吊车等)。配套的工具包括：强磁套筒和扁鱼头打捞工具。参见作业设备组成图即管外切割方法起出射孔枪等长段内外连通工具的带压作业设备组合示意图，如图5所示。

3、(1)采气树和井口大闸阀：依据井口和井下情况，选择不同规格(通径、

4、压力等级)的防喷器组和带压作业设备。

5、(2)试压四通的作用：平衡井口腔室和井筒压力。

6、(3)全封闸板防喷器：作为安全防喷器使用；

7、(4)剪切闸板防喷器：作为安全防喷器使用；

8、(5)卡瓦闸板防喷器下部1m升高短接的作用：更换切割刀片时，打捞工具携带管柱下放进入此1m升高短接，使半封闸板防喷器可以关闭密封打捞工具上面连接的油管，卸掉上部腔室压力后，可以进行更换切割刀片作业。

9、(6)卡瓦闸板防喷器：用于夹持射孔枪、筛管等管柱，在切割作业时居中扶正管柱，同时避免切割后，断点以下管柱落井；在转盘扭提时，提供性对于转盘的反扭矩，使切割部位扭断。

10、(7)半封闸板防喷器：更换切割刀片时，用于密封打捞工具上部的油管，屏蔽井压，卸去井口腔室内压力，为更换刀片提供条件；

11、(8)半封闸板防喷器上部1m升高短接的作用：增加打捞鱼头的有效长度，为打捞工具提供更充分的作业空间，而且在特殊情况，如需要剪切修鱼时，鱼顶会被磨铣缩短，这种情况下，保证卡瓦闸板以上的鱼头在修复后仍有足够的打捞高度，满足打捞条件。

12、(9)第二剪切闸板防喷器：当上方的切割闸板防喷器切割刀片切割失败，且无法提断、扭断的情况下，作为后备手段剪切管柱；

13、(10)切割闸板防喷器：是一种内装切割刀片的切割闸板防喷器(参见

14、cn 202210834178.0)，它的切割闸板由可拆卸替换的半圆环形切割刀片和闸板座组成。关闭防喷器时，切割刀片可以切断射孔枪管壁，但不会伤害射孔枪内部的部件，主要是切割刀头的整体形状呈凹弧形。切割闸板防喷器闸板本体向射孔枪管壁移动，使切割刀头上的刀齿对射孔枪管壁进行切割，当刀齿将射孔枪管壁切断后，闸板卡瓦会抱紧射孔枪未切断部分。

15、(11)全封闸板防喷器：每次剪断射孔枪管壁，上提射孔枪管柱断点以上的射孔枪壁至此全封闸板以上，关闭此全封闸板，卸去上部腔室压力，即可起出断点以上的射孔枪管柱。

16、(12)升高短接(6m)：配置6m升高短接，使全封闸板以上至环形防喷器

17、(或上工作闸板防喷器)以下的带压腔室总高度超过10m，旨在实现单次剪切起出9m左右长度的射孔枪或筛管等长段内外连通工具。

18、(13)下工作闸板防喷器、卸压平衡四通、上工作闸板防喷器、环形防喷

19、器、带压作业设备的功能不再赘述。

20、切割闸板防喷器为28-105mm直径的切割片式剪闸板防喷器，是一种新型的内装切割刀片的切割闸板防喷器，它的切割闸板由可拆卸替换的半圆环形切割刀片和闸板座组成。关闭防喷器时，切割刀片可以切断射孔枪管壁，但不会伤害射孔枪内部的部件，射孔枪内部的部件是弹架，在井内射孔后呈碎屑状，仅需要清理碎屑，并不会形成连接。

21、本实用新型的配套的一种射孔枪等长段内外连通工具的带压外切割起出方法，施工步骤如下：

22、1)分段投堵起(筛管或)射孔枪以上管柱；采用钢丝作业技术，带压下入油管堵塞，器封堵筛管或射孔枪上部的油管后，使用带压作业机起出封堵位置以上的油管。

23、2)提前100m探内堵，起出射孔枪上部管柱；根据管柱长度起出根数确定的管柱起至射孔枪(或筛管)；

24、3)切割射孔枪，(1)关闭卡瓦闸板：下放管柱至合适位置，关闭(闭合)卡瓦防喷器夹持射孔枪管壁，将管柱负荷转移至卡瓦闸板；(2)切割射孔枪：a.确认环形防喷器也处于关闭状态，移动承重和防顶卡瓦处于关闭状态，上、下工作闸板防喷器和全封闸板防喷器处于打开状态；上提拉伸管柱载荷5-10kn；b.打开防喷器远程控制台的旁通阀，切割闸板防喷器关闭，由切割闸板防喷器进行切割，等待3-5min，同时观察防喷器活塞杆缩进、悬重波动及管柱振动情况，有切断显示后打开切割闸板防喷器闸板；

25、4)试提、起出射孔枪；

26、(1)试提管柱，观察有无挂卡，如能够起出，则上提2m后，关闭全封闸板；

27、(2)如不能够起出，逐级增加上提负荷，直至将射孔枪管壁拉断；

28、(3)如多次拉伸仍未拉断，则开启转盘扭转管柱，结合上提拉伸方式扭断射孔枪管壁；

29、(4)如不能扭断射孔枪管壁，则关闭切割闸板防喷器下方相邻的剪切闸板防喷器，剪切闸板防喷器切断射孔枪管柱，后续进行修鱼、打捞、更换剪切闸板等。

30、(5)单组刀片切割3次后，即进行更换切割刀片。

31、(6)检查断口剖面情况，准备适合的打捞工具。

32、5)带压更换切割刀片

33、(1)下入强磁套筒：清理卡瓦防喷器卡瓦闸板上部的弹架碎屑；

34、(2)下入打捞管柱：下入打捞管柱为打捞工具串，即“打捞工具+单流阀+油管+井口旋塞阀”，捞获后下放管柱，至油管管柱本体部分下入到半封闸板防喷器位置，关闭半封闸板防喷器；

35、(3)卸掉腔室内压力，打开防喷器侧门更换刀片。

36、6)下入强磁套筒：清理弹架碎屑。

37、7)下入打捞工具上提射孔管柱。根据上次切割断面测量情况，选择合适的捞筒，下入打捞工具串为“扁鱼头可退式卡瓦捞筒+单流阀+油管+井口旋塞阀”，捞获后上提至下次切割位置。切割后的射孔枪鱼顶通常有轻微的椭圆形变，需要扁鱼头打捞工具进行打捞。

38、8)重复1-7操作，重复切割直至井内管柱(射孔枪)完全起出。

39、带压更换刀片。这部分属于单独的程序，当需要更换刀片时执行此程序。

40、正常施工，进行连续切割时，可跳过“5)带压更换切割刀片”，执行“6)-8)”

41、有益效果：提出的射孔枪等长段内外连通工具的带压外切割起出方法及设备，釆用专门的带压切割装置和带压作业井口装置组合，利用切割刀具在井口带压腔室内逐段切割，起出切割掉的管柱，再带压打捞切割掉的管柱鱼头,逐级起出射孔枪等长段内。

42、(1)解决了射孔枪等长段内外连通工具带压起出的技术难题，避免采用压井方式起出，保护储层；

43、(2)拓展了带压作业工艺的应用范围；

44、(3)切割闸板防喷器可以方便的更换切割片，相对于使用常规的剪切防喷器，其切割片成本极低，效果可靠，极大的降低了施工成本；

45、(4)下入强磁捞筒吸附弹架碎屑，类似于通径，更方便实施打捞作业；

46、(5)采用切割闸板防喷器进行管外切割，其鱼顶形状规整，方便实施打捞作业；

47、(6)整个切割和打捞操作均在井口带压腔室内进行，施工速度快、时效高。