侧钻井尾管悬挂逐层采油管柱及侧钻井复产作业方法与流程

本发明涉及一种侧钻井采油管柱，尤其涉及一种侧钻井尾管悬挂逐层采油管柱；本发明还涉及一种侧钻井复产作业方法，属于侧钻井采油。

背景技术：

1、油田生产后期，由于套管损坏等因素造成原井无法开采，打加密井或更新井开采会使采油成本大幅上升。在原井套管中下尾管，或者在原井套管中开窗侧钻新孔，然后下尾管，可以利用原有的地面设施，降低施工成本，保证油田稳产、上产。

2、尾管在原井套管或新井眼中下至预定深度后，尾管的上端通过尾管悬挂器坐挂在原井套管中，坐挂成功后进入注灰固井。下尾管前，必须探测确认供尾管悬挂器坐挂的原井套管的井段必须完好，才能承受尾管悬挂器巨大的锚固力。

3、公开号为cn112227993b的中国发明专利，公开了一种尾管悬挂器，包括外部装置，其包括设有卡瓦的悬挂机构，以及能够推动所述悬挂机构使卡瓦撑开的回接筒；内部装置，其包括坐挂驱动机构，所述坐挂驱动机构能够通过塞帽连接并驱动所述回接筒移动；其中，所述外部装置在固井施工后留在井内，所述内部装置在固井施工后提出井口。

4、如上述的传统尾管悬挂器通常利用卡瓦提供悬挂功能，无法提供尾管顶部的密封，往往需要利用尾管固井的水泥浆在悬挂器的顶部提供密封。由于固井水泥的体积计算、顶替误差、井下漏失、水泥混浆等因素的影响，导致尾管顶部的密封效果较差。膨胀式尾管悬挂器能够利用膨胀管胶皮受挤压后的密封功能补充水泥密封的缺陷，但是自下而上膨胀的方式存在遇卡的风险，且遇卡以后导致尾管无法丢手，造成井下事故。此外，为了避免尾管重量过大导致膨胀管的过早启动，往往需要在尾管悬挂系统中增加一个倒扣接头，对于水平井、或者是尾管长度较小时的施工，倒扣接头因为井下阻力不足，造成倒扣困难，或者是倒扣后地表显示不明显，造成施工时机的耽搁，甚至有可能导致井下事故。

5、某地层开采完毕后，为避免其出水，需要对某进行注灰封堵。作业过程中，首先需要采用桥塞将封堵位置的环空封住，然后向桥塞下方注入水泥浆，俗称注灰。目前油田所使用的一体化挤灰桥塞，仅把桥塞坐封工具与挤灰插管有机接合在一起，没有抓取桥塞解封机构的功能。一趟钻仅能实现打桥塞、桥塞与插管分离、洗井降井温、插管挤灰、拔出插管，洗出多余灰浆；如若捞出桥塞，还需要起出井内挤灰管柱，再下一趟桥塞打捞工具，捞出井内桥塞，才能进行下步施工。

6、公开号为cn114893151a的中国发明专利申请，公开了一种坐封注灰一体工具，包括：芯轴组件，用于悬挂桥塞；驱动组件，滑动设置在芯轴组件的外周上；滑套组件，滑动设置在芯轴组件内，用于封堵芯轴组件的内部流道；其中，向内部流道加压，驱动组件能够在芯轴组件上轴向滑动以驱动悬挂桥塞坐封在外部套管内，继续向芯轴组件加压，滑套组件能够在芯轴组件内轴向滑动至解堵位置，以解除对内部流道的封堵，使内部流道与悬挂桥塞的内部连通。该技术方案通过下一趟管柱，也可完成桥塞的坐封和向桥塞下方注水泥，但是需要再下一趟管柱，通过打捞工具才能捞出井内桥塞。

技术实现思路

1、本发明的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种侧钻井尾管悬挂逐层采油管柱，悬挂器利用自上而下的膨胀，为尾管提供可靠的密封功能，可以大幅提高复产的成功率和安全性。

2、为解决以上技术问题，本发明的侧钻井尾管悬挂逐层采油管柱，包括原井套管，原井套管完好段的侧壁开有窗口并从窗口侧钻出新井眼，尾管下端沿新井眼向下延伸，尾管上端通过上膨胀倒扣丢手悬挂器坐挂在窗口上方原井套管的完好段内壁，尾管外周与新井眼之间通过水泥环固井。

3、进一步的，所述上膨胀倒扣丢手悬挂器包括：

4、悬挂上接头，上端设有标准油管螺纹与上方油管旋接；

5、悬挂中心管，上端旋接在所述悬挂上接头的下端中心螺孔中；

6、缸套，上端与所述悬挂上接头相连且相互密封；

7、悬挂活塞，位于所述缸套的内腔且顶部设有液压腔，所述液压腔通过上接头注液孔与所述悬挂中心管的内腔相通；

8、悬挂活塞套，上端与所述悬挂活塞的下端相连；

9、膨胀锥，套装在所述悬挂中心管的中段外周，顶部抵靠在所述悬挂活塞套的下端；

10、膨胀管，套装在所述悬挂中心管的下部外周，且上端设有喇叭口，所述膨胀锥的下端嵌于所述喇叭口中。

11、进一步的，所述上膨胀倒扣丢手悬挂器还包括：

12、密封胶套，套装在所述膨胀管的外周；

13、尾管接头，旋接在所述膨胀管的下端，下端与尾管相旋接，中部内腔设有反牙母螺纹段；

14、倒扣接头，上端与所述悬挂中心管的下端相旋接，中部外周设有反牙公螺纹段与所述尾管接头的反牙母螺纹段相旋接。

15、进一步的，所述缸套的下端延伸至所述膨胀锥的上部外周，所述缸套的下部外壁设有与所述悬挂活塞的最大行程相匹配的泄压孔。

16、进一步的，所述膨胀管的中段为缩径的膨胀管锚定段，所述密封胶套套装在所述膨胀管锚定段的外周，所述密封胶套的外径与所述膨胀管的上下两端外径相等，且等于所述缸套的外径。

17、进一步的，当所述悬挂活塞的顶部到达所述泄压孔的下方时，所述膨胀锥位于所述膨胀管锚定段的下部。

18、进一步的，最下部的地层开采完毕后，下入坐封挤灰打捞一体化桥塞进行封堵，所述坐封挤灰打捞一体化桥塞包括桥塞上接头，所述桥塞上接头的下方依次连接有液压投送机构、坐封机构和挤灰机构，

19、所述坐封机构包括胶筒座，所述胶筒座的外周套装有下胶筒，下胶筒的底部抵靠在胶筒座的外台阶上，下胶筒的顶部压有卡瓦外筒，所述卡瓦外筒的下端套装在所述胶筒座的上部外周；所述卡瓦外筒的中部槽口中分别嵌有卡瓦，所述卡瓦的内锥面抵靠在卡瓦锥体的下部外锥面上；

20、所述卡瓦锥体的上部筒体从所述卡瓦外筒的上端口向上延伸且外周套装有上胶筒，所述上胶筒的底部抵靠在外筒上帽上，所述外筒上帽旋接所述卡瓦外筒的上端口。

21、进一步的，所述卡瓦锥体套装在下中心管的外周，所述下中心管的下端与所述胶筒座的上端内螺纹相旋接；所述下中心管的上端口中旋接有向上延伸的上中心管，所述上中心管的上端口中旋接有向上延伸的连接套，所述连接套的上端通过左旋螺纹与所述液压投送机构的内连接杆下端相旋接。

22、进一步的，所述卡瓦锥体的上部筒体的上端外周旋接在锁定接头，所述液压投送机构的下部总推杆抵靠在所述锁定接头的顶部；

23、所述锁定接头与所述连接套之间的环形空间设有解封头，所述锁定接头的上部通过坐封剪钉与所述解封头的上部固定连接。

24、进一步的，所述连接套的上端外周设有连接套外花键，所述连接套外花键嵌于所述锁定接头上部内壁的花键槽中；所述解封头的下部圆周通过解封销钉与所述上中心管的上部圆周相连。

25、进一步的，所述锁定接头的下部扩径段内壁设有锁定接头内棘齿，所述锁定接头内棘齿与c形螺母的外棘齿相啮合。

26、进一步的，所述上中心管的外周套装有锁套，所述锁套的下部外周设有锁套外棘齿段，锁套外棘齿段位于所述卡瓦锥体的上部筒体内腔；所述c形螺母的内壁设有c形螺母内棘齿，胶筒坐封时，c形螺母内棘齿与锁套外棘齿段相啮合。

27、进一步的，所述锁套的上部缩径段均匀嵌装有多个锁块，各锁块的内端头分别设有倒角且对应嵌于所述上中心管的外壁凹槽中；所述解封头的下端设有扩径段且套装在所述锁套的上部缩径段外周。

28、进一步的，所述胶筒座的内腔设有滑套，滑套的上部圆周设有多个滑套爪簧，所述滑套爪簧的上部大端位于胶筒座的内台阶上方，且上端设有承接球的喇叭口；所述滑套的中部圆周设有多个滑套通孔，胶筒座的下部圆周设有多个胶筒座通孔。

29、进一步的，所述胶筒座的下部旋接有密封套，所述密封套的下端封闭且呈锥形，所述密封套的圆周内壁设有凹槽且均匀分布有多个密封套挤灰孔，所述滑套通孔的外端口与所述密封套的凹槽相贯通；

30、所述密封套的外周套装有密封胶皮，密封胶皮上的通孔与所述密封套挤灰孔对应贯通。

31、进一步的，滑套的下端插接在所述密封套的中心沉孔中且相互密封，所述密封套的中心沉孔的底壁中心设有弹簧。

32、本发明的另一个目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种侧钻井复产作业方法，尾管的悬挂及密封可靠，可以大幅提高复产的成功率和安全性，且可以免起钻完成桥塞的坐封、挤灰及打捞。

33、为解决以上技术问题，本发明的侧钻井复产作业方法，尾管在新井眼中的固井步骤如下：

34、a1、在地表组装上膨胀倒扣丢手悬挂器，所述上膨胀倒扣丢手悬挂器的下端外扣连接向井下延伸的尾管，下端内扣连接空心大胶塞；

35、a2、下钻至设计深度，下钻过程遵循标准固井下钻程序；

36、a3、按标准固井施工程序注入固井水泥浆后，先投入小胶塞推动固井水泥浆下行，小胶塞与大胶塞结合时产生小碰压；然后加压剪断大胶塞的销钉，两胶塞共同下行且到达管柱底部产生大碰压；此过程中，固井水泥浆在胶塞的推动下从尾管下端口进入尾管环空上返至需要的高度；

37、a4、大碰压后放回压，判断胶塞密封效果；如果密封正常，则打压膨胀，膨胀0.3米后，系统自动泄压；

38、a5、在地表正转油管或钻杆，将井下的倒扣接头脱开；

39、a6、起钻，同时固井水泥浆候凝。

40、进一步的，最下部的地层开采完毕后，封堵作业依次包括如下步骤：

41、b1、工具入井前，对井筒进行洗井、通径、刮削，同时预算坐封位置，且坐封位置避开套管接箍；

42、b2、在地面连接好坐封挤灰打捞一体化桥塞；

43、b3、将坐封挤灰打捞一体化桥塞接在油管的下端，入井，下端到达地层上方10米停止；

44、b4、井口投入塑料球，塑料球落在连接套的喇叭口处；

45、b5、井口打压使卡瓦锚定在井筒内壁，胶筒膨胀封住井筒内壁；

46、b6、继续打压，将塑料球挤出连接套，落到滑套顶部的滑套爪簧上；此时c形螺母下行且内棘齿与锁套下部外周的外棘齿咬合；

47、b7、求地层吸水量，根据地层吸水量确定封堵需要的挤灰量；

48、b8、退开内连接杆下端与连接套之间的左旋螺纹，并上提管柱一段距离，循环洗井一周半，充分降井温；

49、b9、重新旋接内连接杆与连接套，打压建立挤灰通道，将水泥浆挤入桥塞下部；

50、b10、再次分离内连接杆与连接套，此时滑套上移，关闭挤灰通道；

51、b11、上提管柱一段距离，正洗井，洗出多余灰浆后，上提管柱至安全距离；

52、b12、关井候凝24-48小时，确保水泥浆充分凝固；

53、b13、加深原管柱下探桥塞，内连接杆的下端与连接套重新旋接并加压将解封销钉剪断后，再上提管柱，使卡瓦解除锚定；继续上提，锁套带动锁定接头向上移动，胶筒、卡瓦从井壁退开；继续上提拉断密封套外部的密封胶皮，可将工具全部取出。

54、相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：1、悬挂器利用自上而下的膨胀，为尾管的顶部提供可靠的密封功能；同时保留反扣的倒扣丢手接头，通过尺寸的优化，使倒扣丢手工具的中心工具的外径小于膨胀管部分的内径，同时优化施工工序，在施工时首先进行膨胀施工，提供对整个尾管的锚定，然后再进行倒扣，这样的倒扣作业施工难度很小，尤其是在水平井施工、尾管长度较小时的施工、防腐材料（玻璃钢）尾管施工时，可以大幅提高施工的成功率和安全性，避免其它潜在事故的发生。

55、2、悬挂器下方可以直接预装固井大桥塞，省去大桥塞的安装短节；

56、3、封堵地层时，一趟钻能实现打桥塞、坐封工具与桥塞分离与再结合、循环洗井、桥塞坐封工具与桥塞再结合后挤灰、桥塞坐封工具与桥塞再分离后洗出多余灰浆、候凝、候凝结束后直接用井内管柱对桥塞实施打捞等多种功能，减少起下钻次数。

57、4、将传统两趟钻或三趟钻才能完成打桥塞、插管挤灰和捞桥塞施工，缩短至一趟钻来完成，施工效率提高50%以上；且作业过程安全可靠。