机械扩张式堵漏工具及其堵漏方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112855067A(43)申请公布日2021.05.28(21)申请号201911189258.X(22)申请日2019.11.28(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院(72)发明人程光明赵晨熙赵建军尹慧博谷磊胡亮(74)专利代理机构北京聿华联合知识产权代理有限公司11611代理人金伟英刘华联(51)Int.Cl.E21B33/13(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图6页(54)发明名称机械扩张式堵漏工具及其堵漏方法(57)摘要本发明提出了一种机械扩张式堵漏工具及其施工方法，该堵漏工具包括：送入管柱，压缩扩张机构，其上端连接送入管柱；异型截面桥架，其连接送入管柱且设在在压缩扩张机构外，所述桥架在压缩扩张机构的向外扩张下形成塑性变形；丢手机构，其连接在压缩扩张机构的下端并位于桥架内，用于分离扩张后的送入管柱、压缩扩张机构和桥架的连接；和桥架附件，其连接在桥架下方辅助桥架截留堵漏材料，丢手机构至少部分地连接在桥架附件内。该堵漏工具通过桥架在溶洞内形成支撑结构，进而可使用堵漏材料封堵孔洞，实现对溶洞型漏失的封堵作业。CN112855067ACN112855067A权利要求书1/2页1.一种机械扩张式堵漏工具，其特征在于，该堵漏工具包括：送入管柱，压缩扩张机构，其上端连接送入管柱；异型截面桥架，其连接送入管柱且设在在压缩扩张机构外，所述桥架在压缩扩张机构的向外扩张下形成塑性变形；丢手机构，其连接在压缩扩张机构的下端并位于桥架内，用于分离扩张后的送入管柱、压缩扩张机构和桥架的连接；和桥架附件，其连接在桥架下方辅助桥架截留堵漏材料，丢手机构至少部分地连接在桥架附件内。2.根据权利要求1所述的机械扩张式堵漏工具，其特征在于，所述异型截面桥架采用易钻管材，在不扩张时异型截面桥架为柱状结构，横截面为花瓣形或多边形结构。3.根据权利要求1或2所述的机械扩张式堵漏工具，其特征在于，所述送入管柱连接有限位接头，所述限位接头下端连接有伸缩管，所述伸缩管的下端内接有中心管，所述中心管外连接压缩扩张机构，所述伸缩管的下端抵接压缩扩张机构的上端；所述伸缩管位于压缩扩张机构上端设有保护盖，所述桥架上端连接保护盖，下端连接在桥架附件上。4.根据权利要求3所述的机械扩张式堵漏工具，其特征在于，所述压缩扩张机构包括：连接在中心管外的上下两个连接柱面以及连接在两个连接柱面之间的至少一组连杆组件，所述连杆组件由两根相互铰接的连杆连接而成。5.根据权利要求1所述的机械扩张式堵漏工具，其特征在于，所述桥架附件为中空的柱状塞结构，上端中部设有供丢手机构下端伸出的卡接通孔，下端中部设有通流孔，下端外侧形成有导向圆角。6.一种机械扩展式堵漏方法，其特征在于，该方法采用如权利要求1至5中任一项所述的堵漏工具，并包括以下步骤：将堵漏工具下入到堵漏目标位置，激活压缩扩张机构；压缩扩张机构驱动异型截面桥架扩张，使异型截面桥架向井壁扩张形成支撑结构；通过丢手机构使得异型截面桥架和送入管柱分离；向变形后的异型截面桥架内注入含有堵漏材料的水泥浆；待水泥浆凝固后，下钻扫塞，堵漏完成。7.根据权利要求6所述的堵漏方法，其特征在于，钻遇溶洞时，先强行在溶洞底部再钻进一小段，将堵漏工具用送入钻柱送入，所述堵漏工具在下入过程中不激活，且下入时管柱内外联通循环泥浆。8.根据权利要求7所述的堵漏方法，其特征在于，当堵漏工具下入到位后，异型截面桥架上下两端位于正常的井眼内，中段对正溶洞；启动压缩扩张机构，异型截面桥架向井壁扩张；贴紧井壁后，桥架两端与井壁贴合，中段继续扩张到溶洞内形成近似灯笼状。9.根据权利要求8所述的堵漏方法，其特征在于，当桥架扩张到位后，激活丢手机构，将桥架及桥架附件与送入钻柱分离；上提送入管柱，压缩扩张机构收缩；继续上提送入管柱至桥架上端面，然后可向钻柱内泵注堵漏水泥浆。10.根据权利要求9所述的堵漏方法，其特征在于，上提送入管柱至桥架的上端部，通过管柱内孔向钻柱内泵注水泥浆，在桥架内形成水泥塞；达到堵漏的目的；当水泥塞凝固后，2CN112855067A权利要求书2/2页下钻具将井筒内的部分水泥塞、桥架钻除，进行下一步钻井作业。3CN112855067A说明书1/5页机械扩张式堵漏工具及其堵漏方法技术领域[0001]本发明属于石油钻井技术领域，主要涉及一种机械扩张式堵漏工具及其施工方法。背景技术[0002]石油钻井过程中，经常会钻遇地层中的裂缝和溶洞。由于压差作用，钻井液会沿缝洞发生漏失。当钻井液柱压力无法平衡地层压力时，会导致井塌、井涌、井喷等严重事故，导致钻进无法进行。因此必须进行堵漏作业，防止钻井液