[发明专利]一种全井段带压施工作业装置及采用该装置的施工工艺

权利要求书

1.一种全井段带压施工作业装置，其特征在于：该装置包括自下而上依次设置的副功能组合体、主功能组合体以及游动功能组合体，所述游动功能组合体连接有具有加压上提功能的动力提升装置，用于游动功能组合体的上提或者下放，所述游动功能组合体与主功能组合体之间实现可靠密封，所述主功能组合体与副功能组合体之间密封连接，所述副功能组合体下端通过井口四通与井口密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种全井段带压施工作业装置，其特征在于：所述主功能组合体包括自下而上设置的中空伸缩管、上接箍探测仪、上卡瓦、上半封、上全封、顶半封和密闭半封，所述主功能组合体自上而下设置的各部件之间密封连接，且上半封和上全封的垂直间距大于管柱接箍长度。

3.根据权利要求1所述的一种全井段带压施工作业装置，其特征在于：所述副功能组合体包括自下而上设置的下接箍探测仪、安全全封、安全半封、安全卡瓦、剪切全封、下半封和下卡瓦，所述副功能组合体自上而下设置的各部件之间采用密封连接，其中所述剪切全封用于出现意外情况时将油气管柱剪切并密封油气井内的压力，以防出现油气井喷等危险情况。

4.根据权利要求2所述的一种全井段带压施工作业装置，其特征在于：所述副功能组合体包括自下而上设置的下接箍探测仪、安全全封、安全半封、安全卡瓦、剪切全封、下半封和下卡瓦，所述副功能组合体自上而下设置的各部件之间采用密封连接，其中所述剪切全封用于出现意外情况时将油气管柱剪切并密封油气井内的压力，以防出现油气井喷等危险情况。

5.根据权利要求2所述的一种全井段带压施工作业装置，其特征在于：所述游动功能组合体包括游动半封、游动卡瓦以及密封管，所述游动半封与所述密闭半封之间实现可靠密封。

6.根据权利要求4所述的一种全井段带压施工作业装置，其特征在于：所述中空伸缩管为带有液压动力且可通过液压操控的中空动力伸缩管，该中空伸缩管与上卡瓦、下卡瓦配合可实现管柱的提升。

7.一种采用如权利要求1-6任意一项所述全井段带压施工作业装置的施工工艺，其特征在于：该工艺包含如下步骤：

步骤1：采用机械封堵器或者化学堵剂对悬挂器内孔进行暂堵，拆除井口采油树或者采气树，将全井段带压施工作业装置安装在井口四通上；

步骤2：通过主功能组合体和副功能组合体的内腔下方短节，短节与悬挂器对扣连接后，关闭上半封，通过短节提升悬挂器，当悬挂器提升至上半封下方时，关闭下半封，同时开启上半封，继续上提悬挂器，当悬挂器从主功能组合体上端提出后，通过液压钳卸载短节，通过动力提升装置将游动功能组合体下放，直至悬挂器伸到密封管内并位于游动卡瓦上方，在密封管内，游动半封与密闭半封之间形成可靠密封后，关闭游动卡瓦和游动半封，开启上半封，动力提升装置带动游动功能组合体将管柱提升；

步骤3：在动力提升装置带动游动功能组合体提升管柱过程中，当第一根管柱和第二根管柱之间的接箍到达下接箍探测仪位置时，下接箍探测仪会收到该接箍发出的脉冲信号，此时依次操作关闭上半封，开启下半封；管柱继续上行，当该接箍到达上接箍探测仪位置时，上接箍探测仪会收到接箍发出的脉冲信号，此时依次关闭下半封，开启上半封；当该接箍通过上半封后关闭上半封，同时，停止管柱提升动作，使该接箍停留在上半封和上全封之间，然后操作上卡瓦卡紧，并关闭顶半封，同时打开游动卡瓦；

步骤4：用液压钳转动第一根管柱，将位于上半封和上全封之间的接箍卸扣，卸扣完成后，关闭游动卡瓦，此时，第二根管柱被上卡瓦卡住，开启动力提升装置，将第一根管柱缓缓上提，当第一根管柱末端通过上全封后，关闭上全封，打开顶半封，将第一根管柱继续上提即可提出管柱，并将提出的管柱顺序放至油管座；

步骤5： 启动动力提升装置将游动功能组合体下放至主功能组合体内，关闭密闭半封，游动功能组合体与主功能组合体之间形成有效密封后，打开上全封，此时上卡瓦处于卡紧状态，操作中空伸缩管，使中空伸缩管连带管柱伸长至中空伸缩管全行程后；再依次操作下卡瓦关闭，上卡瓦打开后，再次操作中空伸缩管缩回，同时游动功能组合体随动下行，将第二根管柱的上端接箍送入密封管内；

步骤6：依次关闭游动半封、游动卡瓦、上半封，同时打开下半封，动力提升装置提升游动功能组合体，使管柱缓慢上提，在管柱上提过程中，可以采用一次性将管柱提升到位，也可以采取多次提升的方式；当采用多次提升方式时，当管柱提升到一定高度后，依次关闭上卡瓦、打开游动卡瓦，此时，游动半封和上半封处于关闭状态，操作游动功能组合体下行，然后再依次关闭游动卡瓦、开启上卡瓦，再次将管柱上提，在提升过程中由于管柱上下端受力一致，不存在压杆稳定性问题，避免了油管侧弯；

步骤7：操作动力提升装置使管柱继续提升，当有接箍通过下接箍探测仪时，下接箍探测仪会收到接箍发出的信号，当该接箍通过下半封后，关闭下半封，管柱继续向上提升，当上接箍探测仪接收到该接箍的信号后，开启上半封，该接箍通过上半封后，关闭上半封，同时，停止管柱提升动作，使该接箍停留在上半封和上全封之间，然后操作上卡瓦卡紧，关闭顶半封；

步骤8：依次重复步骤4、步骤5、步骤6和步骤7，当提升完全井段管柱后关闭安全全封；

步骤9：当完成洗井、酸化等各种工序，在末根管柱安装井工具后，利用游动功能组合体中的游动卡瓦卡紧该管柱，并将该管柱的末端下放至安全半封之上，此时，关闭上半封，打开安全全封并使管柱下行，当该管柱上部接箍下至上半封之上时，关闭下半封，打开上半封倒入接箍，然后，管柱继续下行，当接箍下行至下半封之上时，关闭上半封，打开下半封，整根管柱倒入，依次至完井。