本發(fā)明涉及油井修井領(lǐng)域，具體而言，涉及一種油氣井全徑向鉆磨系統(tǒng)及鉆磨方法。

背景技術(shù)：

1、石油行業(yè)油氣井生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)因?yàn)榈貙映錾?，結(jié)垢、腐蝕、套管變形、測(cè)井工具掉落等各種因素，造成井內(nèi)產(chǎn)層掩埋，生產(chǎn)管柱堵、卡、斷、穿孔等復(fù)雜情況，導(dǎo)致需要對(duì)生產(chǎn)井進(jìn)行檢維修作業(yè)。作業(yè)過(guò)程中經(jīng)常采用各種修井工藝技術(shù)和使用各種修井工具。

2、鉆磨技術(shù)是修井作業(yè)常用的處理方法，目前的鉆磨、套銑方法在磨銑后，經(jīng)常會(huì)在磨銑工具與井壁間隙之間留下邊皮，出現(xiàn)鉆磨工具蹩、卡現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)工具有被卡死造成二次井下事故的風(fēng)險(xiǎn)。在裸眼段內(nèi)鉆磨落魚(yú)，還會(huì)出現(xiàn)側(cè)鉆出原井眼，形成第二通道，造成井下事故的復(fù)雜化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種油氣井全徑向鉆磨系統(tǒng)及鉆磨方法，以至少解決現(xiàn)有油氣井鉆磨會(huì)在磨銑工具與井壁間隙之間留下邊皮，出現(xiàn)鉆磨工具蹩、卡現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)工具有被卡死造成二次井下事故的風(fēng)險(xiǎn)以及在裸眼段內(nèi)鉆磨落魚(yú)，還會(huì)出現(xiàn)側(cè)鉆出原井眼，形成第二通道，造成井下事故的復(fù)雜化的問(wèn)題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種油氣井全徑向鉆磨系統(tǒng)，包括：磨鞋裝置，磨鞋裝置位于井筒內(nèi)的鉆磨工作面處；鉆鋌管柱，鉆鋌管柱的下端與磨鞋裝置連接；液壓偏芯變徑穩(wěn)定器，液壓偏芯變徑穩(wěn)定器的下端與鉆鋌管柱的上端連接，液壓偏芯變徑穩(wěn)定器用于使磨鞋裝置緊靠井筒的內(nèi)側(cè)壁；鉆桿管柱，鉆桿管柱的下端與液壓偏芯變徑穩(wěn)定器連接，鉆桿管柱的上端向上延伸至井筒外部；磨鞋裝置、鉆鋌管柱、液壓偏芯變徑穩(wěn)定器和鉆桿管柱形成鉆磨管串；井架，設(shè)置在井筒的正上方；牽引起吊設(shè)備，設(shè)置在井架上并與鉆桿管柱連接，牽引起吊設(shè)備用于將鉆磨管串沿井筒的高度方向提起或放下；旋轉(zhuǎn)動(dòng)力設(shè)備，設(shè)置在牽引起吊設(shè)備上，旋轉(zhuǎn)動(dòng)力設(shè)備用于驅(qū)動(dòng)鉆磨管串旋轉(zhuǎn)以使磨鞋裝置繞井筒的周向旋轉(zhuǎn)；鉆磨液循環(huán)設(shè)備，設(shè)置在井筒上端地面上，鉆磨液循環(huán)設(shè)備與鉆桿管柱連通，鉆磨液循環(huán)設(shè)備用于通過(guò)鉆桿管柱向鉆磨管串循環(huán)泵送鉆磨液并接收井筒內(nèi)返回的鉆磨液。

3、進(jìn)一步地，磨鞋裝置包括：磨鞋殼體，磨鞋殼體的下端面設(shè)置有銑齒，銑齒與鉆磨工作面接觸；磨鞋殼體內(nèi)部開(kāi)設(shè)有沿其軸向延伸的柱形容納腔；芯軸，芯軸的下半段繞柱形容納腔的軸線(xiàn)方向可旋轉(zhuǎn)地安裝在柱形容納腔內(nèi)，芯軸的上半段沿柱形容納腔的軸線(xiàn)方向延伸至柱形容納腔的外部；芯軸壓套，套設(shè)在芯軸的上半段并與柱形容納腔上端口固定連接，芯軸壓套與芯軸之間可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；上部接頭，固定安裝在芯軸的上端部并與芯軸壓套可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接；其中，上部接頭通過(guò)絲扣與鉆鋌管柱的下端固定連接。

4、進(jìn)一步地，液壓偏芯變徑穩(wěn)定器包括：本體，本體的下端通過(guò)絲扣與鉆鋌管柱的上端，本體的上端通過(guò)絲扣與鉆桿管柱的下端連接；本體內(nèi)部沿其長(zhǎng)度方向設(shè)置有流體通道以及與流體通道垂直貫通的旁支通道，流體通道將鉆桿管柱與鉆鋌管柱相互連通；活塞柱，沿旁支通道的軸線(xiàn)方向可活動(dòng)地設(shè)置在旁支通道內(nèi)，活塞柱的一端延伸至旁支通道的外部；支撐臂機(jī)構(gòu)，支撐臂機(jī)構(gòu)的第一端與本體的側(cè)壁相互鉸接，支撐臂機(jī)構(gòu)的第二端為自由端；復(fù)位機(jī)構(gòu)，設(shè)置在本體的側(cè)壁上并與支撐臂機(jī)構(gòu)的第一端對(duì)應(yīng)；其中，支撐臂機(jī)構(gòu)在初始狀態(tài)下與本體的外側(cè)壁平行；活塞柱用于在流體通道內(nèi)部流體壓力作用下沿旁支通道的軸線(xiàn)方向向外側(cè)運(yùn)動(dòng)將支撐臂機(jī)構(gòu)頂起以使支撐臂機(jī)構(gòu)的第二端與井壁抵接；復(fù)位機(jī)構(gòu)用于在流體通道內(nèi)部流體壓力終止時(shí)作用于支撐臂機(jī)構(gòu)以使支撐臂機(jī)構(gòu)恢復(fù)至初始狀態(tài)。

5、進(jìn)一步地，牽引起吊設(shè)備包括：方鉆桿，方鉆桿的下端與鉆桿管柱的上端連接；吊機(jī)，吊機(jī)的上端懸掛連接在井架的頂端；吊機(jī)下端與方鉆桿的上端懸掛連接；其中，吊機(jī)通過(guò)方鉆桿提升或下降鉆磨管串。

6、進(jìn)一步地，吊機(jī)包括：天車(chē)，設(shè)置在井架的頂端；游動(dòng)滑車(chē)，游動(dòng)滑車(chē)通過(guò)鋼纜繩與天車(chē)連接；大吊鉤，設(shè)置在游動(dòng)滑車(chē)的下端，大吊鉤與方鉆桿的上端懸掛連接；絞車(chē)，設(shè)置在地面上并通過(guò)鋼纜繩與天車(chē)和游動(dòng)滑車(chē)連接驅(qū)動(dòng)游動(dòng)滑車(chē)上下運(yùn)動(dòng)以通過(guò)方鉆桿提升或下降鉆磨管串。

7、進(jìn)一步地，旋轉(zhuǎn)動(dòng)力設(shè)備包括：轉(zhuǎn)盤(pán)，設(shè)置在地面上并與方鉆桿連接，轉(zhuǎn)盤(pán)用于驅(qū)動(dòng)方鉆桿旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)鉆磨管串旋轉(zhuǎn)。

8、進(jìn)一步地，鉆磨液循環(huán)設(shè)備包括：泥漿池，設(shè)置在地面上，泥漿池內(nèi)裝有鉆磨液；泥漿泵，設(shè)置在地面上，泥漿泵的吸入端口通過(guò)管道與泥漿池連接；水龍頭，設(shè)置在方鉆桿的頂端并與方鉆桿的內(nèi)腔連通，泥漿泵的輸出端口通過(guò)管道與水龍頭連接以通過(guò)水龍頭、方鉆桿向鉆磨管串輸送鉆磨液；振動(dòng)篩，振動(dòng)篩的一端通過(guò)連接管與井筒的上端口連接，振動(dòng)篩(84)的另一端通過(guò)連接管與泥漿罐，振動(dòng)篩用于將所述井筒內(nèi)返回的鉆磨液振動(dòng)過(guò)濾后導(dǎo)流至泥漿罐內(nèi)。

9、根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種油氣井全徑向鉆磨方法，鉆磨方法應(yīng)用于上述內(nèi)容的鉆磨系統(tǒng)，鉆磨方法包括以下步驟：將磨鞋裝置、鉆鋌管柱、液壓偏芯變徑穩(wěn)定器和鉆桿管柱由下至上依次連接形成鉆磨管串后安裝在牽引起吊設(shè)備的下部；通過(guò)牽引起吊設(shè)備將鉆磨管串下放至井筒內(nèi)預(yù)設(shè)位置；通過(guò)鉆磨液循環(huán)設(shè)備向鉆磨管串泵入鉆磨液以使液壓偏芯變徑穩(wěn)定器在流體壓力作用下?lián)伍_(kāi)以推動(dòng)液壓偏芯變徑穩(wěn)定器、鉆鋌管柱以及磨鞋裝置偏離井筒軸心并使磨鞋裝置緊靠井筒內(nèi)壁；通過(guò)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力設(shè)備驅(qū)動(dòng)鉆桿管柱繞其軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，鉆桿管柱帶動(dòng)液壓偏芯變徑穩(wěn)定器、鉆鋌管柱以及磨鞋裝置繞井筒的軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，以使磨鞋裝置對(duì)井筒內(nèi)的鉆磨工作面進(jìn)行磨銑；磨銑完成后關(guān)閉鉆磨液循環(huán)設(shè)備以使液壓偏芯變徑穩(wěn)定器恢復(fù)初始狀態(tài)；通過(guò)牽引起吊設(shè)備將鉆磨管串由井筒內(nèi)提起。

10、本發(fā)明技術(shù)方案的油氣井全徑向鉆磨系統(tǒng)，包括磨鞋裝置、鉆鋌管柱、液壓偏芯變徑穩(wěn)定器、鉆桿管柱、井架、牽引起吊設(shè)備、旋轉(zhuǎn)動(dòng)力設(shè)備以及鉆磨液循環(huán)設(shè)備，磨鞋裝置位于井筒內(nèi)的鉆磨工作面處；鉆鋌管柱的下端與磨鞋裝置連接；液壓偏芯變徑穩(wěn)定器的下端與鉆鋌管柱的上端連接，液壓偏芯變徑穩(wěn)定器用于使磨鞋裝置緊靠井筒的內(nèi)側(cè)壁；鉆桿管柱的下端與液壓偏芯變徑穩(wěn)定器連接，鉆桿管柱的上端向上延伸至井筒外部；磨鞋裝置、鉆鋌管柱、液壓偏芯變徑穩(wěn)定器和鉆桿管柱形成鉆磨管串；井架設(shè)置在井筒的正上方；牽引起吊設(shè)備設(shè)置在井架上并與鉆桿管柱連接，牽引起吊設(shè)備用于將鉆磨管串沿井筒的高度方向提起或放下；旋轉(zhuǎn)動(dòng)力設(shè)備設(shè)置在牽引起吊設(shè)備上，旋轉(zhuǎn)動(dòng)力設(shè)備用于驅(qū)動(dòng)鉆磨管串旋轉(zhuǎn)以使磨鞋裝置繞井筒的周向旋轉(zhuǎn)；鉆磨液循環(huán)設(shè)備設(shè)置在井筒上端地面上，鉆磨液循環(huán)設(shè)備與鉆桿管柱連通，鉆磨液循環(huán)設(shè)備用于通過(guò)鉆桿管柱向鉆磨管串循環(huán)泵送鉆磨液并接收井筒內(nèi)返回的鉆磨液。旋轉(zhuǎn)動(dòng)力設(shè)備驅(qū)動(dòng)鉆桿管柱繞自身軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，在液壓偏芯變徑穩(wěn)定器的偏芯推力作用下，液壓偏芯變徑穩(wěn)定器、鉆鋌管柱以及磨鞋裝置繞井筒軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，磨鞋裝置緊靠井筒井壁繞井筒軸線(xiàn)作圓周運(yùn)動(dòng)，從而增大磨鞋裝置回轉(zhuǎn)半徑，擴(kuò)大磨鞋裝置磨銑范圍，同時(shí)磨鞋殼體端部的銑齒繞芯軸回轉(zhuǎn)產(chǎn)生二次切削作用，實(shí)現(xiàn)井筒內(nèi)全徑向鉆磨。解決了現(xiàn)有油氣井鉆磨會(huì)在磨銑工具與井壁間隙之間留下邊皮，出現(xiàn)鉆磨工具蹩、卡現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)工具有被卡死造成二次井下事故的風(fēng)險(xiǎn)以及在裸眼段內(nèi)鉆磨落魚(yú)，還會(huì)出現(xiàn)側(cè)鉆出原井眼，形成第二通道，造成井下事故的復(fù)雜化的問(wèn)題。