煤层气井套管修复方法技术领域
本发明涉及煤层气井修井技术领域，特别涉及一种煤层气井套管修复方法。
背景技术
煤层气是一种新型的洁净、优质能源和化工原料，广泛应用在社会各个领
域，是未来重要的能源之一。当产区出现地质复杂、层间蠕动、地层沉降等现
象时，煤层气井内的套管会随着煤层气开采时间的延长而遭受损坏，从而造成
煤层坍塌，产气通道被堵塞，因此损坏套管的修复工作是煤层气生产开发过程
中需要解决的一个重要问题。
现有技术中，主要是利用膨胀筛管修复套管，具体过程为：首先采用机械
悬挂器将筛管悬挂起来，然后采用变径膨胀工具对膨胀筛管进行膨胀处理，膨
胀后的筛管贴近套管内壁，完成对套管的修复。
但是，通过普通膨胀管对套管进行修复之后，机械悬挂器仍然留在煤层气
井中，因而缩小了产气通道的通径，下次作业膨胀悬挂器容易产生轴向位移，
致使膨胀悬挂器松动，膨胀筛管无法完全紧贴套管内壁，影响产气量，因此，
对煤层气井套管进行修复的步骤较为繁琐，且修复后无法满足煤层气井的生产
需要。
发明内容
为了解决对煤层气井套管进行修复的步骤较为繁琐，且修复后无法满足煤
层气井的生产需要的问题，本发明提供了一种煤层气井套管修复方法。所述技
术方案如下：
提供了一种煤层气井套管修复方法，所述方法包括：
在套管内下入通井管柱进行通井；
在下入所述通井管柱的过程中，当有遇阻点时，起出所述通井管柱，所述
遇阻点为所述套管产生错断或破损且阻碍所述通井管柱下行的位置；
通过磨铣管柱对所述套管产生错断或破损处进行磨铣处理，以使所述磨铣
管柱下入待修复煤层底部；
将修复管柱下至待修复煤层段，所述修复管柱包括第一油管、以及连接所
述第一油管的膨胀锥和膨胀筛管，所述膨胀锥的锥面朝向所述膨胀筛管的管腔；
对所述膨胀锥进行打压，使所述膨胀锥的锥面支撑所述膨胀筛管并使所述
膨胀筛管发生膨胀紧贴所述套管内壁。
可选的，在所述将修复管柱下至待修复煤层段之前，所述方法还包括：
将预处理管柱下至所述待修复煤层底部；
通过所述预处理管柱对所述套管的内径进行检测，且对待修复井段进行清
理；
所述将修复管柱下至待修复煤层段，包括：
根据所述预处理管柱检测到的套管的内径，将修复管柱下至待修复煤层段，
使所述修复管柱中的膨胀筛管的外径小于所述套管的内径。
可选的，所述预处理管柱包括第二油管、定径规和刮削器；
所述通过所述预处理管柱对所述套管内径进行检测，且对待修复井段进行
清理，包括：
通过所述定径规检测所述套管的内径；
通过所述刮削器对所述待修复井段的铁锈和污垢进行刮削清理。
可选的，
所述通井管柱包括第三油管和通井规；
所述磨铣管柱包括第四油管和磨铣工具。
可选的，在所述对所述膨胀锥进行打压之后，所述方法包括：
起出所述第一油管、所述第二油管、所述第三油管、所述第四油管和所述
膨胀锥。
可选的，对所述膨胀锥进行打压时的施工压力小于或等于40兆帕。
可选的，所述膨胀筛管的侧壁设置有筛孔，所述筛孔在所述膨胀筛管上的
分布密度为每米30个孔，所述筛孔的直径为6毫米。
可选的，在所述在套管内下入通井管柱进行通井之前，所述方法还包括：
起出煤层气井内的工艺管柱；
在所述套管内下入冲砂管柱对井筒进行冲砂清理；
起出所述冲砂管柱。
本发明提供了一种煤层气井套管修复方法，首先在下入通井管柱的过程中，
当有遇阻点时，起出通井管柱；然后通过磨铣管柱对套管产生错断或破损处进
行磨铣处理，以使磨铣管柱下入待修复煤层底部；再将修复管柱下至待修复煤
层段；最后对修复管柱的膨胀锥进行打压，使膨胀筛管发生膨胀紧贴套管内壁，
相较于现有的套管修复方法，无需使用机械悬挂器，简化了对煤层气井套管进
行修复的步骤，且修复后井筒强度高、稳定性更好，完全能够满足煤层气井的
生产需要。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，
并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所
需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明
的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，
还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种煤层气井套管修复方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的另一种煤层气井套管修复方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的一种产生错断的套管的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的对图3错断套管通过磨铣管柱进行磨铣处理之
后的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种对膨胀锥打压后膨胀筛管紧贴套管内壁的
结构示意图。
通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。
这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通
过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明
实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种煤层气井套管修复方法，如图1所示，该方法包
括：
步骤101、在套管内下入通井管柱进行通井。
步骤102、在下入通井管柱的过程中，当有遇阻点时，起出通井管柱，该遇
阻点为套管产生错断或破损且阻碍通井管柱下行的位置。
步骤103、通过磨铣管柱对套管产生错断或破损处进行磨铣处理，以使磨铣
管柱下入待修复煤层底部。
步骤104、将修复管柱下至待修复煤层段，该修复管柱包括第一油管、以及
连接第一油管的膨胀锥和膨胀筛管，膨胀锥的锥面朝向膨胀筛管的管腔。
步骤105、对膨胀锥进行打压，使膨胀锥的锥面支撑膨胀筛管并使膨胀筛管
发生膨胀紧贴套管内壁。
综上所述，本发明实施例提供的煤层气井套管修复方法，首先在下入通井
管柱的过程中，当有遇阻点时，起出通井管柱；然后通过磨铣管柱对套管产生
断或破损处进行磨铣处理，以使磨铣管柱下入待修复煤层底部；再将修复管柱
下至待修复煤层段；最后对修复管柱的膨胀锥进行打压，使膨胀筛管发生膨胀
紧贴套管内壁，相较于现有的套管修复方法，无需使用机械悬挂器，简化了对
煤层气井套管进行修复的步骤，且修复后能够满足煤层气井的生产需要。
可选的，在步骤104之前，该方法还可以包括：将预处理管柱下至待修复
煤层底部；通过预处理管柱对套管的内径进行检测，且对待修复井段进行清理。
步骤104包括：根据预处理管柱检测到的套管的内径，将修复管柱下至待
修复煤层段，使修复管柱中的膨胀筛管的外径小于套管的内径。
具体的，预处理管柱包括第二油管、定径规和刮削器。通过预处理管柱对
套管内径进行检测，且对待修复井段进行清理，包括：通过定径规检测套管的
内径；通过刮削器对待修复井段的铁锈和污垢进行刮削清理。
可选的，通井管柱包括第三油管和通井规；磨铣管柱包括第四油管和磨铣
工具。
在步骤105之后，该方法还可以包括：起出第一油管、第二油管、第三油
管、第四油管和膨胀锥。
可选的，对膨胀锥进行打压时的施工压力小于或等于40兆帕。
可选的，膨胀筛管的侧壁设置有筛孔，该筛孔在膨胀筛管上的分布密度为
每米30个孔，筛孔的直径为6毫米。
在步骤101之前，该方法还可以包括：起出煤层气井内的工艺管柱；在套
管内下入冲砂管柱对井筒进行冲砂清理；起出冲砂管柱。
综上所述，本发明实施例提供的煤层气井套管修复方法，首先在下入通井
管柱的过程中，当有遇阻点时，起出通井管柱；然后通过磨铣管柱对套管产生
错断或破损处进行磨铣处理，以使磨铣管柱下入待修复煤层底部；再将修复管
柱下至待修复煤层段；最后对修复管柱的膨胀锥进行打压，使膨胀筛管发生膨
胀紧贴套管内壁，相较于现有的套管修复方法，无需使用机械悬挂器，简化了
对煤层气井套管进行修复的步骤，且修复后能够满足煤层气井的生产需要。
本发明实施例提供了另一种煤层气井套管修复方法，如图2所示，该方法
包括：
步骤201、起出煤层气井内的工艺管柱。
步骤202、在套管内下入冲砂管柱对井筒进行冲砂清理。
步骤203、起出冲砂管柱。
步骤201至步骤203可以参考现有技术，在此不再赘述。
步骤204、在套管内下入通井管柱进行通井。
需要说明的是，通井管柱可以包括第三油管和通井规。通井规是用于检测
井下管状物通径尺寸的专用工具，主要用于检测套管、油管、钻杆等内孔的通
径尺寸是否符合标准，是井下作业常用的检测工具，并分为套管通井规和油管、
钻杆通井规两大类。本发明实施例可以使用套管通井规来检测套管内通径尺寸。
步骤205、在下入通井管柱的过程中，判断是否有遇阻点，当有遇阻点时，
执行步骤206；当无遇阻点时，执行步骤208。
该遇阻点为套管产生错断、缩径或破损且阻碍通井管柱下行的位置。图3
为产生错断的套管01的结构示意图，虚线10所指示的位置为遇阻点。图3中
的02表示煤层。
步骤206、起出通井管柱。执行步骤207。
步骤207、通过磨铣管柱对套管产生错断或破损处进行磨铣处理，以使磨铣
管柱下入待修复煤层底部。执行步骤208。
该磨铣管柱可以包括第四油管和磨铣工具。磨铣工具的具体使用方法可以
参考现有技术，本发明实施例对此不再赘述。图4为通过磨铣管柱对图3中的
套管01产生错段处进行磨铣处理之后的结构示意图。
步骤208、将预处理管柱下至待修复煤层底部。执行步骤209。
该预处理管柱包括第二油管、定径规和刮削器。其中，定径规和刮削器的
使用过程可以参考现有技术，在此不再赘述。
步骤209、通过预处理管柱对套管的内径进行检测，且对待修复井段进行清
理。执行步骤210。
具体的，步骤209可以包括：通过定径规检测套管的内径；通过刮削器对
待修复井段的铁锈和污垢进行刮削清理。
步骤210、将修复管柱下至待修复煤层段。执行步骤211。
该修复管柱包括第一油管、以及连接第一油管的膨胀锥和膨胀筛管，膨胀
锥的锥面朝向膨胀筛管的管腔。膨胀筛管的侧壁设置有筛孔，该筛孔在膨胀筛
管上的分布密度为每米30个孔，且筛孔的直径为6毫米。
膨胀锥可以分为固定式和可变径式，膨胀锥在作业时将受到很大的界面应
力，因此需要考虑膨胀锥的锥体结构，选材和润滑等问题，膨胀锥应该具有较
高的强度、耐冲击性、耐磨损及耐腐蚀性等。
步骤210可以包括：根据预处理管柱检测到的套管的内径，将修复管柱下
至待修复煤层段，使修复管柱中的膨胀筛管的外径小于套管的内径。
步骤211、对修复管柱的膨胀锥进行打压，使膨胀锥的锥面支撑膨胀筛管并
使膨胀筛管发生膨胀紧贴套管内壁。执行步骤212。
需要说明的是，对膨胀锥进行打压时的施工压力可以小于或等于40兆帕。
图5为对膨胀锥进行打压后，膨胀筛管03发生膨胀而紧贴套管01内壁的结构
示意图。
步骤212、起出各管柱的油管和膨胀锥。
需要说明的是，本发明实施例中的油管均为加厚油管。膨胀筛管由高科技
航空材料加工而成。使用该煤层气井套管修复方法，使修复后的套管通径为原
套管通径减去2倍的膨胀筛管的壁厚，且膨胀后的膨胀筛管的机械性能可以达
到API钢级J55，即质量等级为钢级J55。
以某区块的某一井的煤层气井套管为例，对该煤层气井套管修复方法作进
一步说明。该井由于作业时管柱无法正常下放，产气量由6000方/天急剧下降到
2000方/天，产气量下降的原因是套管损坏。已知该井煤层段为448.50-454.40m
(米)，煤层厚度为5.9m，套管内径为124.3mm(毫米)，套管外径为139.7mm。
首先起出煤层气井内的工艺管柱，下入冲砂管柱进行冲砂处理，起出冲砂管柱。
下入D73油管(即油管的直径为73mm)和D110(即油管的直径为110mm)通
井规的通井管柱进行通井，发现有遇阻点，参见图3，起出通井管柱的通井规。
下入D73油管和磨铣工具的磨铣管柱对套管产生错段处进行磨铣处理，直至磨
铣管柱下入煤层02底部454.4m处。把油管和定径规、刮削器下至煤层底部，
打开定径规检测套管01的内径，并上下活动3米，检测到套管01的内径为
120mm，然后用刮削器上下刮削待修复井段的铁锈和污垢。接着，下入D73油
管和膨胀锥、膨胀筛管的修复管柱，膨胀筛管被下入的距离为454m，膨胀筛管
的长度为6米，外径为108mm，内径为89mm，再对膨胀锥打压，压力为26MPa
(兆帕斯卡)，使膨胀筛管03发生膨胀紧贴套管01内壁，如图5所示。最后起
出各个油管及膨胀锥，至此完成对煤层气井套管的修复。
本发明实施例提供的煤层气井套管修复方法能够修复腐蚀破损和错断的套
管，保证套管的通畅，同时在不进行射孔作业的情况下重新建立产气通道，实
现了煤层气的正常生产，且能够有效遏制煤层坍塌，避免细小煤块和压裂砂在
套管附近堆积。
综上所述，本发明实施例提供的煤层气井套管修复方法，首先在下入通井
管柱的过程中，当有遇阻点时，起出通井管柱；然后通过磨铣管柱对套管产生
错断或破损处进行磨铣处理，以使磨铣管柱下入待修复煤层底部；再将修复管
柱下至待修复煤层段；最后对修复管柱的膨胀锥进行打压，使膨胀筛管发生膨
胀紧贴套管内壁，相较于现有的套管修复方法，无需使用机械悬挂器，简化了
对煤层气井套管进行修复的步骤，且修复后井筒强度高、稳定性更好，完全能
够满足煤层气井的生产需要。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的
精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的
保护范围之内。