水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井方法，靠帶有水泥傘的加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器和無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置有機組合成大通道的水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井裝置的本體與套管連接，形成套管與井壁之間的循環(huán)通道，注前置液洗井壁；清洗完井壁后從井口水泥頭投放自鎖可退式一級開關(guān)滑套膠塞,泵送到無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置中,脹封加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器,打開無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置的循環(huán)孔，進行注水泥固井；注完水泥后從井口水泥頭中投放自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞，用頂替液壓自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞，自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞進入無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置中，關(guān)閉無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置的循環(huán)孔待水泥漿凝固，下鉆打撈無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置內(nèi)的附件，通井，完成固井工作。
【專利說明】水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種完井用水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井方法，屬油田技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前水平井在完井技術(shù)中為使油層具有較大的裸露面積，避免水泥漿對油層的損 害，有效的保護油氣層，多采用精密濾砂管完井方式，該完井方式在鉆井過程中需要采用篩 管頂部注水泥分級固井工藝。實施該工藝過程中鉆膠塞、分級箍等套管附件位于井下管柱 大井斜角度位置，實施鉆塞時存在管內(nèi)附件清理不干凈、磨損套管或自由段脫扣、破壞水泥 環(huán)及后期通井不暢遇阻遇卡等問題。
[0003] 造成問題井比例較高的原因主要是在完井鉆塞過程中，由于受鉆井井深軌跡和重 力作用的影響，產(chǎn)生鉆進偏移，造成套管不均勻局部月牙形磨損，降低了套管的屈服強度及 產(chǎn)生自由段松脫扣現(xiàn)象，同時在生產(chǎn)過程中受后期注汽、出砂等復(fù)雜苛刻工況的影響，產(chǎn)生 塑形變形和斷裂而造成套管損壞。
[0004] 常規(guī)分級注水泥器是下防砂精密割縫篩管的主要配件，加在防砂精密割縫篩管的 上端，隨管柱一起入井，主要作用是隔斷防砂精密割縫篩管內(nèi)外通道，固井時阻止水泥漿進 入防砂管柱內(nèi)和管柱外，保證管外不被固住，管內(nèi)無水泥，保持暢通。常規(guī)分級注水泥器不 足之處是在下套管時要嚴格控制下鉆速度、防止頓鉆、溜鉆現(xiàn)象的發(fā)生，所下入的套管要及 時灌滿鉆井液，以防止產(chǎn)生激動壓力，破壞工具結(jié)構(gòu)。在固井后，要下鉆頭鉆掉分級注水泥 器附件（膠塞、盲板），打通管柱內(nèi)通道。在鉆磨過程中，不僅容易損傷套管，且作業(yè)耗時長。 常規(guī)分級注水泥器的這些缺點，制約了其使用價值，不能很好地達到和滿足固井生產(chǎn)作業(yè) 要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的諸多缺陷，本發(fā)明提供了一種水平井固井免鉆 盲板循環(huán)固井方法。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實現(xiàn)的： 一種水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井方法，所述固井方法是通過采用水平井固井免鉆盲 板循環(huán)固井裝置和改變固井工藝實施的，實施方法如下： a、 先隨固井管柱一起下入下部帶水泥傘的加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器和無內(nèi) 管免鉆塞分級注水泥裝置； b、 小排量、低轉(zhuǎn)速開泵循環(huán)處理鉆井液，清洗套管與井壁之間的臟物，發(fā)生井漏時，進 行注水泥漿，循環(huán)堵漏直至滿足固井施工要求； c、 從井口水泥頭投入自鎖可退式一級開關(guān)滑套膠塞，脹封加長型雙級并聯(lián)座封套管外 封隔器，打開無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置上的循環(huán)孔，建立循環(huán)通道，先循環(huán)鉆井液，直 到達到固井要求和制定的技術(shù)指標(biāo)后注水泥漿，進行固井； d、 從水泥頭投入自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞，關(guān)閉無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置循 環(huán)孔、帶壓候凝； e、 下自鎖可退式打撈筒，打撈水平井免鉆盲板可循環(huán)固井裝置內(nèi)部的全部附件； f、 下入PDC鉆頭或銑錐通井。
[0007] 水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井裝置具有帶循環(huán)孔的大直徑通道，使用井深無限 制；在正常下固井管柱的狀態(tài)下，避免下入過程中由于下鉆速度快、頓鉆、溜鉆產(chǎn)生的液柱 激動壓力，確保固井管柱內(nèi)外液體壓力平衡，避免地層漏失產(chǎn)生低壓或負壓時，使加長型雙 級并聯(lián)座封套管外封隔器座封不嚴或失效，導(dǎo)致固井施工失敗。
[0008] 加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器由兩個單級套管外封隔器并聯(lián)組成，提高了封 隔效果，且其下端安放1?2個水泥傘，防止水泥漿下沉污染油層。
[0009] 自鎖可退式一級開關(guān)滑套膠塞、自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞為鋁骨架與橡膠整 體硫化而成，增加了膠塞強度，防止膠塞在頂替鉆井液過程中撕裂和損壞，確保固井施工順 利進行。
[0010] 無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置內(nèi)部設(shè)有卡套，與自鎖可退式一級開關(guān)滑套膠塞的 卡瓦配合具有單向自鎖機構(gòu)。
[0011]自鎖可退式一級開關(guān)滑套膠塞上端設(shè)有打撈臺階，與自鎖可退式二級頂替碰壓膠 塞下端的打撈卡瓦配合具有單向自鎖機構(gòu)。
[0012] 自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞上端設(shè)有打撈臺階，與自鎖可退式打撈筒配合具有 單向自鎖機構(gòu)。
[0013] 下入自鎖可退式打撈筒將水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井裝置內(nèi)的附件全部撈出， 形成水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井裝置與套管內(nèi)徑相同的內(nèi)通徑，不影響采油管柱設(shè)計。
[0014] 脹封加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器：用泵車小排量打壓，分別打壓到5. 5MPa 穩(wěn)壓兩分鐘開啟加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器水眼通道，繼續(xù)打壓7. 5MPa穩(wěn)壓3分鐘 充分脹加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器，然后打壓到9MPa穩(wěn)壓關(guān)閉加長型雙級并聯(lián)座 封套管外封隔器水眼通道，繼續(xù)打壓至16?19MPa，同時觀察泵車壓力表，當(dāng)壓力表瞬間下 降時，環(huán)空返出鉆井液，證明注水泥通道開啟建立循環(huán)，記錄好開啟壓力； 注水泥漿固井達到技術(shù)指標(biāo)時從井口水泥頭投放自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞，關(guān)閉 無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置的循環(huán)孔，打壓23MPa，穩(wěn)壓兩分鐘，觀察壓力表有無變化，然 后放壓至12MPa后再次打壓至23MPa穩(wěn)壓一分鐘，放壓至高于環(huán)空壓力IMPa后關(guān)閉閥門候 凝4小時。
[0015] 本發(fā)明的工作原理： 靠帶有水泥傘的加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器和無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置 有機組合成大通道的水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井裝置的本體與套管連接，形成套管與井 壁之間的循環(huán)通道，注前置液洗井壁；清洗完井壁后從井口水泥頭投放自鎖可退式一級開 關(guān)滑套膠塞，泵送到無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置中，脹封加長型雙級并聯(lián)座封套管外封 隔器，打開無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置的循環(huán)孔，進行注水泥固井；注完水泥后從井口 水泥頭中投放自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞，用頂替液壓自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞， 自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞進入無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置內(nèi)部，關(guān)閉無內(nèi)管免鉆塞 分級注水泥裝置的循環(huán)孔待水泥漿凝固，下鉆打撈無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置內(nèi)的附 件，通井完成固井工作。
[0016] 本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有的主要優(yōu)點： 1、水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井裝置具有大通徑的結(jié)構(gòu)特點，套管內(nèi)外處于連通狀 態(tài)，可避免下套管過程中由于下鉆速度快、頓鉆、溜鉆產(chǎn)生的液柱激動壓力，可確保完井管 柱內(nèi)外液體壓力平衡，工具使用井深無限制。
[0017] 2、水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井裝置具有可循環(huán)的結(jié)構(gòu)特點，套管處于自動灌漿 狀態(tài)，可避免在井下工況不正常的低壓或負壓易漏地層的常規(guī)直井、大斜度井、定向井及水 平井施工失敗。
[0018] 3、加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器由兩個單級套管外封隔器并聯(lián)組成，且其下 端安放1?2個固井用水泥傘，防止水泥漿下沉污染油層。
[0019] 4、自鎖可退式一級開關(guān)滑套膠塞、自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞為鋁骨架與橡膠 整體硫化而成，增加了膠塞強度，防止膠塞在頂替鉆井液過程中撕裂和損壞。
[0020] 5、無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置與自鎖可退式一級開關(guān)滑套膠塞配合后具有單 向自鎖機構(gòu)并可退。
[0021] 6、自鎖可退式一級開關(guān)滑套膠塞與自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞配合后具有單 向自鎖機構(gòu)并可退。
[0022] 7、自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞與自鎖可退式打撈筒配合后具有單向自鎖機構(gòu) 并可退。
[0023] 8、PDC鉆頭或銑錐具有通井和鉆除水泥塞的功能。
[0024] 9、下入自鎖可退式打撈筒將水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井裝置內(nèi)的附件全部撈 出，形成水平井免鉆盲板可循環(huán)固井裝置與套管內(nèi)徑相同的內(nèi)通徑。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1為本發(fā)明一種水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖中1-自鎖可退式打撈筒，2-自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞，3-自鎖可退式一級 滑套開關(guān)膠塞，4-無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置，5-加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器， 6-水泥傘。
[0027] 圖2為本發(fā)明投放自鎖可退式一級開關(guān)滑套膠塞，打開無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥 裝置的循環(huán)孔，建立循環(huán)示意圖。
[0028] 圖3為本發(fā)明投放自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞關(guān)閉無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥 裝置的循環(huán)孔的示意圖。
[0029] 圖4為本發(fā)明下鉆打撈水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井裝置內(nèi)的附件示意圖。 連接關(guān)系： 1、水泥傘6套裝在加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器5或套管的下端。
[0030] 2、加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器與無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置4通過螺 紋密封連接。
[0031] 3、無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置與自鎖可退式一級開關(guān)滑套膠塞3通過卡瓦連 接。
[0032] 4、自鎖可退式一級開關(guān)滑套膠塞3與自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞2通過卡瓦連 接。
[0033] 5、自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞與自鎖可退式打撈筒1通過卡瓦連接。
[0034] 6、PDC鉆頭或銑錐單獨接鉆具進行通井作業(yè)。 具體實施例
[0035] 為進一步公開本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合說明書附圖通過實施例作詳細說明： 一種水平井免鉆盲板循環(huán)固井方法，所述固井方法是通過采用水平井免鉆盲板可循環(huán) 固井裝置和改變固井工藝實施的，實施方法如下：靠帶有水泥傘6的加長型雙級并聯(lián)座封 套管外封隔器5和無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置4有機組合成大通道的水平井免鉆盲板可 循環(huán)固井裝置的本體與套管連接，形成套管與井壁之間的循環(huán)通道，注前置液洗井壁；清洗 完井壁后從井口投放自鎖可退式一級開關(guān)滑套膠塞3脹封加長型雙級并聯(lián)座封套管外封 隔器，打開無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置的循環(huán)孔，進行注水泥漿固井；注完水泥后從井口 水泥頭中投放自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞2,用頂替液壓自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞 2,自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞2進入無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置4中，關(guān)閉無內(nèi)管免 鉆塞分級注水泥裝置的循環(huán)孔待水泥漿凝固，下自鎖可退式打撈筒1打撈無內(nèi)管免鉆塞分 級注水泥裝置內(nèi)的附件，通井完成固井工作。
[0036] 具體實施程序如下： a、 先隨固井管柱一起下入下部帶水泥傘的加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器和水平 井固井免鉆盲板循環(huán)固井裝置； b、 小排量、低轉(zhuǎn)速開泵循環(huán)處理鉆井液，清洗套管與井壁之間的臟物，發(fā)生井漏時，進 行注水泥漿，循環(huán)堵漏直至滿足固井施工要求； c、 從井口水泥頭投入自鎖可退式一級開關(guān)滑套膠塞，脹封加長型雙級并聯(lián)座封套管外 封隔器，打開無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置上的循環(huán)孔，建立循環(huán)通道，先循環(huán)鉆井液，直 到達到固井要求和制定的技術(shù)指標(biāo)后注水泥漿，進行固井； d、 從水泥頭投入自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞，關(guān)閉無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置循 環(huán)孔、帶壓候凝； e、 下自鎖可退式打撈筒，打撈水平井免鉆盲板可循環(huán)固井裝置內(nèi)部的全部附件； f、 下入PDC鉆頭或銑錐通井。
[0037] 脹封加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器時用泵車小排量打壓，分別打壓到5. 5MPa 穩(wěn)壓兩分鐘開啟加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器水眼通道，繼續(xù)打壓7. 5MPa穩(wěn)壓3分鐘 充分脹加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器，然后打壓到9MPa穩(wěn)壓關(guān)閉加長型雙級并聯(lián)座 封套管外封隔器水眼通道，繼續(xù)打壓至16?19MPa，同時觀察泵車壓力表，當(dāng)壓力表瞬間下 降時，環(huán)空返出鉆井液，證明注水泥通道開啟建立循環(huán)，記錄好開啟壓力。
[0038] 注水泥漿固井達到技術(shù)指標(biāo)時投放自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞時關(guān)閉無內(nèi)管 免鉆塞分級注水泥裝置循環(huán)孔，打壓23MPa，穩(wěn)壓兩分鐘，觀察壓力表有無變化，然后放壓至 12MPa后再次打壓至23MPa穩(wěn)壓一分鐘，放壓至高于環(huán)空壓力IMPa后關(guān)閉閥門候凝4小時。
【權(quán)利要求】
1. 一種水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井方法，所述固井方法是通過采用水平井固井免鉆 盲板循環(huán)固井裝置和改變固井工藝實施的，實施方法如下： a、 先隨固井管柱一起下入下部帶水泥傘的加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器和水平 井固井免鉆盲板循環(huán)固井裝置； b、 小排量、低轉(zhuǎn)速開泵循環(huán)處理鉆井液，清洗套管與井壁之間的臟物，發(fā)生井漏時，進 行注水泥漿，循環(huán)堵漏直至滿足固井施工要求； c、 從井口水泥頭投入自鎖可退式一級開關(guān)滑套膠塞，脹封加長型雙級并聯(lián)座封套管外 封隔器，打開無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置上的循環(huán)孔，建立循環(huán)通道，先循環(huán)鉆井液，直 到達到固井要求和制定的技術(shù)指標(biāo)后進行注水泥作業(yè)，進行固井； d、 從水泥頭投入自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞，關(guān)閉無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置的 循環(huán)孔、帶壓候凝； e、 下自鎖可退式打撈筒，打撈無內(nèi)管免鉆塞分級注水泥裝置內(nèi)部的全部附件； f、 下入PDC鉆頭或銑錐通井。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井方法，其特征在于：水平井固 井免鉆盲板循環(huán)固井裝置具有帶循環(huán)孔的大直徑通道，使用井深無限制；在正常下固井管 柱的狀態(tài)下，避免下入過程中由于下鉆速度快、頓鉆、溜鉆產(chǎn)生的液柱激動壓力，確保固井 管柱內(nèi)外液體壓力平衡，避免地層漏失產(chǎn)生低壓或負壓時，使加長型雙級并聯(lián)座封套管外 封隔器座封不嚴或失效，導(dǎo)致固井施工失敗。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井方法，其特征在于：加長型雙 級并聯(lián)座封套管外封隔器由兩個單級套管外封隔器并聯(lián)組成，提高了封隔效果，且其下端 安放1?2個水泥傘，防止水泥漿下沉污染油層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井方法，其特征在于：自鎖可退 式一級開關(guān)滑套膠塞、自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞為鋁骨架與橡膠整體硫化而成，增加 了膠塞強度，防止膠塞在頂替鉆井液過程中撕裂和損壞，確保固井施工順利進行。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井方法，其特征在于：無內(nèi)管免 鉆塞分級注水泥裝置內(nèi)部設(shè)有卡套，與自鎖可退式一級開關(guān)滑套膠塞的卡瓦配合具有單向 自鎖機構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井方法，其特征在于：自鎖可退 式一級開關(guān)滑套膠塞上端設(shè)有打撈臺階，與自鎖可退式二級頂替碰壓膠塞下端的打撈卡瓦 配合具有單向自鎖機構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井方法，其特征在于：自鎖可退 式二級頂替碰壓碰壓膠塞上端設(shè)有打撈臺階，與自鎖可退式打撈筒配合具有自鎖機構(gòu)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井方法，其特征在于：下入自鎖 可退式打撈筒將水平井固井免鉆盲板循環(huán)固井裝置內(nèi)的附件全部撈出，形成水平井固井免 鉆盲板循環(huán)固井裝置與套管內(nèi)徑相同的內(nèi)通徑，不影響采油管柱設(shè)計。
【文檔編號】E21B33/13GK104110234SQ201410372272
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】于世江 申請人:于世江