分級注水泥器失效再循環方法及密封循環裝置的製作方法

2023-05-17 17:59:31 1

專利名稱：分級注水泥器失效再循環方法及密封循環裝置的製作方法
技術領域：
本發明專利涉及石油完井固井分級注水泥的方法和設備，特別是分級注 水泥器失效再循環方法及密封循環裝置，當分級注水泥器失效後，在井筒內 建立新的注水泥循環通道，保證整個完井工藝的成功實施，將工具出現問題 後的損失降至最低。
背景技術：
隨著國內水平井的廣泛應用，水平井完井工藝技術日益普及，己成為促 進油田穩定發展的重要支撐技術。應用水平井完井技術開發的過程中，隨著 分級注水泥器在現場施工中的大量使用，工具本身不可避免出現一些問題， 直接影響完井施工效果。主要存在的問題有
1、 分級注水泥器在下入過程中提前打開，管外封隔器還未坐封；
2、 分級注水泥器下入到設計位置後，打壓至分級注水泥器工作壓力後， 分級注水泥器無法打開。
第一種情況發生時，由於管外封隔器未坐封，如果直接進行固井施工， 將在篩管部分形成水泥環及混漿帶，堵塞油流通道，後期只能通過在篩管段 進行射孔補救，不但造成篩管報廢，而且降低油氣層產能，經濟損失巨大， 最終導致裸眼防砂完井工藝失敗。如果起出套管柱，很可能由於井眼不穩定 造成管柱遇卡，以致全井報廢。
第二種情況發生時，可以進行射孔後打開固井通道後施工，但該方案破 壞了套管井身結構，留下了隱患，增加了射孔施工費用，造成成本的浪費。
分級注水泥器提前打開和分級注水泥器無法打開這兩種情況，嚴重阻礙 了水平井篩管頂部注水泥完井工藝的順利實施，現場施工中急需研製一種簡單可靠的工具，在分級注水泥器失效後進行補救施工，以保證整個完井工藝 的成功實施，將工具出現問題後的損失降到最低限度。

發明內容
本發明的目的是提供分級注水泥器失效再循環方法及密封循環裝置，當 分級注水泥器出現提前打開或者不能正常打開的情況時，在井筒內建立新的 注水泥循環固井通道，有效降低分級注水泥器故障引發的經濟損失。
使用本技術解決方案可達上述目的
分級注水泥器失效再循環方法，當分級注水泥器提前打開或者不能正常 打開時，使用密封循環裝置，在井筒內重新建立注水泥固井循環通道，保證 完井工藝順利實施。
密封循環裝置包括井下密封插頭和井口密封接頭，井下密封插頭與井口 密封接頭之間連接鑽柱。連接於鑽柱的最底端的井下密封插頭保證重新開啟 打開滑套或者密封打開滑套，進行脹封管外封隔器的施工。連接於鑽柱最頂 端的井口密封接頭保證泥漿循環，防止粘卡油層套管、防止井壁垮塌。 本發明具有以下顯著的效果和優點
1、 在分級注水泥器提前打開時，採用井下密封插頭可密封盲板以上、 分級注水泥器的打開滑套以下的油層套管空間，實施脹封封隔器施工後，可 正常進行後續固井施工，對分級注水泥器提前打開故障進行有效補救。
2、 當分級注水泥器的打開滑套不能用液壓正常打開時，採用井下密封 插頭機械式強制打開分級注水泥器的循環通孔，保證分級注水泥器使用可 靠，建立正常的注水泥固井循環通道。
3、 在起下鑽施工過程中，可隨時在井口連接井口密封接頭，對裸眼環 空中的泥漿進行循環，杜絕了井下事故的複雜化。
4、 本密封循環裝置設計簡單，使用可靠，簡化了施工工藝，縮短了施 工周期，保證了後續完井工藝的正常實施。.把分級注水泥器故障導致的經濟損失降至最低，有效降低了生產成本。


圖1是本發明中井下密封插頭的結構示意圖。
圖2是本發明中井口密封接頭的結構示意圖。
圖3是本發明中井下密封插頭的使用原理示意圖。
具體實施例方式
以下結合實施例對本發明做進一步的詳述參見圖3，分級注水泥器失 效再循環方法，當分級注水泥器提前打開或者不能正常打開時，使用密封循 環裝置，在井筒內重新建立注水泥固井循環通道。當分級注水泥器提前打開
時，使用密封循環裝置中的井下密封插頭插入打開滑套12中，進行密封。 將循環孔ll以上鑽柱油層套管環空隔離開，密封盲板14以上、分級注水泥 器以下油層套管9的空間，井口連接安裝井口密封接頭，水泥車正打壓進行 脹封管外封隔器13的施工，建立盲板14以上井段的注水泥固井循環通道。 當分級注水泥器不能依靠液壓正常打開時，使用井下密封插頭插入打開滑套 12中，利用鑽柱施加鑽壓，使打開滑套12下行位移打開分級注水泥器的循 環孔ll，在井筒內建立注水泥固井循環通道。將密封循環裝置中的井口密封 接頭置於井口，隨時與油層套管9連接，實現油層套管9與密封循環裝置之 間的泥漿循環。盲板14的下方是篩管15和洗井閥16，井筒的最底部是裸眼 井底17。
參見圖1和圖2，密封循環裝置包括井下密封插頭和井口密封接頭，井 下密封插頭與井口密封接頭之間連接鑽柱，井下密封插頭連接於鑽柱的最底 端，井口密封接頭連接於鑽柱的最頂端，由鑽柱將井下密封插頭和井口密封 接頭連接，形成了脹封管外封隔器13的液壓通道。井下密封插頭包括插頭 本體1和密封件2，插頭本體l設有中心孔，其外圓設有臺階，臺階下方外 圓安裝密封件2。插頭本體1外圓的臺階與打開滑套12的內圓配合，其臺階的下方外圓與關閉塞座10的內圓配合。插頭本體1臺階的上部外徑略大於 打開滑套12的內徑、又略小於關閉塞座10的內徑。井口密封接頭包括鑽杆 短節3、軸套5和套管短節7，鑽杆短節3設有中心孔，套管短節7與軸套5 連接，安裝在鑽杆短節3的中部外圓。鑽杆短節3與軸套5之間安裝密封件 6，防止泥漿的洩漏，套管短節7與油層套管9絲扣連接。在軸套5上還裝 有加力器4，加力器4可以是加力杆或者是加力手輪，甚至可以不直接安裝 在軸套5上，臨時用鐵棒等插入軸套5的插孔中也可，主要是為了方便井口 密封接頭與油層套管9的連接。
當分級注水泥器提前打開時，具體施工步驟如下-
1、 下入本發明的密封循環裝置前，充分循環裸眼環空8中的泥漿，保 持井眼通暢。
2、 下入密封循環裝置，將本密封循環裝置自下而上按下述連接井下 密封插頭+鑽柱+井口密封接頭。下入過程中根據施工時間，為防止粘卡油 層套管9和井壁垮塌，可隨時將鑽柱頂端的井口密封接頭與油層套管9連 接，實現本密封循環裝置與油層套管9之間的密封，循環泥漿加以防止。
3、 探底緩慢下放最後一根鑽杆，下探加鑽壓探底，核對實探深度無誤。
4、 用固井車小排量打壓，膨脹管外封隔器13，使分級注水泥器正常使用。
5、 起出密封循環裝置起出本裝置的過程中，根據施工時間，為防止 粘卡油層套管9和井壁垮塌，可隨時在鑽柱頂端連接井口密封接頭循環泥 漿，最後再將井口密封接頭拆下。
6、 接泥漿泵大排量循環泥漿，調整泥漿性能後進行固井作業。 當分級注水泥器不能正常打開時，插頭本體1外圓的臺階直接定位於打
開滑套12上，利用鑽柱施加一定鑽壓剪斷打開滑套12上的定位銷釘，使打
7開滑套12下行位移從而打開分級注水泥器循環孔11，起出本密封循環裝 置，進行正常的固井施工。在起本密封循環裝置的井下密封插頭和鑽柱的過 程中，在井口連接井口密封接頭，可以實現鑽柱與油層套管9環空之間的密 封，在起下鑽的過程中隨時對裸眼環空8進行泥漿循環，避免在起下鑽柱的 過程中發生裸眼環空8井壁坍塌和套管粘卡的事故，然後再將井口密封接頭 拆下，繼續起出全部管柱。具體施工步驟如下
1、 下入密封循環裝置，本裝置自下而上按下述連接井下密封插頭十 鑽柱至井口。
2、 探底緩慢下放最後一根鑽杆，下探加鑽壓探底，核對實探深度無誤。
3、 打開分級注水泥器利用鑽柱施加鑽壓，剪斷打開滑套12上的定 位銷釘使其下行，用循環孔ll建立注水泥固井循環通道。
4、 上提一根鑽杆，在鑽柱頂端連接井口密封接頭，管柱結構為井下 密封插頭+鑽柱+井口密封接頭。徹底循環井內泥漿，防止粘卡油層套管9 和井壁垮塌。
5、 起出密封循環裝置，起鑽過程根據施工時間，為防止粘卡油層套管 9和井壁垮塌，可隨時在井口連接井口密封接頭，循環泥漿，然後再將井口
密封接頭拆下，繼續起出全部管柱。
6、 接泥漿泵大排量循環泥漿，調整泥漿性能後進行固井作業。
按照上述施工，利用密封循環裝置，完成對失效分級注水泥器的補救措 施，保證分級注水泥器正常使用，完成後續施工。
權利要求
1、分級注水泥器失效再循環方法，當分級注水泥器提前打開或者不能正常打開時，使用密封循環裝置，在井筒內重新建立注水泥固井循環通道。
2、 根據權利要求1所述的分級注水泥器失效再循環方法，其特徵是當 分級注水泥器提前打開時，使用密封循環裝置中的井下密封插頭插入打開滑 套(12)中，密封盲板(14)以上、分級注水泥器以下油層套管(9)的空 間，進行脹封管外封隔器(13)的施工，建立盲板(14)以上井段的注水泥 固井循環通道。
3、 根據權利要求1所述的分級注水泥器失效再循環方法，其特徵是當 分級注水泥器不能正常打開時，使用井下密封插頭插入打開滑套(12)中， 利用鑽柱施加鑽壓，使打開滑套(12)下行位移打開分級注水泥器的循環孔(11)，在井筒內建立注水泥固井循環通道。
4、 根據權利要求1所述的分級注水泥器失效再循環方法，其特徵是將 密封循環裝置中的井口密封接頭置於井口，隨時與油層套管(9)連接，實 現油層套管(9)與密封循環裝置之間的泥漿循環。
5、 專用權利要求1的密封循環裝置，其特徵是本裝置包括井下密封插 頭和井口密封接頭，井下密封插頭與井口密封接頭之間連接鑽柱。
6、 根據權利要求5所述的密封循環裝置，其特徵是井下密封插頭連接 於鑽柱的最底端，井口密封接頭連接於鑽柱的最頂端。
7、 根據權利要求5所述的密封循環裝置，其特徵是井下密封插頭包括 插頭本體(1)和密封件(2),插頭本體(1)設有中心孔，其外圓設有臺 階，臺階下方外圓安裝密封件(2)。
8、 根據權利要求5或7所述的密封循環裝置，其特徵是插頭本體(1) 外圓的臺階與打開滑套(12)的內圓配合，其臺階的下方外圓與關閉塞座(10)的內圓配合。
9、 根據權利要求5所述的密封循環裝置，其特徵是井口密封接頭包括 鑽杆短節(3)、軸套(5)和套管短節(7)，鑽杆短節(3)設有中心孔， 套管短節(7)與軸套(5)連接，安裝在鑽杆短節(3)的中部外圓。
10、 根據權利要求9所述的密封循環裝置，其特徵是鑽杆短節(3)與 軸套(5)之間安裝密封件(6)，套管短節(7)與油層套管(9)絲扣連 接，在軸套(5)上還裝有加力器(4)。
全文摘要
本發明公開了一種石油工業使用的分級注水泥器失效再循環方法及密封循環裝置，當分級注水泥器失效後，在井筒內建立新的注水泥循環通道，保證整個完井工藝的成功實施，將工具出現問題後的損失降至最低。本方法是當分級注水泥器提前打開或者不能正常打開時，使用密封循環裝置，在井筒內重新建立注水泥固井循環通道，保證完井工藝順利實施。本裝置包括井下密封插頭和井口密封接頭，井下密封插頭與井口密封接頭之間連接鑽柱。井下密封插頭保證重新開啟打開滑套或者密封打開滑套，進行脹封管外封隔器的施工。井口密封接頭保證泥漿循環，防止粘卡油層套管、防止井壁垮塌。
文檔編號E21B33/14GK101532375SQ20091002066
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月13日 優先權日2009年4月13日
發明者伊西鋒, 騫 孫, 朱瑛輝, 李玉寶, 王桂英, 皇甫潔, 董建國, 郝金克 申請人:中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司採油工藝研究院