水平井雙級(jí)密封碰壓可撈式完井裝置制造方法
【專利摘要】一種水平井雙級(jí)密封碰壓可撈式完井裝置，包括免鉆塞裝置、碰壓膠塞和打撈裝置，所述免鉆塞裝置包括注水泥開(kāi)關(guān)和封隔器；所述注水泥開(kāi)關(guān)的上端與套管相連，所述注水泥開(kāi)關(guān)的下端與封隔器的上端相連，所述封隔器的下端與篩管相連。所述注水泥開(kāi)關(guān)為單流閥式注水泥開(kāi)關(guān)，所述單流閥式注水泥開(kāi)關(guān)的底端設(shè)置有單流閥座，所述單流閥座包括單流閥和盲堵。本裝置結(jié)構(gòu)緊湊，承壓能力強(qiáng)，可保證完井管柱內(nèi)外液體壓力平衡，現(xiàn)場(chǎng)操作方便，施工安全。
【專利說(shuō)明】水平井雙級(jí)密封碰壓可撈式完井裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油完井注水泥工具，具體涉及一種水平井雙級(jí)密封碰壓可撈式完井裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著油田開(kāi)發(fā)的不斷深入，挖潛增效的措施也在進(jìn)一步提高。為了開(kāi)發(fā)薄油層，水平井、大斜度井等特殊工藝井越來(lái)越多，各種方式的完井也應(yīng)運(yùn)而生。目前在水平井完井技術(shù)中，為了使油層具有較大的裸露面積，避免水泥漿對(duì)油層的損害，有效的保護(hù)油氣層，多采用精密濾砂管完井方式。該完井方式在鉆井過(guò)程中需要采用篩管頂部注水泥分級(jí)固井工藝。分級(jí)注水泥器是下防砂篩管的主要配件，加在防砂篩管的上端，隨管柱一起入井，主要作用是隔斷防砂篩管內(nèi)外通道，固井時(shí)阻止水泥漿進(jìn)入防砂管柱內(nèi)和管柱外，保證管外不被固住，管內(nèi)無(wú)水泥，保持暢通。分級(jí)注水泥器的不足之處是在固井后，要下鉆將分級(jí)注水泥器的附件(膠塞、滑套和盲板)逐一鉆除，以打通管柱內(nèi)道。在完井鉆塞過(guò)程中，由于受鉆井井深軌跡和重力作用的影響，產(chǎn)生鉆進(jìn)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(qiáng)度及產(chǎn)生自由段松脫扣現(xiàn)象；同時(shí)，在生產(chǎn)過(guò)程中受后期注汽、出砂等復(fù)雜苛刻工礦的影響，產(chǎn)生塑形變形和斷裂而造成套管損壞；另外，由于鉆膠塞、分級(jí)箍等附件位于井下管柱大井斜角度位置，實(shí)施鉆塞時(shí)存在管內(nèi)附件清理不凈、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(wèn)題。因此，在鉆磨過(guò)程中，不僅容易損傷套管，影響了固井質(zhì)量，而且作業(yè)耗時(shí)長(zhǎng)，延長(zhǎng)了建井周期。
[0003]為了避免鉆塞帶來(lái)的一系列問(wèn)題，已經(jīng)有人研制出了免鉆分級(jí)注水泥器，常見(jiàn)的有兩種。第一種是自通徑免鉆塞分級(jí)注水泥器，即在注水泥結(jié)束后，通過(guò)憋壓使分級(jí)注水泥器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)自行脫落，靠重力下行至井底，從而達(dá)到免鉆塞的目的。但是，自通徑免鉆塞分級(jí)注水泥器對(duì)井斜要求非常嚴(yán)，在井斜超過(guò)20度的井中，分級(jí)注水泥器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)就很難脫落，難以下行至井底；在水平井中更加無(wú)法實(shí)現(xiàn)自行脫落。第二種是用鉆具將內(nèi)套撈出，專利201110127641.X公開(kāi)了一種水平井篩管頂部注水泥免鉆塞的工具及方法。但是這種打撈式免鉆裝置在功能、性能及工藝整體性方面存在以下幾個(gè)方面不足:
[0004](I)注水泥開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)的下部在低壓易漏失地層易形成局部低壓區(qū)，造成注灰通道在裸眼封座封之前打開(kāi)，導(dǎo)致水泥竄入內(nèi)管造成底部留塞，增加作業(yè)費(fèi)用，嚴(yán)重影響油井生產(chǎn)；
[0005](2)雙級(jí)裸眼封封隔器采用同一閥系控制，即兩個(gè)裸眼封膠筒座封采用串聯(lián)方式相連。這種結(jié)構(gòu)對(duì)于不規(guī)則及擴(kuò)徑井眼、疏松地層以及封隔器膠筒在下入過(guò)程中破損等復(fù)雜情況的適應(yīng)性較差，由于一個(gè)膠筒無(wú)法座封會(huì)導(dǎo)致另外一個(gè)膠筒無(wú)法座封，從而造成固井的失?。?br> [0006](3)裸眼封隔器的控制閥系采用內(nèi)外壓差控制方式，S卩:當(dāng)井筒與環(huán)空壓力差達(dá)到一定值時(shí)，封隔器座封。但是，在管柱的下入過(guò)程中，壓力往往不穩(wěn)定；在這種情況下，內(nèi)外壓差控制方式容易造成封隔器誤座封，而這種誤座封在井口無(wú)法觀察到，從而導(dǎo)致繼續(xù)強(qiáng)行下入造成封隔器的破損；
[0007](4)裸眼封隔器缺少肩部防突保護(hù)，座封時(shí)對(duì)擴(kuò)徑井眼的適應(yīng)性較差，易發(fā)生爆破破損；同時(shí)受井口壓力及液柱壓力變化等因素的影響，循環(huán)、座封以及固井時(shí)，整體管柱始終處于軸向蠕動(dòng)狀態(tài)，也易導(dǎo)致膠筒與地層磨損而引起破損；
[0008](5)裸眼封隔器的一頭是活動(dòng)頭，這是因?yàn)樽鈺r(shí)活動(dòng)頭必須隨著膠筒的鼓脹發(fā)生軸向移動(dòng)；這種結(jié)構(gòu)滿足了膠筒座封的要求，但在管柱下入過(guò)程中，如果發(fā)生沉砂、坍塌等使管柱在下壓過(guò)程中受阻，會(huì)造成活動(dòng)頭的上移，從而導(dǎo)致膠筒徑向擴(kuò)張和磨損；
[0009](6)關(guān)閉膠塞和盲堵分兩次打撈，增加了一次管柱起下，影響了工作時(shí)效；
[0010](7)關(guān)閉膠塞在壓塞時(shí)，難以徹底刮除套管壁上的水泥殘留，從而導(dǎo)致關(guān)閉膠塞頂部的打撈魚(yú)頭由于灰塞沉積而打撈困難甚至無(wú)法打撈，從而需要鉆除作業(yè)，造成施工復(fù)雜，影響工作時(shí)效。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0011]為克服現(xiàn)有技術(shù)的諸多缺陷，本實(shí)用新型提供了一種水平井雙級(jí)密封碰壓可撈式完井裝置。所述水平井雙級(jí)密封碰壓可撈式完井裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、作業(yè)方便、施工周期短、固井完畢無(wú)需鉆磨，可直接下鉆打撈的優(yōu)點(diǎn)，主要用于水平井、大位移井、定向井完井與固井等領(lǐng)域。
[0012]本實(shí)用新型的技術(shù)方案:
[0013]水平井雙級(jí)密封碰壓可撈式完井裝置，包括免鉆塞裝置、碰壓膠塞和打撈裝置，所述免鉆塞裝置包括注水泥開(kāi)關(guān)和封隔器；所述注水泥開(kāi)關(guān)的上端與套管相連，所述注水泥開(kāi)關(guān)的下端與封隔器的上端相連，所述封隔器的下端與篩管相連；所述注水泥開(kāi)關(guān)為單流閥式注水泥開(kāi)關(guān)或盲堵式注水泥開(kāi)關(guān)，所述單流閥式注水泥開(kāi)關(guān)的底端設(shè)置有單流閥座，所述單流閥座包括單流閥和盲堵，所述盲堵式注水泥開(kāi)關(guān)的底端設(shè)置有盲堵。
[0014]優(yōu)選的是，所述盲堵式注水泥開(kāi)關(guān)包括盲堵、碰壓座以及位于二者之間的彈簧、卡瓦和筒體，所述筒體由內(nèi)到外依次為內(nèi)筒、上接頭和外筒，所述上接頭靠近盲堵的一端設(shè)有關(guān)閉套；所述盲堵與彈簧、卡瓦之間為卡瓦座，所述盲堵將彈簧和卡瓦固定在卡瓦座內(nèi)；所述卡瓦座、內(nèi)筒、關(guān)閉套、上接頭、外筒和碰壓座相鄰的二者之間均通過(guò)密封圈達(dá)到密封。
[0015]優(yōu)選的是，所述單流閥式注水泥開(kāi)關(guān)包括單流閥、碰壓座以及位于二者之間的彈簧、卡瓦和筒體，所述筒體由內(nèi)到外依次為內(nèi)筒、上接頭和外筒，所述上接頭靠近單流閥座的一端設(shè)有關(guān)閉套；所述單流閥座遠(yuǎn)離碰壓座的一端設(shè)有壓板、半球座以及限位在二者之間的固定桿、固定套、心軸和半球；所述單流閥座與彈簧、卡瓦之間為卡瓦座，所述單流閥座將彈簧和卡瓦固定在卡瓦座內(nèi)；所述卡瓦座、內(nèi)筒、關(guān)閉套、上接頭、外筒和碰壓座相鄰的二者之間均通過(guò)密封圈達(dá)到密封；所述壓板固定在固定桿上，所述固定桿與半球座相互固定，所述半球座固定在單流閥座中，所述半球與心軸之間固定連接。
[0016]優(yōu)選的是，所述內(nèi)筒與卡瓦座接觸的部分設(shè)有內(nèi)孔I，所述內(nèi)筒與碰壓座接觸的部分設(shè)有內(nèi)孔II，所述上接頭上設(shè)有內(nèi)孔III，所述內(nèi)孔III位于內(nèi)孔I和內(nèi)孔II之間；所述卡瓦座通過(guò)剪銷固定在內(nèi)筒內(nèi)孔I中，所述內(nèi)筒通過(guò)剪銷固定在上接頭內(nèi)孔III中，所述關(guān)閉套通過(guò)剪銷固定在上接頭上，所述碰壓座通過(guò)剪銷固定在內(nèi)筒內(nèi)孔II中。
[0017]優(yōu)選的是，所述封隔器為雙級(jí)并聯(lián)裸眼封隔器，所述雙級(jí)并聯(lián)裸眼封隔器由裸眼封隔器I和裸眼封隔器II通過(guò)螺紋并聯(lián)構(gòu)成，所述裸眼封隔器I和裸眼封隔器II采用兩套控制閥系分別獨(dú)立控制。
[0018]優(yōu)選的是，所述控制閥系采用上下壓差和內(nèi)外壓差兩種控制方式。
[0019]優(yōu)選的是，所述裸眼封隔器包括膠筒，所述膠筒的兩端設(shè)有肩部保護(hù)裝置，所述肩部保護(hù)裝置為鋼碗式肩部防突保護(hù)裝置。
[0020]優(yōu)選的是，所述碰壓膠塞由可撈心軸、橡膠皮碗和防松螺帽組成，所述橡膠皮碗被防松螺帽通過(guò)螺紋連接固定在可撈心軸上，所述橡膠皮碗的數(shù)量為5-8個(gè)。
[0021]優(yōu)選的是，所述關(guān)閉膠塞由硬刮塞和軟塞組成。
[0022]優(yōu)選的是，所述打撈裝置包括引鞋、控制環(huán)、螺旋卡瓦、本體、盤(pán)根和上接頭。所述引鞋通過(guò)螺紋連接將控制環(huán)固定在本體內(nèi)孔中，所述螺旋卡瓦與本體為寬距螺紋連接，并可前后移動(dòng)，所述盤(pán)根被上接頭通過(guò)螺紋連接固定在本體內(nèi)孔中。
[0023]第一種為用于井深1000米以內(nèi)的水平井雙級(jí)密封碰壓可撈式完井裝置，特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作嚴(yán)格?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)施工藝管柱由上至下依次由套管、盲堵式注水泥開(kāi)關(guān)、雙級(jí)并聯(lián)裸眼封隔器和篩管連接而成。注水泥開(kāi)關(guān)連接在雙級(jí)并聯(lián)裸眼封隔器上端，盲堵安裝在注水泥開(kāi)關(guān)的底部，注水泥開(kāi)關(guān)上端接套管，雙級(jí)并聯(lián)裸眼封隔器下端接篩管。下套管時(shí)需要10根一灌漿，套管下到位后，憋壓，脹封雙級(jí)并聯(lián)裸眼封隔器，打開(kāi)注水泥開(kāi)關(guān)，注灰、投膠塞、替漿、碰壓、關(guān)閉注水泥開(kāi)關(guān)，起鉆下打撈筒打撈。
[0024]第二種為用于井深1000?3000米之間的水平井雙級(jí)密封碰壓可撈式完井裝置，特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作方便?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)施工藝管柱由上至下依次由套管、單流閥式注水泥開(kāi)關(guān)、、雙級(jí)并聯(lián)裸眼封隔器和篩管連接而成。注水泥開(kāi)關(guān)連接在雙級(jí)并聯(lián)裸眼封隔器上端，單流閥安裝在注水泥開(kāi)關(guān)的底部，注水泥開(kāi)關(guān)上端接套管，雙級(jí)并聯(lián)裸眼封隔器下端接篩管。下入時(shí)不需灌泥漿，套管下到位后，憋壓，脹封雙級(jí)并聯(lián)裸眼封隔器，打開(kāi)注水泥開(kāi)關(guān)，注灰、投膠塞、替漿、碰壓、關(guān)閉注水泥開(kāi)關(guān)，起鉆下打撈筒打撈。本方案下鉆時(shí)無(wú)需灌漿，安全性大大提高。
[0025]本實(shí)用新型還提供了一種水平井無(wú)內(nèi)管免鉆塞分級(jí)注水泥完井裝置的固井施工方案。本固井施工方案主要針對(duì)春10-22平1、平2、平3砂巖高孔高滲稀油水平井。
[0026]該工藝鉆井過(guò)程中包括將免鉆塞完井裝置下入完井管柱、脹封管外封隔器、打開(kāi)注水泥通道、循環(huán)注灰實(shí)施固井、關(guān)閉注水泥通道、打撈免鉆內(nèi)套的實(shí)施步驟，可以順利完成通井，并避免鉆塞及洗井過(guò)程對(duì)管柱造成的傷害。
[0027]一、前期準(zhǔn)備工作:
[0028]1、檢查施工設(shè)備:免鉆工具主體、水泥頭和打撈工具。
[0029]2、交流施工數(shù)據(jù):(I)獲取施工井工序進(jìn)展情況、施工井井斜數(shù)據(jù)、免鉆塞完井裝置的定位數(shù)據(jù)、下入井下各套管串及其他工具的數(shù)據(jù)以及井下復(fù)雜地質(zhì)條件的數(shù)據(jù)；(2)提供免鉆塞完井裝置基本數(shù)據(jù)，包括工具長(zhǎng)度、工具外徑、工具留井通徑和打撈工具外徑
坐寸ο
[0030]3、免鉆固井要求:(I)在精密慮砂篩管上方，免鉆工具下方加入不少于2根光管，以防止有水泥遺漏到篩管；(2)固井裝置位置選在井徑好的，角度平緩處；(3)固井車(chē)打完水泥后，下IOL清水清洗管壁內(nèi)側(cè)的水泥灰，以便膠塞的順利下入；(4)候凝5小時(shí)后放壓，井隊(duì)及時(shí)組織打撈施工。[0031]二、完井作業(yè)的施工
[0032]1、將免鉆塞完井裝置下入完井管柱
[0033](I)下入免鉆完井裝置以前，用外徑Φ 121mm的通徑規(guī)進(jìn)行套管通徑，以保障套管的清潔入井、無(wú)彎曲變形和數(shù)據(jù)丈量準(zhǔn)確；鎖死轉(zhuǎn)盤(pán)，將篩管灌滿泥漿，連接套管時(shí)要求打牢背鉗，防止管串旋轉(zhuǎn)，同時(shí)保證各連接扣上牢密封，以保證免鉆工具的連接質(zhì)量。
[0034](2)將免鉆完井裝置緩慢平穩(wěn)下放入井，防止井口裝置對(duì)免鉆完井裝置的擠壓和碰撞。
[0035]2、脹封管外封隔器
[0036]連接套管水泥頭、地面管線及固井設(shè)備，管線連接前通好管腔防止雜物入井。
[0037](I)用泵車(chē)打壓推進(jìn)盲堵裝置或單流閥座到位，并起壓到6MPa穩(wěn)壓5分鐘，以確保充分脹封封隔器；如果有降壓，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)壓。
[0038](2)繼續(xù)起壓到SMpajIS 2分鐘，關(guān)閉膠筒脹封通道(即封隔器水眼通道)。
[0039]3、打開(kāi)注水泥通道
[0040]繼續(xù)打壓到10?16MPa，當(dāng)泵車(chē)壓力表顯示的壓力瞬間開(kāi)始下降時(shí)，套管外返液，注水泥通道開(kāi)啟(水眼打開(kāi)，建立循環(huán))，記錄開(kāi)啟壓力。
[0041]4、循環(huán)注灰實(shí)施固井
[0042]按正常程序固井注入水泥漿，泥漿泵小排量緩慢開(kāi)泵循環(huán)，待壓力穩(wěn)定后加大排量正常循環(huán)。
[0043]5、關(guān)閉注水泥通道
[0044](I)打完水泥漿后，卸開(kāi)管線清洗余灰，同時(shí)從水泥頭加入IOL清水做隔離液，以釋放頂替膠塞，起壓后碰壓20MPa，穩(wěn)壓4分鐘觀察壓力穩(wěn)定情況。
[0045](2)釋放壓力至10?12MPa，進(jìn)行二次碰壓以檢查關(guān)閉套是否真正關(guān)閉，二次碰壓的附加壓力應(yīng)大于第一次2?3MPa ;隨后帶壓8?IOMPalO分鐘。如果穩(wěn)不住壓，根據(jù)液柱平衡壓力關(guān)井候凝。
[0046]6、打撈免鉆內(nèi)套
[0047](I)精確丈量計(jì)算打撈筒的下入深度，確保每根鉆具內(nèi)徑通暢。
[0048](2)連接打撈鉆具并下井，所述鉆具為“打撈筒+鉆桿柱+方鉆桿”的組合，下放鉆具到免鉆工具頂部600_處停止下放，處理套管內(nèi)殘余灰之后再開(kāi)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)緩慢下探直到匯接位置。
[0049](3)加壓5噸，上提鉆具試提6噸，繼續(xù)下壓7?8噸，正式上提，指重表指數(shù)在原負(fù)荷基礎(chǔ)上升高12?16噸時(shí)，指重表瞬間下降到原負(fù)荷，隨后再緩慢下放鉆柱到原打撈位置，負(fù)荷沒(méi)有降低，表明免鉆內(nèi)套已經(jīng)撈起。
[0050]7、通井施工要求
[0051]采用Φ 118mm統(tǒng)錐或鉆頭通井至多功能洗井閥頂部,起鉆。通井到免鉆工具下放位置時(shí)，如有遇阻、卡現(xiàn)象時(shí)鉆具反復(fù)提拉幾次，處理一下即可通過(guò)。
[0052]本實(shí)用新型的有益效果:
[0053](I)本實(shí)用新型所述的單流閥式注水泥開(kāi)關(guān)通過(guò)在單流閥座的盲堵上加設(shè)單流閥，實(shí)現(xiàn)了大循環(huán)通道，在循環(huán)及座封時(shí)充分保證井筒及環(huán)空U形管壓力系統(tǒng)，消除了注水泥開(kāi)關(guān)在低壓易漏失地層施工時(shí)工具下部局部低壓區(qū)對(duì)啟動(dòng)座封壓力及打開(kāi)注灰通道壓力的影響；
[0054](2)本實(shí)用新型所述的雙級(jí)裸眼封封隔器采用兩套獨(dú)立閥系控制，即兩個(gè)裸眼封膠筒座封是采用并聯(lián)方式，這種結(jié)構(gòu)對(duì)于復(fù)雜情況的適應(yīng)性較好，即使一個(gè)膠筒無(wú)法座封，也不會(huì)影響另外一個(gè)膠筒的座封，真正實(shí)現(xiàn)雙保護(hù)；
[0055](3)本實(shí)用新型所述的裸眼封控制閥系采用上下壓差和內(nèi)外壓差兩種控制方式，因此，只有投入的可撈式盲堵打開(kāi)裸眼封隔器控制閥系進(jìn)液通道后，井筒與環(huán)空壓力差達(dá)到一定值時(shí)，封隔器才進(jìn)行座封；因此在管柱下入過(guò)程中，這種座封控制方式不會(huì)因?yàn)槭艿焦苤鶋毫?dòng)等影響而導(dǎo)致誤座封；
[0056](4)本實(shí)用新型所述的裸眼封隔器的膠筒兩端設(shè)有鋼碗式肩部防突保護(hù)，在座封時(shí)，鋼碗隨膠筒一同擴(kuò)張，利用剛性結(jié)構(gòu)對(duì)膠筒實(shí)現(xiàn)承托和錨定，提高了膠筒承壓能力和擴(kuò)徑率,對(duì)擴(kuò)徑率達(dá)到100%的井眼適應(yīng)性較好；
[0057](5)本實(shí)用新型所述的關(guān)閉塞碰壓后與盲堵合為一體，只需一次打撈，提高了工作時(shí)效；
[0058](6)本實(shí)用新型所述的關(guān)閉膠塞采用硬刮塞和軟塞的組合結(jié)構(gòu)，這種組合結(jié)構(gòu)在壓塞時(shí)可以較徹底的刮除套管壁上的水泥殘留；同時(shí)采用凝膠式壓塞液并摻入緩凝劑，可以有效去除水泥殘留，避免了關(guān)閉塞頂部的水泥沉積，充分沖洗魚(yú)頭后即可進(jìn)行打撈；
[0059]( 7 )本實(shí)用新型在水平井裸眼防砂完井領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，提升了完井技術(shù)水平，對(duì)各油田的持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)起到了積極推動(dòng)作用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0060]圖1為本實(shí)用新型盲堵式注水泥開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0061]圖2為本實(shí)用新型單流閥式注水泥開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0062]圖3為本實(shí)用新型雙級(jí)并聯(lián)裸眼封隔器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0063]圖4為本實(shí)用新型碰壓膠塞的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0064]圖5為本實(shí)用新型打撈筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0065]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0066]水平井雙級(jí)密封碰壓可撈式完井裝置，包括免鉆塞裝置、碰壓膠塞和打撈裝置，所述免鉆塞裝置包括注水泥開(kāi)關(guān)和封隔器；所述注水泥開(kāi)關(guān)的上端與套管相連，所述注水泥開(kāi)關(guān)的下端與封隔器的上端相連，所述封隔器的下端與篩管相連。
[0067]所述注水泥開(kāi)關(guān)為單流閥式注水泥開(kāi)關(guān)。所述單流閥式注水泥開(kāi)關(guān)包括單流閥1-2、碰壓座14以及位于二者之間的彈簧3、卡瓦4和筒體，所述筒體由內(nèi)到外依次為內(nèi)筒
9、上接頭10和外筒11，所述上接頭10靠近單流閥座1-2的一端設(shè)有關(guān)閉套7 ;所述單流閥座1-2遠(yuǎn)離碰壓座14的一端設(shè)有壓板16、半球座22以及限位在二者之間的固定桿17、固定套18、心軸20和半球21 ;所述單流閥座1-2與彈簧3、卡瓦4之間為卡瓦座2，所述單流閥座1-2將彈簧3和卡瓦4固定在卡瓦座2內(nèi)；所述卡瓦座2、內(nèi)筒9、關(guān)閉套7、上接頭10、外筒11和碰壓座14相鄰的二者之間均通過(guò)密封圈6達(dá)到密封；所述壓板16固定在固定桿17上，所述固定桿17與半球座22相互固定，所述半球座22固定在單流閥座I中，所述半球21與心軸20之間固定連接。所述內(nèi)筒9與卡瓦座2接觸的部分設(shè)有內(nèi)孔I，所述內(nèi)筒9與碰壓座14接觸的部分設(shè)有內(nèi)孔II，所述上接頭10上設(shè)有內(nèi)孔III，所述內(nèi)孔III位于內(nèi)孔I和內(nèi)孔II之間；所述卡瓦座2通過(guò)剪銷5固定在內(nèi)筒9內(nèi)孔I中，所述內(nèi)筒9通過(guò)剪銷12固定在上接頭10內(nèi)孔III中，所述關(guān)閉套7通過(guò)剪銷8固定在上接頭10上，所述碰壓座14通過(guò)剪銷13固定在內(nèi)筒9內(nèi)孔II中。
[0068]所述封隔器為雙級(jí)并聯(lián)裸眼封隔器，所述雙級(jí)并聯(lián)裸眼封隔器由裸眼封隔器I和裸眼封隔器II通過(guò)螺紋并聯(lián)構(gòu)成，所述裸眼封隔器I Fl和裸眼封隔器II F2采用兩套控制閥系分別獨(dú)立控制。所述控制閥系采用上下壓差和內(nèi)外壓差兩種控制方式。所述裸眼封隔器包括膠筒，所述膠筒的兩端設(shè)有肩部保護(hù)裝置，所述肩部保護(hù)裝置為鋼碗式肩部防突保護(hù)裝置。
[0069]所述碰壓膠塞由可撈心軸J1、橡膠皮碗J2和防松螺帽J3組成，所述橡膠皮碗J2被防松螺帽J3通過(guò)螺紋連接固定在可撈心軸Jl上，所述橡膠皮碗J2的數(shù)量為5個(gè)。
[0070]所述打撈裝置包括引鞋D1、控制環(huán)D2、螺旋卡瓦D3、本體D4、盤(pán)根D5和上接頭D6。所述引鞋Dl通過(guò)螺紋連接將控制環(huán)D2固定在本體D4內(nèi)孔中，所述螺旋卡瓦D3與本體D4為寬距螺紋連接，并可前后移動(dòng)，所述盤(pán)根D5被上接頭D6通過(guò)螺紋連接固定在本體D4內(nèi)孔中。
[0071]本實(shí)用新型還提供了一種水平井無(wú)內(nèi)管免鉆塞分級(jí)注水泥完井裝置的固井施工方案。本固井施工方案主要針對(duì)春10-22平1、平2、平3砂巖高孔高滲稀油水平井。
[0072]該工藝鉆井過(guò)程中包括將免鉆塞完井裝置下入完井管柱、脹封管外封隔器、打開(kāi)注水泥通道、循環(huán)注灰實(shí)施固井、關(guān)閉注水泥通道、打撈免鉆內(nèi)套的實(shí)施步驟，可以順利完成通井，并避免鉆塞及洗井過(guò)程對(duì)管柱造成的傷害。
[0073]一、前期準(zhǔn)備工作:
[0074]1、檢查施工設(shè)備:免鉆工具主體、水泥頭和打撈工具。
[0075]2、交流施工數(shù)據(jù):(I)獲取施工井工序進(jìn)展情況、施工井井斜數(shù)據(jù)、免鉆塞完井裝置的定位數(shù)據(jù)、下入井下各套管串及其他工具的數(shù)據(jù)以及井下復(fù)雜地質(zhì)條件的數(shù)據(jù)；(2)提供免鉆塞完井裝置基本數(shù)據(jù)，包括工具長(zhǎng)度、工具外徑、工具留井通徑和打撈工具外徑
坐寸ο
[0076]3、免鉆固井要求:(I)在精密慮砂篩管上方，免鉆工具下方加入不少于2根光管，以防止有水泥遺漏到篩管；(2)固井裝置位置選在井徑好的，角度平緩處；(3)固井車(chē)打完水泥后，下IOL清水清洗管壁內(nèi)側(cè)的水泥灰，以便膠塞的順利下入；(4)候凝5小時(shí)后放壓，井隊(duì)及時(shí)組織打撈施工。
[0077]二、完井作業(yè)的施工
[0078]1、將免鉆塞完井裝直下入完井管柱
[0079](I)下入免鉆完井裝置以前，用通徑規(guī)進(jìn)行套管通徑，以保障套管的清潔入井、無(wú)彎曲變形和數(shù)據(jù)丈量準(zhǔn)確；鎖死轉(zhuǎn)盤(pán)，將篩管灌滿泥漿，連接套管時(shí)要求打牢背鉗，防止管串旋轉(zhuǎn)，同時(shí)保證各連接扣上牢密封，以保證免鉆工具的連接質(zhì)量。
[0080](2)將免鉆完井裝置緩慢平穩(wěn)下放入井，防止井口裝置對(duì)免鉆完井裝置的擠壓和碰撞。
[0081]2、脹封管外封隔器[0082]連接套管水泥頭、地面管線及固井設(shè)備，管線連接前通好管腔防止雜物入井。
[0083](I)用泵車(chē)打壓推進(jìn)盲堵裝置或單流閥座到位，并起壓到6MPa穩(wěn)壓5分鐘，以確保充分脹封封隔器；如果有降壓，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)壓。
[0084](2)繼續(xù)起壓到8Mpa，穩(wěn)壓2分鐘，關(guān)閉膠筒脹封通道(即封隔器水眼通道)。
[0085]3、打開(kāi)注水泥通道
[0086]繼續(xù)打壓到10?16MPa，當(dāng)泵車(chē)壓力表顯示的壓力瞬間開(kāi)始下降時(shí)，套管外返液，注水泥通道開(kāi)啟(水眼打開(kāi)，建立循環(huán))，記錄開(kāi)啟壓力。
[0087]4、循環(huán)注灰實(shí)施固井
[0088]按正常程序固井注入水泥漿，泥漿泵小排量緩慢開(kāi)泵循環(huán)，待壓力穩(wěn)定后加大排量正常循環(huán)。
[0089]5、關(guān)閉注水泥通道
[0090](I)打完水泥漿后，卸開(kāi)管線清洗余灰，同時(shí)從水泥頭加入IOL清水做隔離液，以釋放頂替膠塞，起壓后碰壓20MPa，穩(wěn)壓4分鐘觀察壓力穩(wěn)定情況。
[0091](2)釋放壓力至10?12MPa，進(jìn)行二次碰壓以檢查關(guān)閉套是否真正關(guān)閉，二次碰壓的附加壓力應(yīng)大于第一次2?3MPa ;隨后帶壓8?IOMPalO分鐘。如果穩(wěn)不住壓，根據(jù)液柱平衡壓力關(guān)井候凝。
[0092]6、打撈免鉆內(nèi)套
[0093](I)精確丈量計(jì)算打撈筒的下入深度，確保每根鉆具內(nèi)徑通暢。
[0094](2)連接打撈鉆具并下井，所述鉆具為“打撈筒+鉆桿柱+方鉆桿”的組合，下放鉆具到免鉆工具頂部600_處停止下放，處理套管內(nèi)殘余灰之后，再開(kāi)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)緩慢下探，直到匯接位置。
[0095](3)加壓5噸，上提鉆具試提6噸，繼續(xù)下壓7?8噸，正式上提，指重表指數(shù)在原負(fù)荷基礎(chǔ)上升高12?16噸時(shí)，指重表瞬間下降到原負(fù)荷，隨后再緩慢下放鉆柱到原打撈位置，負(fù)荷沒(méi)有降低，表明免鉆內(nèi)套已經(jīng)撈起。
[0096]7、通井施工要求
[0097]采用Φ118πιπι銑錐或鉆頭通井至多功能洗井閥頂部，起鉆。通井到免鉆工具下放位置時(shí)，如有遇阻、卡現(xiàn)象時(shí)鉆具反復(fù)提拉幾次，處理一下即可通過(guò)。[0098]51/2 "免鉆技術(shù)參數(shù)7 "免鉆技術(shù)參數(shù)
[0099]
【權(quán)利要求】
1.水平井雙級(jí)密封碰壓可撈式完井裝置，包括免鉆塞裝置、碰壓膠塞和打撈裝置，所述免鉆塞裝置包括注水泥開(kāi)關(guān)和封隔器；所述注水泥開(kāi)關(guān)的上端與套管相連，所述注水泥開(kāi)關(guān)的下端與封隔器的上端相連，所述封隔器的下端與篩管相連，其特征在于:所述注水泥開(kāi)關(guān)為單流閥式注水泥開(kāi)關(guān)，所述單流閥式注水泥開(kāi)關(guān)的底端設(shè)置有單流閥座(1-2)，所述單流閥座(1-2)包括單流閥和盲堵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井雙級(jí)密封碰壓可撈式完井裝置，其特征在于:所述單流閥式注水泥開(kāi)關(guān)包括單流閥座(1-2)、碰壓座(14)以及位于二者之間的彈簧(3)、卡瓦(4)和筒體，所述筒體由內(nèi)到外依次為內(nèi)筒(9)、上接頭(10)和外筒(11)，所述上接頭(10)靠近單流閥座(1-2)的一端設(shè)有關(guān)閉套(7);所述單流閥座(1-2)遠(yuǎn)離碰壓座(14)的一端設(shè)有壓板(16)、半球座(22)以及限位在二者之間的固定桿(17)、固定套(18)、心軸(20)和半球(21);所述單流閥座(1-2)與彈簧(3)、卡瓦(4)之間為卡瓦座(2)，所述單流閥座(1-2)將彈簧(3)和卡瓦⑷固定在卡瓦座(2)內(nèi)；所述卡瓦座⑵、內(nèi)筒(9)、關(guān)閉套(7)、上接頭(10)、外筒(11)和碰壓座(14)相鄰的二者之間均通過(guò)密封圈(6)達(dá)到密封；所述壓板(16)固定在固定桿(17)上,所述固定桿(17)與半球座(22)相互固定,所述半球座(22)固定在單流閥座(1-2)中，所述半球(21)與心軸(20)之間固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水平井雙級(jí)密封碰壓可撈式完井裝置，其特征在于:所述內(nèi)筒(9)與卡瓦座(2)接觸的部分設(shè)有內(nèi)孔I，所述內(nèi)筒(9)與碰壓座(14)接觸的部分設(shè)有內(nèi)孔II，所述上接頭(10)上設(shè)有內(nèi)孔III，所述內(nèi)孔III位于內(nèi)孔I和內(nèi)孔II之間；所述卡瓦座⑵通過(guò)剪銷(5)固定在內(nèi)筒(9)內(nèi)孔I中，所述內(nèi)筒(9)通過(guò)剪銷(12)固定在上接頭(10)內(nèi)孔III中，所述關(guān)閉套(7)通過(guò)剪銷(8)固定在上接頭(10)上，所述碰壓座(14)通過(guò)剪銷(13)固定在內(nèi)筒(9)內(nèi)孔II中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水平井雙級(jí)密封碰壓可撈式完井裝置，其特征在于:所述封隔器為雙級(jí)并聯(lián)裸眼封隔器，所述雙級(jí)并聯(lián)裸眼封隔器由裸眼封隔器I(Fl)和裸眼封隔器II (F2)并聯(lián)組成，所述裸眼封隔器I (Fl)和裸眼封隔器II(F2)采用兩套控制閥系分別獨(dú)立控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水平井雙級(jí)密封碰壓可撈式完井裝置，其特征在于:所述控制閥系采用上下壓差和內(nèi)外壓差兩種控制方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的水平井雙級(jí)密封碰壓可撈式完井裝置，其特征在于:所述裸眼封隔器包括膠筒，所述膠筒的兩端設(shè)有肩部保護(hù)裝置，所述肩部保護(hù)裝置為鋼碗式肩部防突保護(hù)裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水平井雙級(jí)密封碰壓可撈式完井裝置，其特征在于:所述碰壓膠塞由可撈心軸(Jl)、橡膠皮碗(J2)和防松螺帽(J3)組成，所述橡膠皮碗(J2)通過(guò)防松螺帽(J3)固定在可撈心軸(Jl)上，所述橡膠皮碗(J2)的數(shù)量為5-8個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水平井雙級(jí)密封碰壓可撈式完井裝置，其特征在于:所述打撈裝置包括引鞋(Dl)、控制環(huán)(D2)、螺旋卡瓦(D3)、本體(D4)、盤(pán)根(D5)和上接頭(D6)，所述控制環(huán)(D2)通過(guò)引鞋(Dl)固定在本體(D4)中，所述盤(pán)根(D5)通過(guò)上接頭(D6)固定在本體(D4)中，所述螺旋卡瓦(D3)與本體(D4)為可移動(dòng)式連接。
【文檔編號(hào)】E21B33/122GK203783525SQ201420129015
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】史志升, 史明慧, 馬啟富, 郭聞 申請(qǐng)人:青島吉安泰耐磨密封材料有限公司