CN103670323B - 易漏地层完井装置 - Google Patents
易漏地层完井装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103670323B CN103670323B CN201310655099.4A CN201310655099A CN103670323B CN 103670323 B CN103670323 B CN 103670323B CN 201310655099 A CN201310655099 A CN 201310655099A CN 103670323 B CN103670323 B CN 103670323B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pipe
- closed cell
- ring
- coupling
- completion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000001808 coupling Effects 0.000 claims abstract description 36
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 17
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 14
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- ZEGPTFVBNBCAHZ-LMFJUDGVSA-N 2-[[(1E,4E)-1,5-bis(5-nitrofuran-2-yl)penta-1,4-dien-3-ylidene]amino]guanidine;hydrochloride Chemical compound Cl.C=1C=C([N+]([O-])=O)OC=1\C=C\C(=NN=C(N)N)\C=C\C1=CC=C([N+]([O-])=O)O1 ZEGPTFVBNBCAHZ-LMFJUDGVSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic Effects 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000010729 system oil Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
本发明涉及一种石油天然气完井作业技术领域，特别涉及一种易漏地层完井装置。该装置的上内管、复合接箍、下内管顺次相连，上内管上套装有上封闭单元，下内管上套装有下封闭单元，上封闭单元、上外管、复合接箍、下外管、下封闭单元顺次相连，下内管通过套管连接分级循环箍，分级循环箍下端连接浮鞋。本发明实现了可从根本上避免水泥浆接触到易漏地层，无需改变水泥浆性能，无需特殊压力控制设备，无需改变注水泥工艺，成本低，易于实施，应用不受油藏压力体系的限制，可用于含有多个不同压力体系产层油气井的完井。克服了现有易漏地层完井方法工艺复杂，完井效果差，受油藏压力体系的限制的不足。
Description
技术领域：
本发明涉及一种石油天然气完井作业技术领域，特别涉及一种易漏地层完井装置。
背景技术：
在石油天然气勘探开发领域中，易漏失地层的完井作业一直是一个难题，此类地层存在破裂压力梯度低、裂缝发育等问题，完井时容易造成水泥浆破坏并涌入地层的现象，不能按要求从环空返出，进而导致作业失败。另一方面，经过多年的开发，我国大多数油气藏都已经进入了中后期，其典型的特点就是地层压力系数低。由于存在较低的地层压力，常规完井作业时，容易使大量水泥浆进入产层，不仅会严重影响油气井的产量，甚至会造成水泥浆返高不足乃至完井失败的后果。
为解决上述问题，目前常采用的解决办法是裸眼完井、筛管完井、近平衡注水泥固井、低密度水泥浆固井、两凝水泥浆固井、分级注水泥固井等等。裸眼完井和筛管完井对产层有着严格的要求，应用范围受到限制，仅适用于物性一致、无气顶、无水层的同压力体系油气井。近平衡注水泥固井、低密度水泥浆固井则需要改变水泥浆体系的性能，通过降低密度来降低其静液柱压力，进而减小其对易漏地层的破坏。两凝水泥浆固井、分级注水泥固井需要改变注水泥工艺，以期达到减小破坏地层的目的。综上述方法，不但工艺复杂，价格较高，而且其效果仅使水泥浆损害或破坏易漏地层的现象在一定程度上得到了改善，但未从根本上解决这一问题。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种易漏地层完井装置，该装置实现了可从根本上避免水泥浆接触到易漏地层，无需改变水泥浆性能，无需特殊压力控制设备，无需改变注水泥工艺，成本低，易于实施，应用不受油藏压力体系的限制，可用于含有多个不同压力体系产层油气井的完井。克服了现有易漏地层完井方法工艺复杂，完井效果差，受油藏压力体系的限制的不足。
本发明所采取的技术方案是：一种易漏地层完井装置，由上内管、上封闭单元、上外管、复合接箍、下外管、下封闭单元、下内管、分级循环箍和浮鞋组成；上内管、复合接箍、下内管顺次相连，上内管上套装有上封闭单元，下内管上套装有下封闭单元，上封闭单元、上外管、复合接箍、下外管、下封闭单元顺次相连，下内管通过套管连接分级循环箍，分级循环箍下端连接浮鞋；上封闭单元和下封闭单元结构相同，上封闭单元包括导流盘、压缩式胶筒和衬管，导流盘包括内圈和外圈，内、外圈之间通过筋板固定，筋板间留有能够使泥浆或水泥浆流通的空间，内圈通过紧固螺钉固定在上内管上，衬管上端连接在导流盘的外圈内壁上，衬管下端连接在支撑环内壁上，压缩式胶筒和挤压套套装在衬管上，挤压套上端顶着压缩式胶筒，挤压套、衬管和支撑环之间形成环形腔，控制阀安装在衬管和上内管上并能够在压力下连通上内管内腔和环形腔，支撑环通过密封圈与挤压套密封，支撑环上安装有卡簧，卡簧与挤压套下端的锯齿形防脱扣相互啮合，支撑环下端连接上外管；复合接箍由筋板连接内、外接箍组成，筋板间存有允许泥浆及水泥浆通过的间隙，复合接箍的内接箍上端连接上内管，内接箍下端连接下内管，复合接箍的外接箍上端连接上伸缩节，上伸缩节套装在上外管外侧并通过密封圈密封，复合接箍的外接箍下端连接下伸缩节，下伸缩节套装在下外管外侧并通过密封圈密封；分级循环箍包括阀体、后置胶塞和前置胶塞，阀体上设有循环孔，上滑套通过上销钉连接在阀体内壁上并通过密封圈进行密封，下滑套通过下销钉连接在阀体内壁上并通过密封圈密封循环孔，阀体底端内壁上设有防止滑套脱落的限制台阶。
本发明的有益效果是：本发明由于采用了封闭单元密封易漏地层，因而具有可从根本上避免水泥浆接触到易漏地层的效果，无需改变水泥浆性能，无需特殊压力控制设备，无需改变注水泥工艺，成本低，易于实施，应用不受油藏压力体系的限制，可用于含有多个不同压力体系产层油气井的完井。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为上封闭单元的结构示意图。
图3为复合接箍的结构示意图。
图4为分级循环箍的结构示意图。
图5为分级循环箍正常循环作业时的示意图。
图6为分级循环箍投入前置胶塞时的示意图。
图7为分级循环箍投入后置胶塞时的示意图。
具体实施方式：
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，一种易漏地层完井装置，由上内管1、上封闭单元2、上外管3、复合接箍4、下外管5、下封闭单元6、下内管7、分级循环箍8和浮鞋9组成；上内管1、复合接箍4、下内管7顺次相连，上内管1上套装有上封闭单元2，下内管7上套装有下封闭单元6，上封闭单元2、上外管3、复合接箍4、下外管5、下封闭单元6顺次相连，下内管7通过套管连接分级循环箍8，分级循环箍8下端连接浮鞋9；上封闭单元2和下封闭单元6结构相同，上封闭单元2包括导流盘21、压缩式胶筒22和衬管23，导流盘21包括内圈和外圈，内、外圈之间通过筋板固定，筋板间留有能够使泥浆或水泥浆流通的空间，内圈通过紧固螺钉20固定在上内管1上，衬管23上端连接在导流盘21的外圈内壁上，衬管23下端连接在支撑环29内壁上，压缩式胶筒22和挤压套24套装在衬管23上，挤压套24上端顶着压缩式胶筒22，挤压套24、衬管23和支撑环29之间形成环形腔26，控制阀25安装在衬管23和上内管1上并能够在压力下连通上内管1内腔和环形腔26，控制阀25上设有安全销钉，当上内管1的内腔液体压力达到一定值时将销钉剪断，液体才可进入环形腔26。支撑环29通过密封圈27与挤压套24密封，支撑环29上安装有卡簧28，卡簧28与挤压套24下端的锯齿形防脱扣相互啮合，只允许挤压套24正向移动挤压压缩式胶筒22，反向则会自锁。支撑环29下端连接上外管3；复合接箍4由筋板连接内、外接箍组成，筋板间存有允许泥浆及水泥浆通过的间隙，复合接箍4的内接箍上端连接上内管1，内接箍下端连接下内管7，复合接箍4的外接箍上端连接上伸缩节32，上伸缩节32套装在上外管3外侧并通过密封圈密封，复合接箍4的外接箍下端连接下伸缩节52，下伸缩节52套装在下外管5外侧并通过密封圈密封；分级循环箍8包括阀体81、后置胶塞87和前置胶塞88，阀体81上设有循环孔85，上滑套82通过上销钉83连接在阀体81内壁上并通过密封圈进行密封，下滑套84通过下销钉86连接在阀体81内壁上并通过密封圈密封循环孔85，阀体81底端内壁上设有防止滑套脱落的限制台阶。
上封闭单元2和下封闭单元6的间距应大于目标层段厚度，具体的方法可以通过增加复合结箍4及内管、外管来实现。根据油气井易漏层位数量，完井管柱可按照各易漏层位位置及厚度，调整间隔串入多个完井装置，以实现多易漏层段油气井的需求。
以单一易漏层段油气井为例进行实施说明：完井管柱根据易漏层段位置串入完井装置，下入井内，下入过程中可按作业规程正常循环钻井液以避免遇阻或卡钻，控制阀25具有一定值的开启压力，上封闭单元2和下封闭单元6不会在循环过程中受压涨开。下入到位后，上封闭单元2和下封闭单元6分别位于易漏层段上、下两端，此时，从井口投入前置胶塞88，前置胶塞88下行至下滑套84，井筒憋压，控制阀25剪断销钉，开启阀门，井筒内的液体进入环形腔26，推动挤压套24沿轴向移动并压缩压缩式胶筒22，同时挤压套24另一端的锯齿形防脱扣压缩卡簧28，完成上移。压缩式胶筒22受压变形并贴紧井壁，当产生的接触应力达到预定值时，下滑套84剪断下销钉86，循环孔85打开，管内钻井液经循环孔85流出，管内压力降低。此时，由于挤压套24上的锯齿形丝扣与卡簧28形成自锁，会始终给予压缩式胶筒22挤压力，使其与井壁保持额定接触应力。
随后向完井管柱内注入水泥浆并下入后置胶塞87替浆，水泥浆经循环孔进入套管与井壁环形空间，当抵达下封闭单元6后，因胶筒将井壁密封，而依次经过导流盘21进入下封闭单元6与下内管7的空间、下外管5与下内管7的空间、上外管3与上内管1的空间、上封闭单元2与上内管1的空间，继而返出工具，沿井筒上返，当后置胶塞87下行至上滑套82时，管柱内压力升高，上滑套82剪断上销钉83，并将循环孔85关闭，至此完成注水泥作业。整个过程中，水泥浆始终不与所述易漏层位发生接触，根本上杜绝了水泥浆侵入易漏地层的问题。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种易漏地层完井装置，由上内管（1）、上封闭单元（2）、上外管（3）、复合接箍（4）、下外管（5）、下封闭单元（6）、下内管（7）、分级循环箍（8）和浮鞋（9）组成；其特征在于：上内管（1）、复合接箍（4）、下内管（7）顺次相连，上内管（1）上套装有上封闭单元（2），下内管（7）上套装有下封闭单元（6），上封闭单元（2）、上外管（3）、复合接箍（4）、下外管（5）、下封闭单元（6）顺次相连，下内管（7）通过套管连接分级循环箍（8），分级循环箍（8）下端连接浮鞋（9）；上封闭单元（2）和下封闭单元（6）结构相同，上封闭单元（2）包括导流盘（21）、压缩式胶筒（22）和衬管（23），导流盘（21）包括内圈和外圈，内、外圈之间通过筋板固定，筋板间留有能够使泥浆或水泥浆流通的空间，内圈通过紧固螺钉（20）固定在上内管（1）上，衬管（23）上端连接在导流盘（21）的外圈内壁上，衬管（23）下端连接在支撑环（29）内壁上，压缩式胶筒（22）和挤压套（24）套装在衬管（23）上，挤压套（24）上端顶着压缩式胶筒（22），挤压套（24）、衬管（23）和支撑环（29）之间形成环形腔（26），控制阀（25）安装在衬管（23）和上内管（1）上并能够在压力下连通上内管（1）内腔和环形腔（26），支撑环（29）通过密封圈（27）与挤压套（24）密封，支撑环（29）上安装有卡簧（28），卡簧（28）与挤压套（24）下端的锯齿形防脱扣相互啮合，支撑环（29）下端连接上外管（3）；复合接箍（4）由筋板连接内、外接箍组成，筋板间存有允许泥浆及水泥浆通过的间隙，复合接箍（4）的内接箍上端连接上内管（1），内接箍下端连接下内管（7），复合接箍（4）的外接箍上端连接上伸缩节（32），上伸缩节（32）套装在上外管（3）外侧并通过密封圈密封，复合接箍（4）的外接箍下端连接下伸缩节（52），下伸缩节（52）套装在下外管（5）外侧并通过密封圈密封；分级循环箍（8）包括阀体（81）、后置胶塞（87）和前置胶塞（88），阀体（81）上设有循环孔（85），上滑套（82）通过上销钉（83）连接在阀体（81）内壁上并通过密封圈进行密封，下滑套（84）通过下销钉（86）连接在阀体（81）内壁上并通过密封圈密封循环孔（85），阀体（81）底端内壁上设有防止滑套脱落的限制台阶。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310655099.4A CN103670323B (zh) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 易漏地层完井装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310655099.4A CN103670323B (zh) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 易漏地层完井装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103670323A CN103670323A (zh) | 2014-03-26 |
| CN103670323B true CN103670323B (zh) | 2016-03-30 |
Family
ID=50309013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310655099.4A Active CN103670323B (zh) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 易漏地层完井装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103670323B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112177560A (zh) * | 2019-07-03 | 2021-01-05 | 中国石油化工股份有限公司 | 可调节双井筒双封装置 |
| CN112780221B (zh) * | 2021-03-03 | 2021-11-02 | 东营市友佳石油科技有限公司 | 储层无污染免射孔固井工具装置及方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5526878A (en) * | 1995-02-06 | 1996-06-18 | Halliburton Company | Stage cementer with integral inflation packer |
| CN201057017Y (zh) * | 2007-06-26 | 2008-05-07 | 大港油田集团有限责任公司 | 多级封隔完井工艺管柱 |
| CN201884000U (zh) * | 2010-12-29 | 2011-06-29 | 王敬瑶 | 注水泥管柱 |
| CN202850937U (zh) * | 2012-08-01 | 2013-04-03 | 蔡万伟 | 固井完井一体化坐封工具串 |
| CN203008849U (zh) * | 2012-10-21 | 2013-06-19 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | 管外自封式分级箍装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO325699B1 (no) * | 2005-08-18 | 2008-07-07 | Peak Well Solutions As | Anordning ved sementeringsventil |
-
2013
- 2013-12-06 CN CN201310655099.4A patent/CN103670323B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5526878A (en) * | 1995-02-06 | 1996-06-18 | Halliburton Company | Stage cementer with integral inflation packer |
| CN201057017Y (zh) * | 2007-06-26 | 2008-05-07 | 大港油田集团有限责任公司 | 多级封隔完井工艺管柱 |
| CN201884000U (zh) * | 2010-12-29 | 2011-06-29 | 王敬瑶 | 注水泥管柱 |
| CN202850937U (zh) * | 2012-08-01 | 2013-04-03 | 蔡万伟 | 固井完井一体化坐封工具串 |
| CN203008849U (zh) * | 2012-10-21 | 2013-06-19 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | 管外自封式分级箍装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 分级注水泥器与管外封隔器的选用;周代等;《油气田地面工程》;20090220;第28卷(第02期);第42-43页 * |
| 王建仓等.丰深4井完井固井工艺技术.《钻采工艺》.2009,第32卷(第02期),第99-100页. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103670323A (zh) | 2014-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101864921B (zh) | 水平井的完井、采油管柱及其完井、采油工艺 | |
| CN102979495B (zh) | 裸眼水平井多簇限流压裂管柱及其压裂方法 | |
| CN201567960U (zh) | 漂浮下套管管串 | |
| CN104695892B (zh) | 一种独立液控式压缩封隔器 | |
| CN101929318B (zh) | 分级注水泥器 | |
| CN109681159B (zh) | 一种油田多管分层注水管柱 | |
| CN101975041B (zh) | 绕煤层固井方法及装置 | |
| CN103470229B (zh) | 一种高通量滤砂管防砂配套管柱 | |
| CN202417402U (zh) | 一种水平井双管作业防喷器 | |
| CN110107251A (zh) | 一种压裂充填转换工具 | |
| CN205936557U (zh) | 一种注水采油管柱 | |
| CN109236189A (zh) | 一种井下随钻扩眼器 | |
| CN108266173A (zh) | 一种分段改造完井的方法 | |
| CN103670323B (zh) | 易漏地层完井装置 | |
| CN201439701U (zh) | 分级注水泥器 | |
| CN202731863U (zh) | 定向井长效分层注水管柱 | |
| CN108397176A (zh) | 一种水平井注剂型分段封隔注汽管柱及工艺 | |
| CN102953716A (zh) | 平行双管分层注水管柱 | |
| CN204212753U (zh) | 上层分层注聚下层笼统注水工艺管柱 | |
| CN206111126U (zh) | 一种独立液控滑套式密插 | |
| CN205977173U (zh) | 一种用于筛管顶部注水泥工艺的膨胀式注水泥装置 | |
| CN204532299U (zh) | 一种井下分层投球及收球工具 | |
| CN105443101A (zh) | 一种压缩式双封单卡分段压裂工艺管柱及其压裂方法 | |
| CN109296348A (zh) | 延时开启趾端滑套 | |
| CN206608158U (zh) | 一种水平井注剂型分段封隔注汽管柱 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200928 Address after: 100120 Beijing Xicheng District six laying Kang Patentee after: CHINA NATIONAL PETROLEUM Corp. Patentee after: China National Petroleum Corporation Great Wall Drilling Engineering Co.,Ltd. Address before: 124010 Xinglongtai, Liaoning Province, oil street, No. 96, No. Patentee before: China National Petroleum Corporation Great Wall Drilling Engineering Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |