CN104563936A - 连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合，包括依次连接的连续油管、连续油管连接器、探塞工具串或钻磨工具串。应用本发明提供的连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合时，可根据井眼的大小，灵活变动工具串的尺寸，因而可以满足小井眼井的钻磨。同时，可以有效通过狗腿度大、有台阶的井段，可应用于长水平段的水泥塞钻磨，因而适用性更为广泛。且实现了连续钻进，有效降低了钻磨过程中的卡钻风险，提高了作业效率。同时，采用连续油管，可进行带压井尤其是钻通后压力较高的井的钻磨作业。本发明还公开了一种使用上述连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合的连续油管钻磨水平段水泥塞工艺。

Description

连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合及工艺

技术领域

本发明涉及水泥塞钻磨技术领域，更具体地说，涉及一种连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合，还涉及一种使用上述连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合的连续油管钻磨水平段水泥塞工艺。

背景技术

水泥塞钻磨是石油天然气行业钻井、修井领域的常用技术。近年来，随着钻井技术水平的不断进步及采油要求的不断提高，水平井、大斜度井、分支井相继出现，并逐渐被更多的人所认识，也越来越多地得以推广应用。其中，水平井一般是指井斜角达到或接近90°，井身沿着水平方向钻进一定长度的井。

目前，对于水平井段钻磨水泥塞可以采用中国石油化工股份有限公司提出的修井钻塞管柱。请参阅图1，图1为现有技术中常见的钻磨水泥塞管柱组合的结构示意图。上述管柱组合包括自上而下依次连接的顶驱01、旋塞02、油管03、钻铤04、缓冲器05和钻头06。在进行钻塞施工时，将施工管柱组配后下入井内，开泵循环，循环液经过油套环空将灰渣等携带返出至地面，启动顶驱01旋转，通过下放钻铤04给钻头06加压钻进，由缓冲器05对加压进行自动调节，实现钻压稳定、平稳钻进施工。如果在钻进中发生井喷，关闭井口防喷器和旋塞，即可达到控制井喷的目的。

然而，上述管柱组合在钻塞的过程中需要停泵加立柱，不能建立全过程的循环，容易发生卡钻风险。同时，由于引入顶驱01，其系统复杂，维护困难，作业成本升高，进而综合效益降低。另外，上述管柱组合无法满足小井眼钻塞施工。

综上所述，如何有效地解决钻磨水平段水泥塞过程易卡钻、设备作业成本高、综合效益低且适用性较差等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合，该连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合可以有效地解决钻磨水平段水泥塞过程易卡钻、设备作业成本高、综合效益低且适用性较差的问题。本发明的第二个目的在于提供一种使用上述连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合的连续油管钻磨水平段水泥塞工艺。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合，包括依次连接的连续油管、连续油管连接器、探塞工具串或钻磨工具串，所述探塞工具串能够确定水泥塞面位置，所述钻磨工具串能够对所述水泥塞面进行钻磨。

优选地，上述连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合中，所述探塞工具串包括依次连接的单流阀和冲洗头，且所述单流阀和所述连续油管连接器连接。

优选地，上述连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合中，所述单流阀为双活瓣单流阀。

优选地，上述连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合中，所述钻磨工具串包括依次连接的单流阀、断开装置、扶正器、螺杆马达和磨鞋，所述单流阀与所述连续油管连接器连接。

优选地，上述连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合中，所述断开装置为液压丢手。

优选地，上述连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合中，所述单流阀为双活瓣单流阀。

优选地，上述连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合中，所述扶正器为刚性扶正器。

优选地，上述连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合中，所述连续油管连接器、所述双活瓣单流阀、所述液压丢手、所述刚性扶正器、所述螺杆马达和所述磨鞋两两之间为螺纹连接。

本发明提供的连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合包括依次连接的连续油管、连续油管连接器、探塞工具串或钻磨工具串。通过连续油管与探塞工具串的组合进行探塞作业，明确塞面位置；并通过连续油管与钻磨工具串的组合进行钻磨作业。

应用本发明提供的连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合时，可根据井眼的大小，灵活变动工具串的尺寸，因而可以满足小井眼井的钻磨。同时，连续油管自身的柔性大，因而工具串可以有效通过狗腿度大、有台阶的井段，并依靠配套设备注入头的下推能力，增加水平段的位移延伸，可应用于长水平段的水泥塞钻磨，因而上述连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合的适用性更为广泛。且通过连续油管，钻磨过程中无需停泵，可实现连续钻进，进而有效降低了钻磨过程中的卡钻风险，提高了作业效率。同时，采用连续油管，可进行带压井尤其是钻通后压力较高的井的钻磨作业。

为了达到上述第二个目的，本发明提供如下技术方案：

一种连续油管钻磨水平段水泥塞工艺，包括步骤：

1)采用依次连接的连续油管、连续油管连接器和探塞工具串进行井筒情况探测，确定水泥塞面的实际位置并标记；

2)采用依次连接的连续油管、连续油管连接器和钻磨工具串根据所述标记进行水泥塞钻磨作业。

优选地，上述一种连续油管钻磨水平段水泥塞工艺中，所述步骤1)为：

采用依次连接的连续油管、连续油管连接器、双活瓣单流阀和冲洗头进行井筒情况探测，确定水泥塞面的实际位置并标记；

所述步骤2)为：

采用依次连接的连续油管、连续油管连接器、双活瓣单流阀、液压丢手、刚性扶正器、螺杆马达和磨鞋根据所述标记进行水泥塞钻磨作业。

本发明提供的连续油管钻磨水平段水泥塞工艺是基于上述连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合提供的，因此上述连续油管钻磨水平段水泥塞工艺具有上述连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合的所有技术效果，本文不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为现有技术中常见的钻磨水泥塞管柱组合的结构示意图；

图2为本发明提供的连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合一种具体实施方式的结构示意图；

图3为本发明提供的连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合另一种具体实施方式的结构示意图。

附图中标记如下：

顶驱01、旋塞02、油管03、钻铤04、缓冲器05，钻头06；连续油管1，连续油管连接器2，双活瓣单流阀3，液压丢手4，刚性扶正器5，螺杆马达6，磨鞋7，冲洗头8。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合，以避免钻磨水平段水泥塞过程卡钻，实现对小井眼井、带压井和长水平井段等的钻磨，提高适用性，同时降低设备作业成本、提高综合效益。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2，图2为本发明提供的连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合一种具体实施方式的结构示意图。

在一种具体实施方式中，本发明提供的连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合，包括依次连接的连续油管1、连续油管连接器2、双活瓣单流阀3和冲洗头8。

其中，连续油管1一般为绕性较好的低碳合金钢制管材，能够代替常规油管进行作业。连续油管1一般的由连续油管作业车提供。施工前，根据压力、温度、硫化氢含量等不同井况，选择合适的地面连接系统，如防喷盒、防喷管、防喷器、井口连接等。对于高压井的安全钻磨，可采用压力等级105MPa的防喷器，以避免井涌、井喷等事故的发生。连续油管1的引入，可以实现连续作业，有效提高作业效率。

连续油管连接器2用于连接连续油管1与下部的工具串，也就是探塞工具串或钻磨工具串。连续油管连接器2可以为外部连接器、内连接器等。结合连续油管1的形状，一般的，连续油管1与连续油管连接器2的连接方式可采用螺纹连接或外部和内部卡瓦式连接。

对水泥塞钻磨作业时，连续油管初次入井，需明确井筒情况，确保钻磨安全，同时，确定水泥塞面位置。因而先采用连续油管作业设备与探塞工具串连接进行探塞作业。具体的，所述工具组合为依次连接的连续油管1、连续油管连接器2和探塞工具串。

一般的，上述探塞工具串具体可以为依次连接的双活瓣单流阀3和冲洗头8，且双活瓣单流阀3通过连续油管连接器2与连续油管1连接。

其中，双活瓣单流阀3为单流阀的一种，用于防止液体回流，可以有效控制管内空间。结合实际作业环境，也可根据需要选择双球或其他单流阀。

冲洗头8可以清理井筒，同时进行探底作业，以确定水泥塞面的实际位置，并做标记，进而为下一步的水泥塞钻磨提供依据。

探塞作业完成后，更换钻磨工具串进行水泥塞钻磨作业。

请参阅图3，图3为本发明提供的连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合另一种具体实施方式的结构示意图。

在另一种具体实施方式中，本发明提供的连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合包括依次连接的连续油管1、连续油管连接器2、双活瓣单流阀3、液压丢手4、刚性扶正器5、螺杆马达6和磨鞋7。

其中，连续油管1和连续油管连接器2的作用及结构与上文所述相同，此处不再赘述。

为进行水泥塞钻磨作业，需采用连续油管作业设备与钻磨工具串连接。具体的，也就是通过依次连接的连续油管1、连续油管连接器2和钻磨工具串进行钻磨作业。根据不同井况，选择钻磨工具串合适的外径、内径、长度等。

具体的，上述钻磨工具串可以包括依次连接的双活瓣单流阀3、液压丢手4、刚性扶正器5、螺杆马达6和磨鞋7。

双活瓣单流阀3的作用及地位与上文所述相同，此处不再详述。液压丢手4属于断开装置，即将其以下的工具串置于井内。如遇特殊情况(如卡钻)时，可脱掉刚性扶正器5、螺杆马达6和磨鞋7等工具串，以利于后续打捞。结合具体作业需要，也可考虑选用其他类型的断开装置。刚性扶正器5的作用主要为控制钻具方向，确保钻具组合能够有效居中，同时稳定钻压。刚性扶正器5属于机械式扶正器，结合具体作业需要，也可考虑采用其他类型的扶正器。螺杆马达6为动力组成，主要负责为磨鞋7提供动力，进行钻磨。磨鞋7，也即钻头，通过磨鞋7的作用，达到对水泥塞的钻磨效果。

施工作业时，需对不同井段(直井段、斜井段、水平段)下放速度进行控制。每下放规定深度需上提下放，防止卡钻，钻磨过程中注意钻压、泵压的变化，不得中途停泵，防止卡钻。严格按照连续油管1在直井段、斜井段、水平段的上提下放速度，防止对工具产生破坏。同时，根据钻磨情况，确定是否更换螺杆马达6或磨鞋7，如果进尺明显，可持续、不间断钻磨，提高钻磨时效，如果进尺不明显，可研究决定更换井下工具，钻磨结束后，继续冲洗至进出口液一致后上提，防止井筒内的岩屑回落发生卡钻。

本发明还提供了一种使用上述任一种连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合的连续油管钻磨水平段水泥塞工艺。

在一种具体实施方式中，本发明提供的连续油管钻磨水平段水泥塞工艺包括如下步骤：

1)采用依次连接的连续油管1、连续油管连接器2和探塞工具串进行井筒情况探测，确定水泥塞面的实际位置并进行标记。通过探塞，明确井筒情况，进而确保钻磨安全，同时确定水泥塞面的实际位置并进行标记，为进一步的钻磨方案提供依据。

2)采用依次连接的连续油管1、连续油管连接器2和钻磨工具串根据所述标记进行水泥塞钻磨作业。根据探塞作业标记的位置，将钻磨工具串下放至标记位置处，遇阻上提约10m，开泵，待参数稳定后进一步下放工具串进行钻磨。需要注意的是，在连续油管1的下放过程中，对于不同井段的速度进行控制。且每下放规定深度进行上提下放，防止卡钻。

进一步地，上述步骤1)具体的可以为：采用依次连接的连续油管1、连续油管连接器2、双活瓣单流阀3和冲洗头8进行井筒情况探测，确定水泥塞面的实际位置并进行标记。随连续油管1的下放，冲洗头8在清理井筒的过程中，进行探底作业，确定水泥塞面的实际位置并标记。

上述步骤2)具体的可以为：采用依次连接的连续油管1、连续油管连接器2、双活瓣单流阀3、液压丢手4、刚性扶正器5、螺杆马达6和磨鞋7根据上述标记进行水泥塞钻磨作业。下放过程中连续油管1的速度控制与上文所述相同，此处不再详述。同时，钻磨过程中应注意钻压、泵压的变化，不得中途停泵。根据钻磨情况，适时更换螺杆马达6或磨鞋7。具体的，可根据进尺是否明显，若进尺明显，则可持续、不间断钻磨；若进尺不明显，则研究更换井下工具。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合，其特征在于，包括依次连接的连续油管、连续油管连接器、探塞工具串或钻磨工具串，所述探塞工具串能够确定水泥塞面位置，所述钻磨工具串能够对所述水泥塞面进行钻磨。

2.根据权利要求1所述的连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合，其特征在于，所述探塞工具串包括依次连接的单流阀和冲洗头，且所述单流阀和所述连续油管连接器连接。

3.根据权利要求2所述的连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合，其特征在于，所述单流阀为双活瓣单流阀。

4.根据权利要求1所述的连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合，其特征在于，所述钻磨工具串包括依次连接的单流阀、断开装置、扶正器、螺杆马达和磨鞋，所述单流阀与所述连续油管连接器连接。

5.根据权利要求4所述的连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合，其特征在于，所述断开装置为液压丢手。

6.根据权利要求5所述的连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合，其特征在于，所述单流阀为双活瓣单流阀。

7.根据权利要求6所述的连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合，其特征在于，所述扶正器为刚性扶正器。

8.根据权利要求7所述的连续油管钻磨水平段水泥塞井下工具组合，其特征在于，所述连续油管连接器、所述双活瓣单流阀、所述液压丢手、所述刚性扶正器、所述螺杆马达和所述磨鞋两两之间为螺纹连接。

9.一种连续油管钻磨水平段水泥塞工艺，其特征在于，包括步骤：

1)采用依次连接的连续油管、连续油管连接器和探塞工具串进行井筒情况探测，确定水泥塞面的实际位置并标记；

2)采用依次连接的连续油管、连续油管连接器和钻磨工具串根据所述标记进行水泥塞钻磨作业。

10.根据权利要求9所述的连续油管钻磨水平段水泥塞工艺，其特征在于，所述步骤1)为：

采用依次连接的连续油管、连续油管连接器、双活瓣单流阀和冲洗头进行井筒情况探测，确定水泥塞面的实际位置并标记；

所述步骤2)为：

采用依次连接的连续油管、连续油管连接器、双活瓣单流阀、液压丢手、刚性扶正器、螺杆马达和磨鞋根据所述标记进行水泥塞钻磨作业。