CN107842340B - 一种注灰固井工艺及套管对接注灰装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种注灰固井工艺及套管对接注灰装置，在施工过程中，将本设计装置与下井套管连接，通过开泵正循环修井液洗井，其循环通道是：修井液经过套管内腔、进液口、单流阀、出液口、通孔由套管外部环空返出地面，观察洗井压力和管柱悬重；正常后，缓慢转动管柱并下放，使该装置与下部套管丝扣对接；对接后，通过上述循环通道注入灰浆，实现固井，待水泥凝固后，下入套铣打捞工具将中心管外侧盲板套铣掉，并捞出中心管。可见，本方案具有较强的操作性，有效实现了套管对接和固井工艺的完美结合，能够在完成套管对接的同时，实现固井作业，提高井身质量。
Description
技术领域
本发明属于石油行业油水井修井技术领域，特别涉及一种套管回接后的注灰固井工艺及专用套管对接装置。
背景技术
在油田开发过程中，油水井随着开采时间的延长和井下工况的不断恶化，井内套管会发生错断等形式的损坏，取换套管是常用的修复方式。
现有技术中，申请号为201320799497.9和201520888417.6的中国专利分别公开了一种套管回接导向扶正器和一种套管对扣器，均包括套管接箍、扶正体以及引鞋。在修井作业取换套管施工中，首先取出井内破损套管，再根据井下套管鱼顶的扣型，选择合适类型的套管对扣器进行对扣，完成套管对接。
但是，以上两种方式都不能实现在套管对接的同时进行固井作业，以提高井身质量。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种套管对接注灰装置，其能够有效解决在套管对接的同时进行固井的问题，提高井身质量。
本发明还提供了一种应用上述装置的注灰固井工艺。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种套管对接注灰装置，包括：筒体、中心管、单流阀、上盲板、下盲板和内盲板；
环形的所述上盲板和所述下盲板均固定于所述筒体内腔壁；所述中心管外壁固定于所述上盲板和所述下盲板；在所述上盲板底面、所述下盲板顶面、所述中心管外壁和所述筒体内腔壁之间构成封闭的空间；
所述中心管两端封闭，其侧壁高于所述上盲板的位置开设有进液口，位于所述上盲板和所述下盲板之间的位置开设有出液口；所述单流阀设置于所述中心管内介于所述进液口和所述出液口之间，仅允许所述中心管内由上至下单向导通；
所述筒体侧壁位于所述上盲板和所述下盲板之间的位置开设有通孔。
优选的，所述通孔由内至外朝下倾斜。
优选的，所述通孔的数量为多个，且沿圆周方向均匀分布在所述筒体上。
优选的，所述中心管的上部封闭沿径向朝外延伸，形成打捞接头，其外径大于所述中心管的外径，呈阶梯状。
优选的，所述中心管的空腔下部设置有内盲板作为下部封闭。
优选的，所述筒体的上下两端分别设置有丝扣。
优选的，还包括对扣接头；所述筒体的下端设置有内丝扣，所述对扣接头具有能够同所述内丝扣配合的外丝扣。
优选的，还包括拨正钩体，其上部连接于所述中心管的下部，下部为笔尖状并且沿径向朝外一侧弯曲，其中心线与钩尖距离小于所用于对接的井内套管的内半径。
优选的，还包括连接于所述筒体外壁下部的引鞋筒，其内径略大于所用于对接的井内套管的外径。
一种注灰固井工艺，包括以下步骤：
S1.前期工作：
a、下入割刀将破损点以上套管切割并取出；
b、下入合适打捞工具将破损套管倒扣并取出以达到更换套管鱼顶的目的；
S2.对接管柱下井前准备：
c、根据井下套管鱼顶状况(公扣还是母扣)，决定套管对接注灰装置的筒体下部是否连接对扣接头；
d、将套管对接注灰装置组装好并连接在下井套管的下部；
S3.套管对接：下入套管对接管柱，在鱼顶以上1-2m，通过开泵正循环修井液洗井，其循环通道是：修井液依次经过套管内腔、进液口、单流阀、出液口、通孔由套管外部环空返出地面，观察洗井压力和出口返液以判断循环通道是否畅通，并记录管柱悬重；在压力和返液正常情况下，缓慢转动管柱并下放至鱼顶进行对扣，对扣时加压5-10KN为宜，对扣过程中，根据悬重变化来判断是否对扣成功；
S4.注灰固井：对接成功后，通过上述循环通道注入灰浆，实现固井；
S5.套铣打捞：灰浆凝固后，下入常规套铣打捞工具将中心管外侧盲板套铣掉，并通过打捞接头捞出中心管。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的注灰固井工艺及套管对接注灰装置，在施工过程中，将本设计装置与下井套管连接，通过开泵正循环修井液洗井，其循环通道是：修井液经过套管内腔、进液口、单流阀、出液口、通孔由套管外部环空返出地面，观察洗井压力和管柱悬重；正常后，缓慢转动管柱并下放，使该装置与下部套管丝扣对接；对接后，通过上述循环通道注入灰浆，实现固井，待水泥凝固后，下入套铣打捞工具将中心管外侧盲板套铣掉，并捞出中心管。可见，本方案具有较强的操作性，有效实现了套管对接和固井工艺的完美结合，能够在完成套管对接的同时，实现固井作业，提高井身质量。
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为本发明实施例提供的套管对接注灰装置的结构示意图；
图2为本发明另一实施例提供的套管对接注灰装置的结构示意图。
其中，1为筒体，2为对扣接头，3为中心管，4为打捞接头，5为单流阀，6为上盲板，7为下盲板，8为内盲板，9为进液口，10为出液口，11为通孔，12为拨正钩体，13为引鞋筒。
具体实施方式
本发明公开了一种注灰固井工艺及套管对接注灰装置，其能够实现在套管对接的同时进行固井，提高井身质量。
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。
本发明实施例提供的套管对接注灰装置，其核心改进点在于，包括：筒体1、中心管3、单流阀5、上盲板6、下盲板7和内盲板8，如图1和图2；
其中，环形的上盲板6和下盲板7均固定于筒体1内腔壁，上盲板6高于下盲板7且两者平行；中心管3外壁固定于上盲板6和下盲板7；在上盲板6底面、下盲板7顶面、中心管3外壁和筒体1内腔壁之间构成封闭的环形空间；筒体1和中心管3都是管状结构，二者优选为同心装配；可理解的是，这里提到的上下方向均是基于装置的正常工作状态，下同；
中心管3内腔两端封闭，其侧壁高于上盲板6的位置开设有进液口9，位于上盲板6和下盲板7之间的位置开设有出液口10；单流阀5设置于中心管3内介于进液口9和出液口10之间，优选的安装于中心管3内腔上部，仅允许中心管3内由上至下单向导通；
筒体1侧壁位于上盲板6和下盲板7之间的位置开设有通孔11。
从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的套管对接注灰装置，在施工过程中，将本设计装置与下井套管连接，通过开泵正循环修井液洗井，其循环通道是：修井液经过套管内腔、进液口9、单流阀5、出液口10、通孔11由套管外部环空返出地面，观察洗井压力和管柱悬重；正常后，缓慢转动管柱并下放，使该装置与下部套管丝扣对接；对接后，通过上述循环通道注入灰浆，实现固井，待水泥凝固后，下入套铣打捞工具将中心管3外侧盲板套铣掉，并捞出中心管3。可见，本方案具有较强的操作性，有效实现了套管对接和固井工艺的完美结合，能够在完成套管对接的同时，实现固井作业，提高井身质量。
为了进一步优化上述的技术方案，通孔11沿筒体1径向由内至外朝下倾斜，利于修井液由上述环形空间的顺利流出。
作为优选，通孔11的数量为多个，且沿圆周方向均匀分布在筒体1上，有效加快了修井液的循环速度，从而提高了注灰固井的作业效率和质量。
在本方案提供的具体实施例中，其特征在于，中心管3的上部封闭沿径向朝外延伸，形成打捞接头4，其外径大于中心管3的外径，呈阶梯状，其结构可以参照图1和图2所述。通过设计上述的打捞接头4结构，以便于灰浆凝固后的套铣打捞。
相应的，中心管3的空腔下部设置有内盲板8作为下部封闭。中心管3下端为内丝扣，该下部内丝扣的上部加工有内盲板8。
作为优选，筒体1的上下两端分别设置有丝扣，用于同各套管连接。筒体1上端内腔设置有丝扣可与入井套管连接，下部设置有内丝扣。
本发明实施例提供的套管对接注灰装置，还包括对扣接头2；筒体1的下端设置有内丝扣，对扣接头2具有能够同内丝扣配合的外丝扣。如果井内套管为母扣，需要在筒体1下部连接对扣接头2，对扣接头2下部为公扣。
如图1所示，对该装置进一步优化，本实施例中还包括拨正钩体12，其上部连接于中心管3的下部，下部为笔尖状并且沿径向朝外一侧弯曲，其中心线与钩尖距离小于所用于对接的井内套管的内半径。其作用是在对接过程中，起到拨正并引入下部套管内。中心管3和拨正钩体12可以为一体式。
如图2所示，该装置另一个实施例为还包括连接于筒体1外壁下部的引鞋筒13，其内径略大于所用于对接的井内套管的外径。作用在对接过程中，起到拨正并引入下部套管。
需要说明的是，本套管对接注灰装置各种部件之间连接方式可采用多种方式，比如，螺纹连接、焊接等，在此并不做具体限定。
本发明实施例还提供了一种应用上述装置的注灰固井工艺，其核心改进点在于，参考图一，包括以下步骤：
S1.前期工作：
a、下入割刀将破损点以上套管切割并取出；
b、下入合适打捞工具将破损套管倒扣并取出以达到更换套管鱼顶的目的；
S2.对接管柱下井前准备：
c、根据井下套管鱼顶状况(公扣还是母扣)，决定套管对接注灰装置的筒体1下部是否连接对扣接头2；
d、将套管对接注灰装置组装好并连接在下井套管的下部；
S3.套管对接：下入套管对接管柱，在鱼顶以上1-2m，通过开泵正循环修井液洗井，其循环通道是：修井液依次经过套管内腔、进液口9、单流阀5、出液口10、通孔11由套管外部环空返出地面，观察洗井压力和出口返液以判断循环通道是否畅通，并记录管柱悬重；在压力和返液正常情况下，缓慢转动管柱并下放至鱼顶进行对扣，对扣时加压5-10KN为宜，对扣过程中，根据悬重变化来判断是否对扣成功；
S4.注灰固井：对接成功后，通过上述循环通道注入灰浆，即正循环泵入高密度灰浆，灰浆依次经套管内腔、进液口9、单流阀5、出液口10、通孔11由套管外部环空返至地面，实现固井；
S5.套铣打捞：灰浆凝固后，下入常规套铣打捞工具将中心管3外侧盲板套铣掉，并通过打捞接头4捞出中心管3。
综上所述，本发明实施例提供的套管对接注灰装置，包括筒体1、中心管3，二者都是管状结构。筒体1上端内腔设置有丝扣可与入井套管连接，下部设置有内丝扣；中心管3上端连接有打捞接头4，并封闭中心管3内腔，打捞接头4外径比中心管3外径大，呈阶梯状；中心管3下端为内丝扣；所述中心管3内腔上部安装有单流阀5，下部内丝扣上部加工有内盲板8，中心管3外壁固定在上盲板6和下盲板7上，上盲板6和下盲板7固定在筒体1内腔壁上。在上盲板6与打捞接头4之间的中心管3本体上加工有进液口9，单流阀5固定安装在中心管3内腔中，位于进液口9下部，在内盲板8与单流阀5之间的中心管3上加工有出液口10，在上盲板6和下盲板7之间的筒体1上设有通孔11。如果井内套管为母扣，需要在筒体1下部连接对扣接头2，对扣接头2下部为公扣。本发明还提供了一种应用上述装置的注灰固井工艺。
在施工过程中，将本设计装置与下井套管连接，通过开泵正循环修井液洗井，其循环通道是：修井液经过套管内腔、进液口9、单流阀5、出液口10、通孔11由套管外部环空返出地面，观察洗井压力和管柱悬重；正常后，缓慢转动管柱并下放，使该装置与下部套管丝扣对接；对接后，通过上述循环通道注入灰浆，实现固井，待水泥凝固后，下入套铣打捞工具将中心管3外侧盲板套铣掉，并捞出中心管3。可见，本方案具有较强的操作性，有效实现了套管对接和固井工艺的完美结合，能够在完成套管对接的同时，实现固井作业，提高井身质量。
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，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)
1.一种套管对接注灰装置，其特征在于，包括：筒体（1）、中心管（3）、单流阀（5）、上盲板（6）和下盲板（7）；
环形的所述上盲板（6）和所述下盲板（7）均固定于所述筒体（1）内腔壁；所述中心管（3）外壁固定于所述上盲板（6）和所述下盲板（7）；在所述上盲板（6）底面、所述下盲板（7）顶面、所述中心管（3）外壁和所述筒体（1）内腔壁之间构成封闭的空间；
所述中心管（3）两端封闭，其侧壁高于所述上盲板（6）的位置开设有进液口（9），位于所述上盲板（6）和所述下盲板（7）之间的位置开设有出液口（10）；所述单流阀（5）设置于所述中心管（3）内介于所述进液口（9）和所述出液口（10）之间，仅允许所述中心管（3）内由上至下单向导通；
所述筒体（1）侧壁位于所述上盲板（6）和所述下盲板（7）之间的位置开设有通孔（11）。
2.根据权利要求1所述的套管对接注灰装置，其特征在于，所述通孔（11）由内至外朝下倾斜。
3.根据权利要求1所述的套管对接注灰装置，其特征在于，所述通孔（11）的数量为多个，且沿圆周方向均匀分布在所述筒体（1）上。
4.根据权利要求1所述的套管对接注灰装置，其特征在于，所述中心管（3）的上部封闭沿径向朝外延伸，形成打捞接头（4），其外径大于所述中心管（3）的外径，呈阶梯状。
5.根据权利要求1所述的套管对接注灰装置，其特征在于，所述中心管（3）的空腔下部设置有内盲板（8）作为下部封闭。
6.根据权利要求1所述的套管对接注灰装置，其特征在于，所述筒体（1）的上下两端分别设置有丝扣。
7.根据权利要求1所述的套管对接注灰装置，其特征在于，还包括对扣接头（2）；所述筒体（1）的下端设置有内丝扣，所述对扣接头（2）具有能够同所述内丝扣配合的外丝扣。
8.根据权利要求1所述的套管对接注灰装置，其特征在于，还包括拨正钩体（12），其上部连接于所述中心管（3）的下部，下部为笔尖状并且沿径向朝外一侧弯曲，其中心线与钩尖距离小于所用于对接的井内套管的内半径。
9.根据权利要求1所述的套管对接注灰装置，其特征在于，还包括连接于所述筒体（1）外壁下部的引鞋筒（13），其内径略大于所用于对接的井内套管的外径。
10.一种注灰固井工艺，其特征在于，采用如权利要求1-9任意一项所述的套管对接注灰装置，包括以下步骤：
S1.前期工作：
a、下入割刀将破损点以上套管切割并取出；
b、下入合适打捞工具将破损套管倒扣并取出以达到更换套管鱼顶的目的；
S2.对接管柱下井前准备：
c、根据井下套管鱼顶状况，公扣还是母扣，决定套管对接注灰装置的筒体（1）下部是否连接对扣接头（2）；
d、将套管对接注灰装置组装好并连接在下井套管的下部；
S3.套管对接：下入套管对接管柱，在鱼顶以上1-2m，通过开泵正循环修井液洗井，其循环通道是：修井液依次经过套管内腔、进液口（9）、单流阀（5）、出液口（10）、通孔（11）由套管外部环空返出地面，观察洗井压力和出口返液以判断循环通道是否畅通，并记录管柱悬重；在压力和返液正常情况下，缓慢转动管柱并下放至鱼顶进行对扣，对扣时施加压力5-10KN为宜，对扣过程中，根据悬重变化来判断是否对扣成功；
S4.注灰固井：对接成功后，通过上述循环通道注入灰浆，实现固井；
S5.套铣打捞：灰浆凝固后，下入常规套铣打捞工具将中心管（3）外侧盲板套铣掉，并通过打捞接头（4）捞出中心管（3）。
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