CN111197469B - 一种钻井堵漏装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻井堵漏装置及方法，钻井堵漏装置用于向待封堵的井眼中输送堵漏水泥浆，其包括：第一堵漏工艺管柱，第一堵漏工艺管柱的入口端用于注入堵漏水泥浆；第二堵漏工艺管柱，第二堵漏工艺管柱的入口端与第一堵漏工艺管柱的出口端可分离导通连接，第二堵漏工艺管柱的出口端用于向井眼内输入堵漏水泥浆，且井眼的堵漏水泥浆的高度低于第一堵漏工艺管柱的出口端。使用时，先将钻井堵漏装置下到待封堵的井眼内；接着，向钻井堵漏装置内注入堵漏水泥浆到井眼内，且注入的堵漏水泥浆的液面高度低于第一堵漏工艺管柱的出口端；最后，将第一堵漏工艺管柱与第二堵漏工艺管柱分离后取出，候凝堵漏水泥浆，避免了在井漏封堵时水泥卡钻。

Description

一种钻井堵漏装置及方法

技术领域

本发明涉及钻井工程钻井堵漏技术领域，尤其是涉及一种钻井堵漏装置及方法。

背景技术

在钻井过程中，井漏导致的各类复杂事故大大增加了钻井成本，延长了完井周期，因此，需要封堵漏层。目前，通常会采用水泥浆进行堵漏。封堵时，首先向井内下入金属管柱，然后通过金属管柱向漏层注入水泥浆。然而，由于金属管柱浸入堵漏的水泥浆中，常常发生水泥浆将金属管柱固结在井眼内，存在很大的水泥卡钻风险。

因此，如何避免在井漏封堵时水泥卡钻是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的是提供一种钻井堵漏装置，能够避免在井漏封堵时水泥卡钻。

本发明的第二个目的是提供一种钻井堵漏方法。

在一个方面中，本发明提供一种钻井堵漏装置，用于向待封堵的井眼中输送堵漏水泥浆，其包括：

第一堵漏工艺管柱，所述第一堵漏工艺管柱的入口端用于注入所述堵漏水泥浆；

第二堵漏工艺管柱，所述第二堵漏工艺管柱的入口端与所述第一堵漏工艺管柱的出口端可分离导通连接，所述第二堵漏工艺管柱的出口端用于向所述井眼内输入所述堵漏水泥浆，且所述井眼的堵漏水泥浆的高度低于所述第一堵漏工艺管柱的出口端。

在另一个具体实施方案中，所述第一堵漏工艺管柱的抗拉强度大于所述第二堵漏工艺管柱的抗拉强度。

在另一个具体实施方案中，所述第一堵漏工艺管柱与所述第二堵漏工艺管柱螺纹连接或者卡扣连接。

在另一个具体实施方案中，所述第一堵漏工艺管柱为金属管柱。

在另一个具体实施方案中，所述第二堵漏工艺管柱为非金属管柱。

在另一个具体实施方案中，所述第二堵漏工艺管柱为玻璃钢管柱或者工程塑料管柱。

根据本发明的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本发明范围内，是本发明具体实施方式的一部分。

不限于任何理论，从以上公开内容可以看出，在一个具体实施方案中，先将钻井堵漏装置下到待封堵的井眼内；接着，向第一堵漏工艺管柱的入口端注入堵漏水泥浆，堵漏水泥浆通过第一堵漏工艺管柱，进入第二堵漏工艺管柱，然后到达井眼内，且注入的堵漏水泥浆的液面高度低于第一堵漏工艺管柱的出口端；最后，将第一堵漏工艺管柱与第二堵漏工艺管柱分离后取出，候凝堵漏水泥浆。由于本发明公开的第一堵漏工艺管柱与第二堵漏工艺管柱可分离，避免了在井漏封堵时水泥卡钻。

在第二方面中，本发明提供了一种钻井堵漏方法，使用如上述任意一项所述的钻井堵漏装置，包括以下步骤：

步骤A：向待封堵的井眼内下入所述钻井堵漏装置；

步骤B：通过所述钻井堵漏装置向所述井眼内注入预设量的堵漏水泥浆，且所述井眼的堵漏水泥浆的高度低于所述第一堵漏工艺管柱的出口端；

步骤C：将所述第一堵漏工艺管柱与所述第二堵漏工艺管柱分离，候凝所述堵漏水泥浆。

在一个具体实施方案中，所述堵漏水泥浆为快凝水泥浆。

在另一个具体实施方案中，所述堵漏水泥浆的稠化时间大于所述堵漏水泥浆在所述钻井堵漏装置中流动的时间，且其差值大于30分钟。

在另一个具体实施方案中，所述堵漏水泥浆的稠化时间与所述堵漏水泥浆在所述钻井堵漏装置中流动的时间的差值小于60分钟。

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本发明的其他实施方案。

图1为本发明实施例提供的钻井堵漏装置的结构示意图。

其中，图1中，

井眼1、堵漏水泥浆2、第一堵漏工艺管柱3、第二堵漏工艺管柱4、漏层5。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本公开内容使用的术语具有它在其所属领域的常规含义。此处给出若干术语在本公开内容中的定义。如果该术语的常规含义与本文定义不一致，以本文定义为准。

卡钻：所下管柱及工具在井内不能上提、下放或转动的现象叫做卡钻。

实施例一

如图1所示，本发明提供了一种钻井堵漏装置，用于向待封堵的井眼1中输送堵漏水泥浆2，其包括第一堵漏工艺管柱3和第二堵漏工艺管柱4。

第一堵漏工艺管柱3的入口端用于注入堵漏水泥浆2，第二堵漏工艺管柱4的入口端与第一堵漏工艺管柱3的出口端可分离导通连接，第二堵漏工艺管柱4的出口端用于向井眼1内输入堵漏水泥浆2，且井眼1的堵漏水泥浆2的高度低于第一堵漏工艺管柱3的出口端。此处的可分离可以是：(1)第二堵漏工艺管柱4与第一堵漏工艺管柱3固定连接，第二堵漏工艺管柱4的抗拉强度小于第一堵漏工艺管柱3的抗拉强度，在外力的拉动作用下，由于第二堵漏工艺管柱4的抗拉强度小于第一堵漏工艺管柱3的抗拉强度，拉断第二堵漏工艺管柱4，实现第一堵漏工艺管柱3和第二堵漏工艺管柱4的分离；(2)第二堵漏工艺管柱4与第一堵漏工艺管柱3可拆卸连接，第二堵漏工艺管柱4的抗拉强度与第一堵漏工艺管柱3的抗拉强度不受限制，可以将第二堵漏工艺管柱4与第一堵漏工艺管柱3可拆卸分离，此处的可拆卸连接可以为螺纹连接(通过旋转第一堵漏工艺管柱3，将第一堵漏工艺管柱3和第二堵漏工艺管柱4分离)，也可以是卡扣(卡扣为电子卡扣，能通过电控实现拆卸，电控开关设置在井外，操作者便于控制的地方)连接等。

本发明公开的钻井堵漏装置使用时，先将钻井堵漏装置下到待封堵的井眼1内；接着，向第一堵漏工艺管柱3的入口端注入堵漏水泥浆2，堵漏水泥浆2通过第一堵漏工艺管柱3，进入第二堵漏工艺管柱4，然后到达井眼1内，且注入的堵漏水泥浆2的液面高度低于第一堵漏工艺管柱3的出口端；最后，将第一堵漏工艺管柱3与第二堵漏工艺管柱4分离后取出，候凝堵漏水泥浆2。由于本发明公开的第一堵漏工艺管柱3与第二堵漏工艺管柱4可分离，避免了在井漏封堵时水泥卡钻。

实施例二

在本发明提供的第二实施例中，本实施例中的钻井堵漏装置和实施例一中的钻井堵漏装置的结构类似，对相同之处就不再赘述了，仅介绍不同之处。

在本实施中，以第一堵漏工艺管柱3与第二堵漏工艺管柱4固定连接，且第一堵漏工艺管柱3的抗拉强度大于第二堵漏工艺管柱4的抗拉强度为例。此处的固定连接是指将第一堵漏工艺管柱3与第二堵漏工艺管柱4连接在一起，可以是不可拆卸的，也可以是可拆卸的，即使是可拆卸的，也不用其拆卸的功能，而是直接拉动第一堵漏工艺管柱3，直到与第二堵漏工艺管柱4拉断为止。

需要说明的是,也可以在不需要第一堵漏工艺管柱3与第二堵漏工艺管柱4拉断的情况下，实现第一堵漏工艺管柱3与第二堵漏工艺管柱4的完整拆卸。即第一堵漏工艺管柱3与第二堵漏工艺管柱4螺纹连接或者卡扣连接，也可以是其它的可拆卸连接方式。

进一步地，本发明公开了第一堵漏工艺管柱3为金属管柱，具体地，可以为合金钢等制成的管柱，也可以是其它纯金属制成的管柱。

进一步地，本发明公开了第二堵漏工艺管柱4为非金属管柱，具体地，第二堵漏工艺管柱4为玻璃钢管柱或者工程塑料管柱，需要说明的是，第二堵漏工艺管柱4也可以是其它抗拉强度低于第一堵漏工艺管柱3的材料制成。

本发明提供的钻井堵漏装置包括金属管柱和非金属管柱，金属管柱位于非金属管柱的上端，且二者之间固定相连，金属管柱的抗拉强度大于非金属管柱的抗拉强度，由于注入井眼1内的堵漏水泥浆2的液面不高于金属管柱的出口端，因此不存在金属管柱被堵漏水泥浆2固结在井眼1内的风险。

当意外情况下非金属管柱被堵漏水泥浆2固结在井眼1内时，由于金属管柱的抗拉强度大于非金属管柱的抗拉强度，因此可强行上提堵漏工艺管柱拉断其下部的非金属管柱，其断留在井眼1内的部分可以在后续钻除水泥塞时予以钻除；由于非金属材料相对于金属材料具有良好的可钻性，因此钻除容易。

因此，本发明提供的防止水泥卡钻的钻井堵漏方法，可以从根本消除采用堵漏水泥浆2堵漏时存在的金属钻具水泥卡钻风险，提高堵漏水泥浆2堵漏的成功率，可广泛应用于钻井过程中发生井漏时采用堵漏水泥浆2堵漏的作业中。

实施例三

本发明提供了一种钻井堵漏方法，使用如上述任意一项实施例中的钻井堵漏装置，包括以下步骤：

步骤S1：向待封堵的井眼1内下入钻井堵漏装置。

步骤S2：通过钻井堵漏装置向井眼1内注入预设量的堵漏水泥浆2，且井眼1的堵漏水泥浆2的高度低于第一堵漏工艺管柱3的出口端。

需要说明的是，预设量的堵漏水泥浆2根据堵漏水泥浆2的稠化时间确定，且注入井眼1内的堵漏水泥浆2的高度必须低于第一堵漏工艺管柱3的出口端。

步骤S3：将第一堵漏工艺管柱3与第二堵漏工艺管柱4分离，候凝堵漏水泥浆2。

由于本发明公开的第一堵漏工艺管柱3与第二堵漏工艺管柱4可分离，避免了在井漏封堵时水泥卡钻。

进一步地，本发明公开了堵漏水泥浆2为快凝水泥浆。由于不存在金属管柱水泥卡钻风险，因此可采用快凝水泥浆作为堵漏水泥浆2。

进一步地，本发明公开了堵漏水泥浆2的稠化时间减去堵漏水泥浆2在钻井堵漏装置中流动的时间大于30分钟。本发明的发明人经过创造性的多次试验，得到：在满足上述条件下，可确保堵漏水泥浆2不会在钻井堵漏装置内部稠化。

进一步地，本发明公开了堵漏水泥浆2的稠化时间减去堵漏水泥浆2在钻井堵漏装置中流动的时间小于60分钟。本发明的发明人经过创造性的多次试验，得到：在满足上述条件下，堵漏水泥浆2可在漏层5快速稠化驻留，增强堵漏效果，提高堵漏成功率。

设快凝水泥浆的稠化时间用t表示，快凝水泥浆在钻井堵漏装置内部流动时间用t₁来表示，即t₁+30min＜t＜t₁+60min。

本发明提供的钻井堵漏方法，可以从根本消除采用堵漏水泥浆2堵漏时存在的金属卡钻风险，提高堵漏水泥浆2堵漏成功率。

在本发明中的“第一”、“第二”等均为描述上进行区别，没有其他的特殊含义。

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创造性特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种钻井堵漏装置，用于向待封堵的井眼（1）中输送堵漏水泥浆（2），其特征在于，包括：

第一堵漏工艺管柱（3），所述第一堵漏工艺管柱（3）为金属管柱，且所述第一堵漏工艺管柱（3）的入口端用于注入所述堵漏水泥浆（2）；

第二堵漏工艺管柱（4），所述第二堵漏工艺管柱（4）为非金属管柱，且所述第二堵漏工艺管柱（4）的入口端与所述第一堵漏工艺管柱（3）的出口端可分离导通连接，所述第二堵漏工艺管柱（4）的出口端用于向所述井眼（1）内输入所述堵漏水泥浆（2），且所述井眼（1）的堵漏水泥浆（2）的高度低于所述第一堵漏工艺管柱（3）的出口端，并在注入所述堵漏水泥浆（2）结束后，将所述第一堵漏工艺管柱（3）与所述第二堵漏工艺管柱（4）分离，候凝所述堵漏水泥浆（2）。

2.根据权利要求1所述的钻井堵漏装置，其特征在于，所述第一堵漏工艺管柱（3）的抗拉强度大于所述第二堵漏工艺管柱（4）的抗拉强度。

3.根据权利要求1所述的钻井堵漏装置，其特征在于，所述第一堵漏工艺管柱（3）与所述第二堵漏工艺管柱（4）螺纹连接或者卡扣连接。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的钻井堵漏装置，其特征在于，所述第二堵漏工艺管柱（4）为玻璃钢管柱或者工程塑料管柱。

5.一种钻井堵漏方法，其特征在于，使用如权利要求1-4中任意一项所述的钻井堵漏装置，包括以下步骤：

步骤A：向待封堵的井眼（1）内下入所述钻井堵漏装置；

步骤B：通过所述钻井堵漏装置向所述井眼（1）内注入预设量的堵漏水泥浆（2），且所述井眼（1）的堵漏水泥浆（2）的高度低于所述第一堵漏工艺管柱（3）的出口端；

步骤C：将所述第一堵漏工艺管柱（3）与所述第二堵漏工艺管柱（4）分离，候凝所述堵漏水泥浆（2）。

6.根据权利要求5所述的钻井堵漏方法，其特征在于，所述堵漏水泥浆（2）为快凝水泥浆。

7.根据权利要求5或6所述的钻井堵漏方法，其特征在于，所述堵漏水泥浆（2）的稠化时间大于所述堵漏水泥浆（2）在所述钻井堵漏装置中流动的时间，且其差值大于30分钟。

8.根据权利要求7所述的钻井堵漏方法，其特征在于，所述堵漏水泥浆（2）的稠化时间与所述堵漏水泥浆（2）在所述钻井堵漏装置中流动的时间的差值小于60分钟。

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