CN113700453B - 旋转套管固井方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种旋转套管固井方法,应用于油气田开发固井领域。该方法包括以下步骤:使用顶驱、旋塞短节、旋转侧接水泥头和顶驱下套管工具进行下套管作业,将套管下入到预定井深位置;使用钻井泵泵入钻井液,在套管的环空空间建立流动循环通道;对顶驱下套管工具、旋转侧接水泥头和固井管路进行压力测试,使压力测试达到预设固井压力;使用顶驱驱动套管在转动状态下进行固井作业。本发明能够提高大位移水平井固井质量,从而延长油气井的生命周期。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发固井领域,具体涉及一种旋转套管固井方法。
背景技术
固井是油气田钻完井过程中的重要环节,固井质量的好坏直接影响油气井的开采寿命。常规固井方法是用固定水泥头连接套管,整个过程是在保持套管不活动的情况下完成的。常规固井的弊端是,大斜度井及和水平井中套管低边空间狭窄,水泥浆顶替不充分,易造成水泥薄、胶结程度差的问题,进而容易引发层间油气窜层,不利于油气井的后期开发。
发明内容
为了解决常规固井方法中存在的大位移水平井低边水泥浆顶替效率较低以及固井后水泥胶结强度低的技术问题,本发明提供了一种旋转套管固井方法。
本发明提供了一种旋转套管固井方法,包括以下步骤:使用顶驱、旋塞短节、旋转侧接水泥头和顶驱下套管工具进行下套管作业,将套管下入到预定井深位置;使用钻井泵泵入钻井液,在套管的环空空间建立流动循环通道;对顶驱下套管工具、旋转侧接水泥头和固井管路进行压力测试,使压力测试达到预设固井压力;使用顶驱驱动套管在转动状态下进行固井作业。
根据本公开的实施例,使用顶驱、旋塞短节、旋转侧接水泥头和顶驱下套管工具进行下套管作业,包括以下步骤:将顶驱底部的顶驱保护接头1按照第一预设扭矩连接至旋塞短接上部2,保持旋塞短节中部的旋塞开关4为开启状态;将旋塞短节下部3按照第二预设扭矩连接至旋转侧接水泥头上部5;将旋转侧接水泥头下部7按照第三预设扭矩连接至顶驱下套管工具顶部9;使用由壬堵头8密封连接旋转侧接水泥头侧面的由壬6。
根据本公开的实施例,顶驱保护接头1和旋塞短接上部2的扣型均为4-1/2IF,旋塞短节下部3、旋转侧接水泥头上部5、旋转侧接水泥头下部7和顶驱下套管工具顶部9的扣型均为6-5/8REG。
根据本公开的实施例,使用钻井泵泵入钻井液,在套管的环空空间建立流动循环通道,包括以下步骤:将顶驱下套管工具下端的套管引导矛头13插接套管,启动液压执行器10、扭矩爪卡11与套管内壁锚定,使用封隔器皮碗12与套管内壁形成密封;开启钻井泵循环泵入钻井液,缓慢上提下放套管,同时顶驱以预设转速旋转,驱动旋转侧接水泥头、顶驱下套管工具与插接的套管同速旋转。
根据本公开的实施例,对顶驱下套管工具、旋转侧接水泥头和固井管路进行压力测试的步骤之前,还包括以下步骤:在泵入钻井液结束后坐卡套管,卸下旋转侧接水泥头侧面连接的由壬堵头8,将固井胶管紧固连接到旋转侧接水泥头侧面的由壬6;关闭旋塞短节中部的旋塞开关4和顶驱内的环形防喷器;换下顶驱下套管工具上的封隔器皮碗12和套管引导矛头13,将下丝堵14紧固安装于扭矩爪卡11下方,使顶驱下套管工具、旋转侧接水泥头和固井管路之间形成闭合管路。
根据本公开的实施例,使压力测试达到预设固井压力的步骤之后,还包括:卸掉下丝堵14,安装双级密封封隔器皮碗15及固井套管引导矛头16总成,与套管内壁形成加强密封。
根据本公开的实施例,使用顶驱驱动套管在转动状态下进行固井作业,包括以下步骤:下放顶驱,将固井套管引导矛头16插入套管内预定位置,开启液压执行器10,驱动扭矩爪卡11锚定套管内壁;使用固井车泵入第一预设体积的隔离液进入套管;套管坐卡,安装安全卡瓦,启动液压执行器10解封扭矩爪卡11,上提顶驱,将固井套管引导矛头16根据预设提出高度提出套管上部,将固井下胶塞投入套管内;下放顶驱,将固井套管引导矛头16插入套管,使固井下胶塞被顶入套管内,由液压执行器10驱动扭矩爪卡11锚定套管内壁,将双级密封封隔器皮碗15与套管内壁形成密封;使用固井车泵入第二预设体积的水泥浆进入套管内,同时顶驱以预设转速旋转套管;套管坐卡,安装安全卡瓦,关闭环形防喷器,启动液压执行器10释放扭矩爪卡11,上提顶驱,将固井套管引导矛头16根据预设提出高度提出套管上部,将固井上胶塞投入套管内;下放顶驱,将固井套管引导矛头16插入套管,使固井上胶塞被顶入套管内,由液压执行器10驱动扭矩爪卡11锚定套管内壁,将双级密封封隔器皮碗15与套管内壁形成密封,打开环形防喷器;使用固井车继续泵入钻井液,保持顶驱以预设转速旋转套管,直至套管内下胶塞以上的水泥浆被钻井液顶替,关闭固井管线阀门,憋压、候凝。
根据本公开的实施例,预设转速为10~30转/分钟。
根据本公开的实施例,预设提出高度为距离套管接箍母扣面0.5~1.0米。
根据本公开的实施例,保持顶驱以预设转速旋转套管,直至套管内下胶塞以上的水泥浆被钻井液顶替,包括:在预期结束泵入前1~2分钟停转顶驱,直到上胶塞下行时遇到下胶塞时压力迅速升高,控制固井车停止泵入。
与现有技术相比,本发明提供的旋转套管固井方法,至少具有以下有益效果:
(1)有利于提高固井质量,延长油气井的生命周期;
(2)有利于防止压裂过程中压裂液窜层,避免导致地层出砂、出水或垮塌以及套管损坏;
(3)有利于保证井筒的完整性和后期改造;
(4)有助于最大限度利用井筒,提高单井采收率;
(5)该方法适用于满足条件的大位移井及水平井的固井施工作业。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
图1示意性示出了旋转套管固井的工作原理图;
图2示意性示出了根据本公开实施例的旋转套管固井方法的流程图;
图3A示意性示出了根据本公开实施例的顶驱的结构图;
图3B示意性示出了根据本公开实施例的旋塞短节的结构图;
图3C示意性示出了根据本公开实施例的旋转侧接水泥头的结构图;
图3D示意性示出了根据本公开实施例的旋转侧接水泥头侧面的由壬堵头的结构图;
图3E示意性示出了根据本公开实施例的顶驱下套管工具的结构图;
图3F示意性示出了根据本公开实施例的下丝堵的结构图;
图3G示意性示出了根据本公开实施例的双级密封封隔器皮碗及固井套管引导矛头总成的结构图;
图4示意性示出了根据本公开实施例的地面设备连接的流程图;
图5示意性示出了根据本公开实施例的循环钻井液的流程图;
图6示意性示出了根据本公开实施例的压力测试之前步骤的流程图;
图7示意性示出了根据本公开实施例的使用顶驱进行固井作业的流程图。
【附图标记说明】
101-井眼;102-套管;103-水泥浆;104-钻井液;1-顶驱保护接头;2-旋塞短节上部;3-旋塞短节下部;4-旋塞开关;5-旋转侧接水泥头上部;6-由壬;7-旋转侧接水泥头下部;8-由壬堵头;9-顶驱下套管工具顶部;10-液压执行器;11-扭矩爪卡;12-封隔器皮碗;13-套管引导矛头;14-下丝堵;15-双级密封封隔器皮碗;16-固井套管引导矛头。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。显然,所描述的实施例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。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例,而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或可以互相通讯;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在详细描述本公开的具体实施例之前,首先对技术术语进行阐释,以便于更好地理解本公开。
旋转套管固井:是指在固井施工注水泥阶段,在钻井平台上使用顶驱、转盘等动力驱动设备,通过套管驱动井下套管发生旋转运动。当水泥浆由井底上返顶替钻井液时,套管的旋转使套管四周的钻井液更容易、完全地被水泥浆顶替。最终在水泥浆胶结凝固形成水泥环时,水泥环与井壁、套管之间的胶结度得以提高,有效防止水泥环中的水泥串槽及微环隙的形成。
图1示意性示出了旋转套管固井的工作原理图。
如图1所示,旋转套管固井的工作原理为:井眼101与套管102之间形成的环形空窄间隙处有滞留或流动较慢的钻井液时,旋转套管102可依靠套管壁拖曳力将钻井液104带入进环空的较宽间隙处,从而被流动的水泥浆103顶替走,提高顶替效率。图1(a)显示套管不动时的钻井液状态,图1(b)显示套管开始转动时的钻井液状态,图1(c)显示钻井液将被替完的状态,从图1的演示可以直观地看出通过旋转套管能够将水泥浆尽可能地顶替掉。
有鉴于此,注水泥过程中,旋转套管是提高顶替效率的有效措施之一。旋转套管固井是目前较为先进的固井新工艺,该方法利用顶部驱动装置在旋转套管的过程中实施作业。套管旋转有利于井眼环空液体的顶替交换,显著提高套管外狭小空间中水泥浆的顶替效率和在低边的均匀分布,可以解决常规固井存在的水泥质量差等技术难题,为后续水力压裂等油气井的增产作业提供有利条件。
图2示意性示出了根据本公开实施例的旋转套管固井方法的流程图。
如图2所示,该实施例的旋转套管固井方法可以包括操作S210~操作S240。
在操作S210,使用顶驱、旋塞短节、旋转侧接水泥头和顶驱下套管工具进行下套管作业,将套管下入到预定井深位置。
在操作S220,使用钻井泵泵入钻井液,在套管的环空空间建立流动循环通道。
在操作S230,对顶驱下套管工具、旋转侧接水泥头和固井管路进行压力测试,使压力测试达到预设固井压力。
在操作S240,使用顶驱驱动套管在转动状态下进行固井作业。
通过本公开的实施例,利用钻井队配备的顶驱,在旋塞短节、旋转侧接水泥头和顶驱下套管工具(Casing Drive System,简称CDS)的辅助下,完成旋转套管固井作业,能够提高大位移水平井固井质量,延长油气井的生命周期。
为便于更好地理解本公开,结合附图3A~3G,对本发明使用的顶驱、旋塞短节、旋转侧接水泥头和顶驱下套管工具进行进一步详细说明。
如图3A所示,本实施例采用钻井队配备的顶驱,该顶驱的顶部设置有顶驱保护接头1,用于连接旋塞短节。
如图3B所示,本实施例的旋塞短节沿轴向由上到下依次包括旋塞短节上部2、旋塞开关4和旋塞短节下部3,旋塞开关4可以呈开启或关闭状态。
如图3C所示,本实施例的旋转侧接水泥头由上到下依次包括旋转侧接水泥头上部5和旋转侧接水泥头下部7。旋转侧接水泥头的侧面还设置有由壬6。
如图3D所示,本实施例的旋转侧接水泥头侧面的由壬堵头8,用于与旋转侧接水泥头上的由壬6相配合。
如图3E所示,本实施例的顶驱下套管工具可以包括工具本体,工具本体的顶部设有顶驱下套管工具顶部9,该顶驱下套管工具顶部9可以直接与旋转侧接水泥头进行连接。工具本体的侧壁上设计有液压执行器10和扭矩卡爪11,扭矩卡爪11能够在液压执行器10的内部液压驱动下向外运动。工具本体的底部套装有封隔器皮碗12,用于保证循环过程中,整个顶驱下套管工具与套管内壁之间的密封。工具本体的下端设有套管引导矛头13,可以保证整个工具使用时顺利进入套管内部。
如图3F所示,本实施例的下丝堵14连接至顶驱下套管工具。
如图3G所示,本实施例的双级密封封隔器皮碗及固井套管引导矛头总成包括双级密封封隔器皮碗15和固井套管引导矛头16。
图4示意性示出了根据本公开实施例的地面设备连接的流程图。
如图4所示,使用顶驱、旋塞短节、旋转侧接水泥头和顶驱下套管工具进行下套管作业,可以包括子操作S401~S404。
在操作S401,将顶驱底部的顶驱保护接头1按照第一预设扭矩连接至旋塞短接上部2,保持旋塞短节中部的旋塞开关4为开启状态。
旋塞短节上部2的扣型可根据顶驱保护接头1的扣型匹配设计。可选地,顶驱保护接头1和旋塞短接上部2的扣型可以均为4-1/2IF。
在操作S402,将旋塞短节下部3按照第二预设扭矩连接至旋转侧接水泥头上部5。
在操作S403,将旋转侧接水泥头下部7按照第三预设扭矩连接至顶驱下套管工具顶部9。
可选地,操作S402和操作S403中的旋塞短节下部3、旋转侧接水泥头上部5、旋转侧接水泥头下部7和顶驱下套管工具顶部9的扣型均为6-5/8REG。
需要说明的是,旋转侧接水泥头的芯轴可在轴承中旋转,其内部上下均有动态密封,旋转承压状态下不泄露。
在操作S404,使用由壬堵头8密封连接旋转侧接水泥头侧面的由壬6。
由壬堵头8与由壬6的安装连接可以采用榔头砸紧,该处密封连接为下套管循环钻井液操作起到密封作用。
由此,利用连接好的上述顶驱、旋塞短节、旋转侧接水泥头和顶驱下套管工具,按照预设的顶驱下套管作业程序或要求,实施下套管作业,将套管下入到预定井深位置。
在套管下入到预定井深位置后,使用钻井泵泵入钻井液,为套管固井作业做好技术准备。
图5示意性示出了根据本公开实施例的循环钻井液的流程图。
如图5所示,使用钻井泵泵入钻井液,在套管的环空空间建立流动循环通道,可以包括子操作S501~S502。
在操作S501,将顶驱下套管工具下端的套管引导矛头13插接套管,启动液压执行器10、扭矩爪卡11与套管内壁锚定,使用封隔器皮碗12与套管内壁形成密封。
在操作S502,开启钻井泵循环泵入钻井液,缓慢上提下放套管,同时顶驱以预设转速旋转,驱动旋转侧接水泥头、顶驱下套管工具与插接的套管同速旋转。
具体地,该预设转速为10~30转/分钟。
需要说明的是,在循环钻井液作业过程中,钻井泵循环排量以不超过正常钻井时钻杆本体处的环控上返速度确定的排量为上限,并参考地层或井控因素,综合确定所需排量。
司钻密切观察顶驱扭矩的变化,顶驱转动最大的扭矩以不超过套管上扣扭矩为原则。
此外,循环钻井液结束时机的选择,应至少满足振动筛无返砂、套管环空通畅、无明显油气侵现象和无井控异常为基本原则。
在循环钻井液作业后,开始进行固井前施压操作,检查设备承压状态,以保障固井实施过程中的连续作业。
图6示意性示出了根据本公开实施例的压力测试之前步骤的流程图。
如图6所示,对顶驱下套管工具、旋转侧接水泥头和固井管路进行压力测试的步骤之前,还可以包括子操作S601~S603。
在操作S601,在泵入钻井液结束后坐卡套管,卸下旋转侧接水泥头侧面连接的由壬堵头8,将固井胶管紧固连接到旋转侧接水泥头侧面的由壬6。
在操作S602,关闭旋塞短节中部的旋塞开关4和顶驱内的环形防喷器。
在操作S603,换下顶驱下套管工具上的封隔器皮碗12和套管引导矛头13,将下丝堵14紧固安装于扭矩爪卡11下方,使顶驱下套管工具、旋转侧接水泥头和固井管路之间形成闭合管路。
在闭合管路形成后,按照固井设计要求管汇试压,保证各个施压设备(包括顶驱下套管工具、旋转侧接水泥头和固井管路)达到固井作业要求的预设固井压力。
本公开实施例中,使压力测试达到预设固井压力的步骤之后,还包括:卸掉下丝堵14,安装双级密封封隔器皮碗15及固井套管引导矛头16总成,与套管内壁形成加强密封。
在压力测试满足设计要求后,开始使用顶驱驱动套管在旋转状态下实施固井作业,固井作业先后包括泵入隔离液、投入下胶塞、泵入水泥浆、关闭环形防喷器、投入上胶塞、打开环形防喷器、顶替钻井液、碰压、憋压和候凝等主要步骤。
图7示意性示出了根据本公开实施例的使用顶驱进行固井作业的流程图。
如图7所示,使用顶驱驱动套管在转动状态下进行固井作业,具体地可以包括子操作S701~S708。
在操作S701,下放顶驱,将固井套管引导矛头16插入套管内预定位置,开启液压执行器10,驱动扭矩爪卡11锚定套管内壁。
在操作S702,使用固井车泵入第一预设体积的隔离液进入套管。
该第一预设体积按照固井设计要求的隔离液设计体积来确定,在泵入设计体积的隔离液进入套管后,停止泵入。
在操作S703,套管坐卡,安装安全卡瓦,启动液压执行器10解封扭矩爪卡11,上提顶驱,将固井套管引导矛头16根据预设提出高度提出套管上部,将固井下胶塞投入套管内。
其中,该预设提出高度为距离套管接箍母扣面0.5~1.0米。
在操作S704,下放顶驱,将固井套管引导矛头16插入套管,使固井下胶塞被顶入套管内,由液压执行器10驱动扭矩爪卡11锚定套管内壁,将双级密封封隔器皮碗15与套管内壁形成密封。
在操作S705,使用固井车泵入第二预设体积的水泥浆进入套管内,同时顶驱以预设转速旋转套管。
该第二预设体积按照固井程序要求的水泥浆设计体积来确定。
在操作S706,套管坐卡,安装安全卡瓦,关闭环形防喷器,启动液压执行器10释放扭矩爪卡11,上提顶驱,将固井套管引导矛头16根据预设提出高度提出套管上部,将固井上胶塞投入套管内。
在操作S707,下放顶驱,将固井套管引导矛头16插入套管,使固井上胶塞被顶入套管内,由液压执行器10驱动扭矩爪卡11锚定套管内壁,将双级密封封隔器皮碗15与套管内壁形成密封,打开环形防喷器。
在操作S708,使用固井车继续泵入钻井液,保持顶驱以预设转速旋转套管,直至套管内下胶塞以上的水泥浆被钻井液顶替,关闭固井管线阀门,憋压、候凝。
本公开实施例中,预设转速为10~30转/分钟。
本公开实施例中,预设提出高度为距离套管接箍母扣面0.5~1.0米。
为安全起见,保持顶驱以预设转速旋转套管,直至套管内下胶塞以上的水泥浆被钻井液顶替,可以包括:在预期结束泵入前1~2分钟停转顶驱,直到上胶塞下行时遇到下胶塞时压力迅速升高,控制固井车停止泵入。此时达到碰压状态,可以安全地进行固井车停止操作。
综上所述,本公开实施例提供了一种旋转套管固井方法,利用钻井队配备的顶驱,在旋塞短节、旋转侧接水泥头和顶驱下套管工具的辅助下,完成旋转套管固井作业,能够提高大位移水平井固井质量,从而延长油气井的生命周期。
应该明白,公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好,应该理解,过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素,并且不是要限于的特定顺序或层次。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
贯穿附图,相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。可能导致本公开的理解造成混淆时,将省略常规结构或构造。并且图中各部件的形状、尺寸、位置关系不反映真实大小、比例和实际位置关系。另外,在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。
类似地,为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个,在上面对本公开示例性实施例的描述中,本公开的各个特征有时被一起分到单个实施例、图或者对其描述中。参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个、三个等,除非另有明确具体的限定。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种旋转套管固井方法,包括以下步骤:
使用顶驱、旋塞短节、旋转侧接水泥头和顶驱下套管工具进行下套管作业,将套管下入到预定井深位置;
使用钻井泵泵入钻井液,在所述套管的环空空间建立流动循环通道;
对所述顶驱下套管工具、旋转侧接水泥头和固井管路进行压力测试,使所述压力测试达到预设固井压力;
使用所述顶驱驱动所述套管在转动状态下进行固井作业;
其中,所述使用所述顶驱驱动所述套管在转动状态下进行固井作业,包括以下步骤:
下放顶驱,将固井套管引导矛头(16)插入套管内预定位置,开启液压执行器(10),驱动扭矩爪卡(11 )锚定套管内壁;
使用固井车泵入第一预设体积的隔离液进入套管;
套管坐卡,安装安全卡瓦,启动液压执行器(10)解封扭矩爪卡(11),上提顶驱,将固井套管引导矛头(16)根据预设提出高度提出套管上部,将固井下胶塞投入套管内;
下放顶驱,将固井套管引导矛头(16)插入套管,使固井下胶塞被顶入套管内,由液压执行器(10)驱动扭矩爪卡(11)锚定套管内壁,将双级密封封隔器皮碗(15)与套管内壁形成密封;
使用固井车泵入第二预设体积的水泥浆进入套管内,同时顶驱以预设转速旋转套管;
套管坐卡,安装安全卡瓦,关闭环形防喷器,启动液压执行器(10)释放扭矩爪卡(11),上提顶驱,将固井套管引导矛头(16)根据预设提出高度提出套管上部,将固井上胶塞投入套管内;
下放顶驱,将固井套管引导矛头(16)插入套管,使固井上胶塞被顶入套管内,由液压执行器(10)驱动扭矩爪卡(11)锚定套管内壁,将双级密封封隔器皮碗(15)与套管内壁形成密封,打开环形防喷器;
使用固井车继续泵入钻井液,保持顶驱以预设转速旋转套管,直至套管内下胶塞以上的水泥浆被钻井液顶替,关闭固井管线阀门,憋压、候凝。
2.根据权利要求1所述的旋转套管固井方法,其中,所述使用顶驱、旋塞短节、旋转侧接水泥头和顶驱下套管工具进行下套管作业,包括以下步骤:
将所述顶驱底部的顶驱保护接头(1)按照第一预设扭矩连接至旋塞短接上部(2),保持所述旋塞短节中部的旋塞开关(4)为开启状态;
将旋塞短节下部(3)按照第二预设扭矩连接至旋转侧接水泥头上部(5);
将旋转侧接水泥头下部(7)按照第三预设扭矩连接至顶驱下套管工具顶部(9);
使用由壬堵头(8)密封连接所述旋转侧接水泥头侧面的由壬(6)。
3.根据权利要求2所述的旋转套管固井方法,其中,所述顶驱保护接头(1)和旋塞短接上部(2)的扣型均为4-1/2IF,所述旋塞短节下部(3)、旋转侧接水泥头上部(5)、旋转侧接水泥头下部(7)和顶驱下套管工具顶部(9)的扣型均为6-5/8REG。
4.根据权利要求1所述的旋转套管固井方法,其中,所述使用钻井泵泵入钻井液,在所述套管的环空空间建立流动循环通道,包括以下步骤:
将所述顶驱下套管工具下端的套管引导矛头(13)插接所述套管,启动液压执行器(10)、扭矩爪卡(11)与所述套管内壁锚定,使用封隔器皮碗(12)与套管内壁形成密封;
开启钻井泵循环泵入钻井液,缓慢上提下放套管,同时顶驱以预设转速旋转,驱动旋转侧接水泥头、顶驱下套管工具与插接的套管同速旋转。
5.根据权利要求1所述的旋转套管固井方法,其中,对所述顶驱下套管工具、旋转侧接水泥头和固井管路进行压力测试的步骤之前,还包括以下步骤:
在泵入钻井液结束后坐卡套管,卸下旋转侧接水泥头侧面连接的由壬堵头(8),将固井胶管紧固连接到旋转侧接水泥头侧面的由壬(6);
关闭旋塞短节中部的旋塞开关(4)和顶驱内的环形防喷器;
换下顶驱下套管工具上的封隔器皮碗(12)和套管引导矛头(13),将下丝堵(14)紧固安装于扭矩爪卡(11)下方,使顶驱下套管工具、旋转侧接水泥头和固井管路之间形成闭合管路。
6.根据权利要求5所述的旋转套管固井方法,其中,所述使所述压力测试达到预设固井压力的步骤之后,还包括:
卸掉下丝堵(14),安装双级密封封隔器皮碗(15)及固井套管引导矛头(16)总成,与套管内壁形成加强密封。
7.根据权利要求1或4所述的旋转套管固井方法,其中,所述预设转速为10~30转/分钟。
8.根据权利要求1所述的旋转套管固井方法,其中,所述预设提出高度为距离套管接箍母扣面0.5~1.0米。
9.根据权利要求1所述的旋转套管固井方法,其中,所述保持顶驱以预设转速旋转套管,直至套管内下胶塞以上的水泥浆被钻井液顶替,包括:
在预期结束泵入前1~2分钟停转顶驱,直到上胶塞下行时遇到下胶塞时压力迅速升高,控制固井车停止泵入。
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