[發明專利]旋流套管短節

在審

• 申請號: 201310655841.1
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN104695876A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 高云文;吳學升;歐陽勇;趙巍;段志鋒;王勇茗;黃占盈;徐自強
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B17/08
• 分類號: E21B17/08
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 杜伊芳

技術領域

本發明涉及一種旋流套管短節，屬于水平井固井技術領域。

背景技術

由于致密油儲層的非均質性，在長水平段鉆井過程中，可能會鉆遇致密泥質粉砂巖和油頁巖等易坍塌的層位，使井眼形成“大肚子”。由于在固井過程中很難掃光“大肚子”里的巖屑，因此嚴重影響固井質量。致密油藏屬于非常規油氣資源，如采用分段壓裂技術，則壓裂規模較大。為保證分段的有效性，對鉆井的密封完整性要求較高。

提高前置液對鉆井液的頂替效率是提高固井質量的一個重要方面，主要措施包括：施工前調整泥漿性能；進行有效的通井，保證良好的井眼狀況；保證合理的套管居中度；采用合理的前置液，保證有效的頂替鉆井液和沖洗虛泥餅；改變環空流場，實現高效的頂替效率；井口或井下振動，提高頂替效率等。

目前，國內外主要通過在套管串中添加旋流扶正器提高居中度、增強旋流及提高前置液對鉆井液的頂替效率和固井質量。但是在管串中增加扶正器會提高套管剛度，增加套管下入過程中的遇阻風險。旋流扶正器的長度較短，旋流槽的外徑較小，在一定的流速下，難以有效改變環空流場，在“大肚子”井段的應用效果尤其不理想。

發明內容

本發明的目的在于提供一種旋流套管短節，以合理改變環空流場，提高固井質量。

本發明的具體技術內容如下：

本短節本體上、下端分別設有母、公扣，本體外壁上設有硫化粘結的、與套管同徑的、彈性的橡膠螺旋翼，螺旋翼朝向公扣端，螺旋扭轉角的范圍為30-60°。

本短節不增加套管串剛度，能方便套管下入小徑井，與套管一體下入，入井風險小，安裝定位準確。本短節的橡膠螺旋翼外徑大，能在大井徑處張開，加大旋流段長度，使水泥漿產生渦旋，提高段內水泥漿填充度，能明顯增加旋流效果，提高目的井段的頂替效率，從而提高固井質量。

附圖說明

圖1為旋流套管短節結構示意圖。

具體實施方式

實施例：

參照圖1對本發明的實施例進一步說明：

本短節本體1上、下端分別為母、公扣，本體1外壁上設有通過高溫硫化技術硫化粘結的、與套管同徑的、彈性的橡膠螺旋翼2，螺旋翼朝向公扣端，螺旋扭轉角的范圍為30-60°。

本旋流套管短節具有如下特點：

1)彈性的橡膠螺旋翼2直接硫化在本體1上，外徑與套管相同，可順利下入小井眼；

2)橡膠螺旋翼2的段長為1m、3m、5m和8m不等，可根據井眼需求選擇長度；

3)與套管一體，下入過程無遇阻風險；

4)采用特殊硫化技術粘接，螺旋片無脫落風險；

5)橡膠螺旋翼2采用彈性防磨設計，在下入過程中不會磨壞螺旋片，能在“大肚子”井徑處張開，使水泥漿產生渦旋，提高段內水泥漿填充度，增強旋流效果，從而提高固井質量。

本旋流套管短節的實施過程如下：

選擇P110級套管，定制長度1m，3m，5m，8m；在本體1上、下端分別加工API標準母口和公扣；拋光本體，進行防銹防腐處理；高溫硫化粘結橡膠螺旋翼，螺旋角在30-60°范圍內選擇，螺旋翼朝向公扣端；通過套管鉗按照標準上扣扭矩連接至套管串。

現場應用實例：

本短節應用于固平43-54井，本井為致密油藏泥質粉砂巖儲層的水平井，完鉆井深3078m，根據測井解釋，在水平段2550m、2650m和2820m不規則徑井處使用三只旋流套管短節，139.7mm本體螺旋翼張開外徑198mm，長度2.5m。該井套管下入過程正常（井眼尺寸215.9mm），一界面固井質量優質率98%，二界面優質率92%，明顯高于同區塊相鄰井，采用分段壓裂時，壓力曲線顯示正常。