[發明專利]用于在隨鉆下套管操作中使用拴系浮閥取回井底總成

有效

• 申請號: 201380080166.2
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN105814275B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: A·普羅希特;A·B·科達勒;B·加吉;S·沙旺特
• 申請（專利權）人: 哈里伯頓能源服務公司
• 主分類號: E21B23/00
• 分類號: E21B23/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 丁曉峰

技術領域

本公開一般涉及隨鉆下套管(“CWD”)操作，并且更明確地說涉及在CWD操作期間使用拴系浮閥取回井底總成的系統和方法。

發明背景

在油氣井的鉆探中，CWD是一種利用附接在將對齊井眼的相同套管柱上的鉆頭形成井眼的方法。換句話說，與在較小直徑鉆柱上操作鉆頭相反，在較大直徑套管的末端操作該鉆頭，該套管將留在井眼中并固定在其中。因為同一個套管柱運輸鉆頭并對齊井眼，所以在形成鉆孔與對齊鉆孔之間不需要單獨的起出或下入井眼中。在操作人員想要盡快鉆取和對齊井眼以使鉆孔保持不對齊并遭受崩塌或壓力異常的不利作用的時間最小化的某些情形下，CWD是特別有用的。

在鉆井至預定深度后，鉆頭被破壞或從鉆孔中取回，并且之后進行固井操作。固井操作用水泥填充套管外徑與井壁之間的環形空間。水泥將會使套管固定在井眼中并在井眼內的不同深度處促進生產區和流體的分離。

存在許多取回井底總成的常規方法。例如，一種方法涉及使用炸藥包破壞鉆頭并且之后移出井底總成。另一種方法涉及將取回工具部署在井眼底部，該取回工具鎖定在井底總成上并且由此移出該井底總成。然而，這類方法的缺點為它們是危險的、復雜的和耗時的。

因此，在本領域中需要一種更加安全、實用和有效的技術用于在CWD操作期間取回井底總成。

附圖簡述

圖1說明了根據本公開的某些說明性實施方案的用于CWD操作中的井底總成；

圖2說明了根據本公開的某些說明性實施方案的沿井眼延伸的井底總成；

圖2A、圖2B和圖2C說明了根據本公開的某些說明性實施方案的處于CWD操作的不同階段的井底總成；

圖3說明了根據本公開的某些說明性實施方案的具有反循環子的井底總成的分解橫截面視圖；

圖4說明了根據本公開的說明性實施方案的用于取回井底總成的閥鎖扣；并且

圖5說明了根據本公開的某些替代性說明性實施方案的處于反循環期間的井底總成的橫截面視圖。

說明性實施方案的描述

本公開的說明性實施方案和相關方法描述在下文中，同樣地，它們可以被用在使用拴系浮閥取回CWD井底總成的系統或方法中。為了簡明起見，在本說明書中未描述實際實施方式或方法的所有特征。應當了解，在任何這樣的實際實施方案的研發中，必須作出許多針對實施方式的決定以實現開發人員的具體目標，例如符合制度相關和商業相關的限制，這些限制將在一種實施方式與另一種實施方式之間變化。而且，應該了解，這種研發努力可能是復雜和耗時的，然而這對于受益于本公開的本領域普通技術人員來說將會是常規任務。通過考慮以下描述和附圖，本公開的各種實施方案和相關方法的其它方面和優點將變得顯而易見。

如本文所描述，本公開的說明性實施方案使用拴系浮閥在CWD操作中取回井底總成。一般來說，說明性井底總成包括與從表面延伸的鉆管連接的細長鼓狀物。使用釋放機構將形成管柱的一個或多個套管接頭固定在鼓狀物周圍，該釋放機構在對鼓狀物施加預定量的力后釋放套管接頭。單向浮閥連接在鼓狀物的上方以促進取回井底總成，并且鉆井總成連接至鼓狀物的下端以鉆取井眼。拴系物(例如，電纜)被纏繞在鼓狀物上并且在鼓狀物與套管間的環形區域中。拴系物的一端附接至浮閥，而另一端連接至鼓狀物。

在這個普遍實施方案的操作期間，井底總成被部署在井底。流體被沿鉆柱向下泵送，通過浮閥和細長鼓狀物，并且到達鉆頭以促進鉆井操作。一旦已達到所需深度，就啟動釋放機構，以由此從套管接頭釋放鼓狀物。之后，流體沿套管接頭周圍的井眼向下反循環并向上返回井底總成，在此處其遇到單向止回閥。在此，由于浮閥阻止反循環通過其孔道，因此流體迫使浮閥移向井口。當浮閥向井口移動時，其仍然經由拴系物連接至鼓狀物，該拴系物繼續從鼓狀物周圍解開。一旦浮閥到達表面，接著可以利用拴系物將井底總成拉向井口。之后，可以將套管接頭固定在原位。下文將詳細描述本公開的這些和其它特征/優點。

圖1說明了根據本公開的某些說明性實施方案的用于CWD操作中的井底總成。井底總成(“BHA”)100包括形成套管柱的套管接頭10A-C，其可以使用例如美國石油協會(“API”)連接件或其它合適的連接器9互相連接。盡管在這個實例中示出了七個套管接頭，但是可以在替代性實施方案中使用更多或更少的套管接頭。必要時，可以沿套管10的外徑放置一個或多個扶正器和/或穩定器11。BHA 100還包括放置在套管接頭10內的細長鼓狀物12。鼓狀物12利用放置在鼓狀物12的下端的釋放機構14固定在套管接頭10上。