[發(fā)明專利]分離固井套管的方法

有效

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• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN104088608B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李金國;孟宇;趙毅平
• 申請（專利權(quán)）人: 新奧科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: E21B41/00
• 分類號: E21B41/00
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11409
• 代理人: 章社杲,孫征

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種分離固井套管的方法。

背景技術(shù)

煤炭地下氣化的實現(xiàn)過程是通過在地面上施工若干口不同功能的鉆井至氣化的目標(biāo)煤層后，進(jìn)行煤層點火、疏排水等一系列操作，實現(xiàn)煤層的貫通及正常的氣化生產(chǎn)。從鉆井的種類上來劃分，煤炭地下氣化中涉及的鉆井主要包括垂直井、定向井、斜井等；從鉆井的功能上來劃分，煤炭地下氣化中涉及的鉆井主要包括進(jìn)氣井、出氣井、溫度測量井、疏排水井、水位觀測井及環(huán)保監(jiān)測井等。在實際應(yīng)用中，在實現(xiàn)上述各類不同功能的鉆井中，以垂直井的數(shù)量最多。

煤炭地下氣化產(chǎn)品的成本構(gòu)成中，鉆井費用占有很高的比重，而用于支護(hù)鉆井的固井套管費用又在鉆井費用中占有很大的比例。其中，在完成由地面向煤層設(shè)置鉆井后，通常需要進(jìn)行固井工序，即通過固井套管支護(hù)鉆井。普遍地，具體工藝為：向井內(nèi)下入套管，并向井眼和套管之間的環(huán)形空間注入水泥，水泥凝固后形成固井水泥環(huán)以將套管與井壁固定。

在目前煤炭地下氣化的實際工作中，鉆井在完成使命后，一般處于環(huán)保觀測、廢棄或封堵等狀態(tài)，而很少進(jìn)行固井套管的回收。制約固井套管回收的核心問題是如何解決與實現(xiàn)固井套管與固井水泥環(huán)的有效分離問題，目前尚沒有很好的解決方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可有效將固井套管與固井水泥環(huán)分離的分離固井套管的方法。

為實現(xiàn)上述目的，提供一種分離固井套管的方法，包括如下步驟：密封步驟，密封固井套管的頂部端口；冷卻步驟，向固井套管注入冷卻劑，以使固井套管冷縮而與固定固井套管的固井水泥環(huán)脫離；移出步驟，將冷縮后的固井套管從井中移出。其中，在本發(fā)明中，由固井套管的頂部指向底部方向，為由地面指向井底的方向。

根據(jù)本發(fā)明，在冷卻步驟中：持續(xù)導(dǎo)出冷卻劑汽化后產(chǎn)生的氣體。

根據(jù)本發(fā)明，冷卻步驟還包括如下步驟：停止注入冷卻劑，軸向移動固井套管；當(dāng)可移動的距離大于或等于0.2m時，執(zhí)行移出步驟，當(dāng)可移動的距離小于0.2m時，繼續(xù)注入所述冷卻劑。

根據(jù)本發(fā)明，冷卻步驟還包括如下步驟：停止注入所述冷卻劑，增大氣體的導(dǎo)出質(zhì)量流量以對所述固井套管卸壓；當(dāng)卸壓完畢后，軸向移動固井套管；當(dāng)可移動的距離大于或等于0.2m時，執(zhí)行移出步驟，當(dāng)可移動的距離小于0.2m時，減小氣體的導(dǎo)出質(zhì)量流量，繼續(xù)注入冷卻劑。

根據(jù)本發(fā)明，在執(zhí)行密封步驟之前，在固井套管中設(shè)置冷卻劑輸送管，其中，冷卻劑輸送管連接有多個噴頭；在冷卻步驟中：冷卻劑經(jīng)由噴頭噴出以實現(xiàn)注入。

根據(jù)本發(fā)明，沿冷卻劑輸送管的軸向設(shè)置有至少兩層噴頭；其中，同一層中的噴頭的軸線位于同一平面內(nèi)、并均勻地圍繞冷卻劑輸送管的軸線布置，平面垂直于冷卻劑輸送管的軸線；并且每相鄰的上下兩層噴頭等間距布置。

根據(jù)本發(fā)明，冷卻劑輸送管的位于固井套管中的端面在固井套管的底部端面上方0.5-1.0m處。在本發(fā)明中，由地面指向井底的方向為由上指向下的方向。

根據(jù)本發(fā)明，冷卻劑輸送管的外徑大于或等于固井套管的內(nèi)徑的1/5；冷卻劑輸送管的壁厚位于3-6mm的范圍內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明，噴頭包括：殼體，殼體具有入口和至少一個與入口流體連通的出口；在殼體內(nèi)移動地開啟和關(guān)閉入口的密封件；以及設(shè)置在殼體和密封件之間的彈簧。

根據(jù)本發(fā)明，殼體包括內(nèi)腔、以及包圍內(nèi)腔并與其流體連通的外腔，入口與內(nèi)腔流體連通，至少一個出口與外腔流體連通；密封件與彈簧設(shè)置于內(nèi)腔中，并且彈簧的兩端分別抵靠密封件和內(nèi)腔的腔壁。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明的分離固井套管的方法，通過密封步驟將固井套管的頂部端口密封。通過冷卻步驟，向固井套管注入冷卻劑以使固井套管冷縮，從而有效地使得固井套管與固井水泥環(huán)分離。最后通過移出步驟將冷縮后的固井套管從井中移出。由此，分離后的固井套管可回收，進(jìn)而節(jié)省了材料、降低了成本。

附圖說明

圖1是應(yīng)用本發(fā)明的分離固井套管的方法的一個實施例的示意圖；

圖2是圖1中示出的冷卻劑輸送管2的一部分的主視圖；

圖3是圖2中示出的冷卻劑輸送管2的俯視圖；

圖4是圖1中示出的噴頭3的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4示出的噴頭3的俯視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施方式進(jìn)行描述。