[發明專利]一種用于棄井的隨鉆封隔裝置和方法

有效

• 申請號: 201410438485.2
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN105370241B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 李燕;黃在福;張華衛;陳向軍;李夢剛;趙向陽;侯緒田;宋明全;豆寧輝;鄭德帥
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B33/127
• 分類號: E21B33/127;E21B33/10
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

本發明涉及一種用于棄井的隨鉆封隔裝置和方法。該裝置包括丟手機構和封隔機構，丟手機構包括與鉆柱的鉆鋌連接的上接頭，以及與上接頭可拆卸式連接的下接頭，封隔機構包括與下接頭連接的中心管、兩端密封式套接在中心管的外壁上的膠筒，以及形成于中心管與膠筒之間的憋壓腔，其中，憋壓腔能接受來自中心管的內腔的流體而使膠筒徑向膨脹以封隔鉆柱與井筒的環空間隙，丟手機構的上接頭和下接頭構造成在環空間隙被封隔之后彼此脫開。當井下出現溢流時，此裝置能迅速對鉆柱與井筒之間的環空進行封隔，控制溢流物的上返。并且在封隔后能實現上部鉆柱與封隔機構的脫開，有利于將上部鉆柱提出井筒。

技術領域

本發明屬于油田井下工具技術領域，具體涉及一種用于棄井的隨鉆封隔裝置和方法。

背景技術

隨著油氣勘探開發領域的擴展，鉆井地質環境越來越復雜，可能存在地層壓力不穩定、鉆井液密度窗口窄、噴漏同存等復雜情況，十分難以處理。特別是在探井作業中，當井下出現嚴重復雜情況時，需要在鉆井途中或者結束后進行臨時性或永久性棄井，以便于進行后續作業。

目前，在鉆井過程中的棄井作業中經常采用注水泥塞回填井眼至側鉆點的方式。但是這種方式存在許多缺點，例如：工序復雜，作業時間長，大大地延長了鉆井周期；作業時效差，無法做到隨鉆快速處理，因而溢出物易導致井筒污染，增加了后續處理的難度和成本；注水泥對泥漿污染嚴重，大幅度增加了泥漿維護成本；井壁殘留的水泥在后續鉆井作業中易發生掉塊而造成卡鉆事故。尤其是在大斜度井中，由于井斜較大，易形成泥漿滯留區，水泥頂替效果差，水泥塞封堵效果差等復雜問題。

因此，提供結構簡單、便于操作、安全可靠并可以大幅提高作業時效，以降低鉆井成本的用于棄井的隨鉆封隔裝置成為了急需解決的技術問題。

發明內容

為了解決上述部分或全部技術問題，本發明的目的是提供一種用于棄井的隨鉆封隔裝置和方法。該裝置可以作為鉆柱的一部分被下放到井筒中。當井下出現溢流時，該裝置的膠筒可以迅速地對鉆柱與井筒之間的環空通道進行封隔，控制溢流物的上返。并且該裝置能實現在封隔后將上部鉆柱與封隔機構脫開。由此，根據本發明的裝置在不影響正常的鉆井作業的情況下，能實現安全快速地棄井。

根據本發明的一方面，提出了一種用于棄井的隨鉆封隔裝置。裝置包括：

丟手機構，丟手機構包括與鉆柱的鉆鋌連接的上接頭，以及與上接頭可拆卸式連接的下接頭，

封隔機構，封隔機構包括與下接頭連接的中心管、兩端密封式套接在中心管的外壁上的膠筒，以及形成于中心管與膠筒之間的憋壓腔，

其中，憋壓腔能接受來自中心管的內腔的流體而使膠筒徑向膨脹以封隔鉆柱與井筒的環空間隙，丟手機構的上接頭和下接頭構造成在環空間隙被封隔之后彼此脫開。

在一個實施例中，上接頭設置有沿軸向向下延伸的彈性爪，在彈性爪上設置徑向向內的承載體以與設置在下接頭的外壁上的承載槽配合，從而將下接頭懸掛在上接頭上，在彈性爪的外壁上設置能限制承載體位于承載槽內的液缸，液缸構造為在流體作用下軸向移動，以讓出彈性爪，從而使承載體移出承載槽內。

在一個實施例中，在下接頭的外壁上設置有外花鍵，在彈性爪上設置有用于與花鍵配合的鍵槽。

在一個實施例中，液缸通過第一剪切銷固定在下接頭的外壁上。

一個實施例中，在中心管上設置用于連通憋壓腔的單向閥，以及用于控制單向閥開啟和關閉的開啟閥和關閉閥。

在一個實施例中，使開啟閥和關閉閥啟動的壓力值小于使第一剪切銷剪斷的壓力值。

在一個實施例中，在膠筒的上、下兩端分別設置徑向向外突出的第二扶正環和第三扶正環，第二扶正環和第三扶正環的外徑均大于膠筒的外徑。