[發明專利]籠套式鉆井堵漏裝置及鉆井堵漏方法

有效

• 申請號: 201710665100.X
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107246249B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 張泉
• 申請（專利權）人: 南充西南石油大學設計研究院有限責任公司
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 楊長青

本發明公開了一種籠套式鉆井堵漏裝置及鉆井堵漏方法，涉及石油鉆井技術領域，解決的技術問題是提供一種可提高鉆井堵漏成功率的籠套式鉆井堵漏裝置及鉆井堵漏方法。本發明采用的技術方案是：籠套式鉆井堵漏裝置，包括連續小油管、膨脹套、籠套和密封套，連續小油管與膨脹套相連；籠套包括籠柱和鎖緊圈，鎖緊圈的兩端分別設置棘輪、棘爪和卡子，棘輪和棘爪使鎖緊圈只能脹大；密封套套于籠套外側，膨脹套位于籠套內。利用膨脹套的注氣膨脹，將整個籠套懸掛在連續小油管上，再下送到鉆井的堵漏點；膨脹套繼續注氣，將籠套和密封套鎖緊在修擴段井壁筒上；膨脹套排氣后取出，最后對漏失段進行水泥堵漏固化，由于堵漏處已經得到改善，提高了堵漏成功率。

技術領域

本發明涉及石油鉆井技術領域，尤其是一種籠套式鉆井堵漏裝置及鉆井堵漏方法。

背景技術

鉆井工程中，井漏是鉆井液從井眼漏入地層的現象。井漏常發生在鉆井過程中或者起下鉆過程中，是石油天然氣鉆探過程中普遍存在、經常遇到的復雜問題。井漏引起的井下事故復雜，對鉆井、完井施工危害極大，一直是國內外石油工程界非常關注的問題。

鉆井作業中，一旦發生井漏，不僅延誤時間，損失鉆井液，損害油氣層，干擾地質錄井工作，而且還可能引起井壁失穩，導致井塌、卡鉆、井噴等一系列復雜情況與事故，甚至導致井眼報廢，造成重大的經濟損失。當漏失發生在井下產層處時，漏失的處理變得更加復雜化，若處理不當很容易損害產層，影響投產后的產量，降低油層的開采率。

發生井漏的三個條件是：第一、井筒內的液柱壓力大于地層孔隙、裂縫或者溶洞中流體壓力，對地層存在正壓差。第二、地層中存在著漏失通道及較大的足夠容納鉆井液的空間。第三、漏失通道的開口尺寸大于外來工作液中固相的粒徑。

在我國，早在20世紀60年代就開始應用堵漏材料處理井漏，并開展了一些基礎研究工作。幾十年來，特別是近10多年來，堵漏材料的開發和應用得到了較大的發展，在常規水泥堵漏和橋接材料堵漏的基礎上，發展了一些新型復合橋接堵漏劑、高效失水堵漏劑、暫堵劑、化學堵漏劑、單項壓力封閉劑等幾大類數十種堵漏材料。但是，這些堵漏材料存在以下不足：多數堵漏材料對產層有潛在的傷害性。另外，除水泥外，其他堵漏材料的堵漏強度不高，在鉆井中可能因高壓差被再次壓漏，還存在著施工周期長、需反復施工等缺點。

目前，常用的堵漏方法是橋接堵漏和水泥堵漏。水泥堵漏工藝中，水泥漿封堵裂縫及溶洞漏失地層時，初、終凝時間難以掌握，施工風險大，極易發生高密度的水泥漿快速漏失及速凝水泥漿快速固化難題，導致鉆具固死及卡鉆等井下事故，造成很大經濟損失。橋接堵漏主要是利用多種堵漏材料按一定比例配制堵漏漿，進而堵塞裂縫、孔隙通道，通過架橋、支撐、連接、封堵、填充等作用來堵塞漏層，其關鍵技術在于堵漏劑中顆粒尺寸的分布是否和漏失通道直徑相匹配，然而在鉆井過程中，有時并不能準確掌握漏失地層的裂縫寬度和孔隙尺寸，無法優選和確定堵漏劑的配方，從而增加了施工的不確定性，降低了堵漏的成功率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種可提高鉆井施工過程中，針對縫隙或小孔洞漏失泥漿工況堵漏成功率的籠套式鉆井堵漏裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：籠套式鉆井堵漏裝置，包括連續小油管、膨脹套、籠套和密封套，所述連續小油管與膨脹套相連，膨脹套呈密閉狀；籠套包括多根等長的籠柱，以及將各根籠柱連接起來并形成呈圓柱狀的鎖緊圈，鎖緊圈至少兩圈，鎖緊圈的兩端分別設置適配棘輪、棘爪和卡子，棘輪和棘爪使得鎖緊圈只能脹大；密封套套于籠套外側，膨脹套位于籠套內，并且膨脹套可膨脹的最大直徑大于籠套的直徑。

進一步的是：所述鎖緊圈所在平面與籠柱的長度方向互相垂直，各根籠柱相互平行。

進一步的是：所述鎖緊圈通過卡子焊接連接于各籠柱的外側，相鄰兩個鎖緊圈的間距為400mm。

進一步的是：所述膨脹套由多個相同的膨脹子套串聯而成，膨脹子套的兩端分別設置相適配的接頭，相鄰兩個膨脹子套由連接管連接，首端的膨脹子套與連續小油管相連，末端的膨脹子套通過堵塞密閉。