[發明專利]一種油氣鉆井中下套管的灌漿方法

在審

• 申請號: 202011402862.9
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112554797A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 熊勇
• 主分類號: E21B7/20
• 分類號: E21B7/20;E21B33/13
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種油氣鉆井中下套管的灌漿方法，由上水系統持續向灌漿管內泵送鉆井液；在不需要灌漿時，換向閥切換至自循環工位，切斷灌漿管的出口端并使得灌漿管與旁通管連通，鉆井液依次通過灌漿管、旁通管、回流管回流，進行自循環；在需要灌漿時，換向閥切換至灌漿工位，切斷灌漿管與旁通管之間的連通、并導通灌漿管的出口端，鉆井液從灌漿管的出口端直接排出。本發明提供一種油氣鉆井中下套管的灌漿方法，以解決現有技術中直接灌漿方式沒有充分利用連續作業的時間窗口，同時也容易污染鉆臺井口的問題，實現在連續下套管作業過程中充分利用間隔窗口進行灌漿，減少靜止補漿頻率、避免污染鉆臺井口的目的。

技術領域

本發明涉及油氣開采領域，具體涉及一種油氣鉆井中下套管的灌漿方法。

背景技術

在油氣開采作業中，順利下套管是整個鉆井作業的核心目標。按標準要求，常規下套管過程中需要對套管進行灌漿。灌漿的目的首先是平衡套管內外壓差，避免套管串底部的浮鞋浮箍等設備因內外壓差過大而損壞；其次通過灌漿充填套管串內部空間，避免套管串在井內處于漂浮狀態，增大套管串自重、有利于套管串順利下放至設定深度。

現有技術中常見的灌漿方式有以下兩種：第一種通過在套管串底部采用專門的浮鞋或浮箍結構，在下套管過程中使井內鉆井液自動進入套管串內，此種灌漿方式導致套管串結構復雜故障率高、并且由于消耗井內內的鉆井液，需要定期向井筒補液、此時的補液一般通過節流管匯實現、需要大量倒換閥門流程繁瑣；第二種灌漿方式是直接采用鉆機頂驅灌漿。現有的頂驅灌漿方式又可分為以下兩種：(1)每下入若干根套管后，將套管串通過套管卡瓦座在轉盤面上，連接套管-鉆桿轉接頭(俗稱大小頭)，由頂驅通過鉆桿向套管串灌漿，這種灌漿方式在灌漿過程中需要保持套管串靜止，嚴重影響下套管的速率，并且存在極大的壓差卡鉆風險；(2)在每根套管串連接到位后，通過頂驅下放的過程中，頂驅直接敞口向套管頂部內灌漿，這種灌漿方式的缺陷在于鉆井液從頂驅處敞口噴出，非常容易四處飛濺，嚴重污染鉆臺環境，嚴重時甚至干擾司鉆工作視線與鉆工的正常作業，需要定期用清水沖洗。

為了克服上述問題，現場作業中甚至出現了直接使用軟管灌清水或連接泥漿池進行灌漿的方式，灌清水的作業方式在頂替循環后嚴重影響井內穩定性，于后續固井作業十分不利、應該嚴格禁止；此外直接用軟管連接泥漿池的作業方式，在套管下入過程中受揚程影響，每根灌漿的等待時間較長、且灌漿后又有大量鉆井液灑在井口周圍，同樣污染井口及鉆臺環境。此外，對于下套管作業而言，每根灌漿的時間窗口實質上很短：從前一根套管下放座至井口、解開套管吊卡開始起算，至游車將另一根套管從坡道完全提起結束，該時間窗口根本難以滿足常規的一開二開等上層大尺寸套管的灌漿需求，依然需要定期靜止補漿保證灌滿。因此，現有技術下套管過程中使用軟管直接灌漿的方式，效率較為低下、沒有充分利用連續作業的時間窗口，同時也容易污染鉆臺井口，需要頻繁的靜止補漿和沖洗鉆臺。

發明內容

本發明提供一種油氣鉆井中下套管的灌漿方法，以解決現有技術中直接灌漿方式沒有充分利用連續作業的時間窗口，同時也容易污染鉆臺井口的問題，實現在連續下套管作業過程中充分利用間隔窗口進行灌漿，減少靜止補漿頻率、避免污染鉆臺井口的目的。

本發明通過下述技術方案實現：

一種油氣鉆井中下套管的灌漿方法，由上水系統持續向灌漿管內泵送鉆井液；

在不需要灌漿時，換向閥切換至自循環工位，切斷灌漿管的出口端并使得灌漿管與旁通管連通，鉆井液依次通過灌漿管、旁通管、回流管回流，進行自循環；

在需要灌漿時，換向閥切換至灌漿工位，切斷灌漿管與旁通管之間的連通、并導通灌漿管的出口端，鉆井液從灌漿管的出口端直接排出。

進一步的，灌漿管與回流管均呈L形，旁通管連接在灌漿管與回流管的短邊之間，換向閥設置在旁通管與灌漿管的連接處；

在相鄰兩根套管下入的窗口期內，將灌漿管與回流管的長邊搭設在套管串頂部的管壁上，并使灌漿管與回流管短邊朝下且伸至套管內部。