[發明專利]一種適用于頁巖氣井鉆可溶橋塞的工藝方法

有效

• 申請號: 202110872735.3
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113404456B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 李遠照;汪鵬;吳魏;程永紅;孫超;張正道;吳俁昊;戴夢宇;夏緒波;顏湘慶;毛慶春
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中石化重慶涪陵頁巖氣勘探開發有限公司
• 主分類號: E21B29/00
• 分類號: E21B29/00
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 康奇剛

1.一種適用于頁巖氣井鉆可溶橋塞的工藝方法，其特征在于：包括以下步驟：

S0磨鞋結構改進設計：

S01磨鞋整體擊碎線型結構設計：磨鞋包括鉆頭，鉆頭前端直徑小于鉆頭后端直徑，鉆頭前端向鉆頭后端進行弧形過渡；

S02磨鞋切削結構設計：鉆頭上設置有切削結構，切削結構包括固定連接在鉆頭上的主刀體和副刀體，主刀體包括兩個半主刀翼，副刀體包括三個副刀翼，兩個半主刀翼和三個副刀翼布置在鉆頭從內錐、鼻部到外錐的部分，位于鉆頭內錐的兩個半主刀翼的端部相互固定連接，三個副刀翼周向均布在兩個半主刀翼周圍，兩個半主刀翼和三個副刀翼上均均布有若干個切削齒；

S04磨鞋水力排屑結構設計：鉆頭前端開有若干水眼，若干水眼位置半徑各不相同，鉆頭上開有排屑槽，排屑槽從鉆頭前端延伸至鉆頭后端，排屑槽寬度從鉆頭前端至鉆頭后端逐漸變寬，排屑槽頂部寬度大于排屑槽底部寬度；

S1氣嘴選擇：合理調整氣嘴尺寸，使出口排量大于進口泵注排量，同時觀察返排出砂情況，且控制出口火焰高度不大于3m；若返排出砂循環洗井含砂量仍未降低，則保持循環，適當調大氣嘴尺寸，直至出口含砂量低于5％；

S2鉆壓控制：控制鉆磨過程中的鉆壓，緩慢對橋塞施加鉆壓，鉆壓應保持在5～15kN，及時進行優化調整；

S3短起控制：下工具串進行鉆井，鉆除5-8支或根據鉆磨參數及返屑情況，適當減少短起次數，每鉆完5個及以上個橋塞，泵注膠液3～5m3；碎屑清理后以≤15m/min的速度短起至30°井斜處，泵注10m3膠液循環洗井一周以上，至進出口液體質量相同。

2.根據權利要求1所述的適用于頁巖氣井鉆可溶橋塞的工藝方法，其特征在于，所述S01中弧形過渡為鉆頭側部，鉆頭側部形成外錐，外錐的外錐角為6-8度。

3.根據權利要求2所述的適用于頁巖氣井鉆可溶橋塞的工藝方法，其特征在于，所述S01中鉆頭前端從鉆頭側部到鉆頭中心向鉆頭后端傾斜形成內錐，內錐的內錐角為86-88度。

4.根據權利要求3所述的適用于頁巖氣井鉆可溶橋塞的工藝方法，其特征在于，所述S01中鉆頭前端與鉆頭側部連接線為鉆頭的鼻部，鼻部處對鉆頭前端與鉆頭側部連接線進行圓弧倒角。

5.根據權利要求4所述的適用于頁巖氣井鉆可溶橋塞的工藝方法，其特征在于，所述切削齒間距排布為內錐采用大齒間距3-5mm，鼻部中等齒間距3-4mm，外錐小齒間距2.5-2.8mm；為保證鼻部和外錐過渡均勻，切削齒優選8mmPDC復合片，采用中等后傾角20°。

6.根據權利要求5所述的適用于頁巖氣井鉆可溶橋塞的工藝方法，其特征在于，所述S02和S04之間還包括S03磨鞋防損套管結構設計：兩個半主刀翼和三個副刀翼向鉆頭后端延伸依次形成無規徑段和保徑段，無規經段包括五個無規徑翼，五個無規徑翼的高度依次增高，保徑段包括五個保徑翼，保徑翼上鑲嵌有若干主動保徑齒。

7.根據權利要求6所述的適用于頁巖氣井鉆可溶橋塞的工藝方法，其特征在于，所述S3中將泵注膠液3～5m3替換為下入碎屑捕集器上下游壓差超過2MPa進行碎屑清理。

8.根據權利要求7所述的適用于頁巖氣井鉆可溶橋塞的工藝方法，其特征在于，所述S3之后還包括S4進行碎屑返排清理：若鉆塞存在負壓，返排碎屑效果差，或橋塞數超過15個，可增加1次中途清理，中途清理即將鉆塞工具串上提至直井段，用清水、大排量、正循環洗井，清理井筒內碎屑或砂。

9.根據權利要求8所述的適用于頁巖氣井鉆可溶橋塞的工藝方法，其特征在于，所述S4之后還包括S5返排監測：工具串下至井斜30°井深位置，以400L/min排量定點循環一個井筒容積后，計量出口排量，調整氣嘴保證出口排量大于300L/min；

安排專人持續監測，每隔30min取水樣靜置5min沉砂量占比達到5％以上時，則暫停鉆磨，上提工具串離開塞面，交替泵注循環滑溜水和KCl溶液清洗井筒，直至出口正常并且含砂量低于5％后，繼續下放鉆磨。