分级注水泥器失效再循环方法及密封循环装置.pdf

本发明公开了一种石油工业使用的分级注水泥器失效再循环方法及密封循环装置，当分级注水泥器失效后，在井筒内建立新的注水泥循环通道，保证整个完井工艺的成功实施，将工具出现问题后的损失降至最低。本方法是当分级注水泥器提前打开或者不能正常打开时，使用密封循环装置，在井筒内重新建立注水泥固井循环通道，保证完井工艺顺利实施。本装置包括井下密封插头和井口密封接头，井下密封插头与井口密封接头之间连接钻柱。井下密封插头保证重新开启打开滑套或者密封打开滑套，进行胀封管外封隔器的施工。井口密封接头保证泥浆循环，防止粘卡油层套管、防止井壁垮塌。

1、  分级注水泥器失效再循环方法，当分级注水泥器提前打开或者不能正常打开时，使用密封循环装置，在井筒内重新建立注水泥固井循环通道。

2、  根据权利要求1所述的分级注水泥器失效再循环方法，其特征是当分级注水泥器提前打开时，使用密封循环装置中的井下密封插头插入打开滑套(12)中，密封盲板(14)以上、分级注水泥器以下油层套管(9)的空间，进行胀封管外封隔器(13)的施工，建立盲板(14)以上井段的注水泥固井循环通道。

3、  根据权利要求1所述的分级注水泥器失效再循环方法，其特征是当分级注水泥器不能正常打开时，使用井下密封插头插入打开滑套(12)中，利用钻柱施加钻压，使打开滑套(12)下行位移打开分级注水泥器的循环孔(11)，在井筒内建立注水泥固井循环通道。

4、  根据权利要求1所述的分级注水泥器失效再循环方法，其特征是将密封循环装置中的井口密封接头置于井口，随时与油层套管(9)连接，实现油层套管(9)与密封循环装置之间的泥浆循环。

5、  专用权利要求1的密封循环装置，其特征是本装置包括井下密封插头和井口密封接头，井下密封插头与井口密封接头之间连接钻柱。

6、  根据权利要求5所述的密封循环装置，其特征是井下密封插头连接于钻柱的最底端，井口密封接头连接于钻柱的最顶端。

7、  根据权利要求5所述的密封循环装置，其特征是井下密封插头包括插头本体(1)和密封件(2)，插头本体(1)设有中心孔，其外圆设有台阶，台阶下方外圆安装密封件(2)。

8、  根据权利要求5或7所述的密封循环装置，其特征是插头本体(1)外圆的台阶与打开滑套(12)的内圆配合，其台阶的下方外圆与关闭塞座(10)的内圆配合。

9、  根据权利要求5所述的密封循环装置，其特征是井口密封接头包括钻杆短节(3)、轴套(5)和套管短节(7)，钻杆短节(3)设有中心孔，套管短节(7)与轴套(5)连接，安装在钻杆短节(3)的中部外圆。

10、  根据权利要求9所述的密封循环装置，其特征是钻杆短节(3)与轴套(5)之间安装密封件(6)，套管短节(7)与油层套管(9)丝扣连接，在轴套(5)上还装有加力器(4)。

分级注水泥器失效再循环方法及密封循环装置
技术领域
本发明专利涉及石油完井固井分级注水泥的方法和设备，特别是分级注水泥器失效再循环方法及密封循环装置，当分级注水泥器失效后，在井筒内建立新的注水泥循环通道，保证整个完井工艺的成功实施，将工具出现问题后的损失降至最低。
背景技术
随着国内水平井的广泛应用，水平井完井工艺技术日益普及，已成为促进油田稳定发展的重要支撑技术。应用水平井完井技术开发的过程中，随着分级注水泥器在现场施工中的大量使用，工具本身不可避免出现一些问题，直接影响完井施工效果。主要存在的问题有：
1、分级注水泥器在下入过程中提前打开，管外封隔器还未坐封；
2、分级注水泥器下入到设计位置后，打压至分级注水泥器工作压力后，分级注水泥器无法打开。
第一种情况发生时，由于管外封隔器未坐封，如果直接进行固井施工，将在筛管部分形成水泥环及混浆带，堵塞油流通道，后期只能通过在筛管段进行射孔补救，不但造成筛管报废，而且降低油气层产能，经济损失巨大，最终导致裸眼防砂完井工艺失败。如果起出套管柱，很可能由于井眼不稳定造成管柱遇卡，以致全井报废。
第二种情况发生时，可以进行射孔后打开固井通道后施工，但该方案破坏了套管井身结构，留下了隐患，增加了射孔施工费用，造成成本的浪费。
分级注水泥器提前打开和分级注水泥器无法打开这两种情况，严重阻碍了水平井筛管顶部注水泥完井工艺的顺利实施，现场施工中急需研制一种简单可靠的工具，在分级注水泥器失效后进行补救施工，以保证整个完井工艺的成功实施，将工具出现问题后的损失降到最低限度。
发明内容
本发明的目的是提供分级注水泥器失效再循环方法及密封循环装置，当分级注水泥器出现提前打开或者不能正常打开的情况时，在井筒内建立新的注水泥循环固井通道，有效降低分级注水泥器故障引发的经济损失。
使用本技术解决方案可达上述目的：
分级注水泥器失效再循环方法，当分级注水泥器提前打开或者不能正常打开时，使用密封循环装置，在井筒内重新建立注水泥固井循环通道，保证完井工艺顺利实施。
密封循环装置包括井下密封插头和井口密封接头，井下密封插头与井口密封接头之间连接钻柱。连接于钻柱的最底端的井下密封插头保证重新开启打开滑套或者密封打开滑套，进行胀封管外封隔器的施工。连接于钻柱最顶端的井口密封接头保证泥浆循环，防止粘卡油层套管、防止井壁垮塌。
本发明具有以下显著的效果和优点：
1、在分级注水泥器提前打开时，采用井下密封插头可密封盲板以上、分级注水泥器的打开滑套以下的油层套管空间，实施胀封封隔器施工后，可正常进行后续固井施工，对分级注水泥器提前打开故障进行有效补救。
2、当分级注水泥器的打开滑套不能用液压正常打开时，采用井下密封插头机械式强制打开分级注水泥器的循环通孔，保证分级注水泥器使用可靠，建立正常的注水泥固井循环通道。
3、在起下钻施工过程中，可随时在井口连接井口密封接头，对裸眼环空中的泥浆进行循环，杜绝了井下事故的复杂化。
4、本密封循环装置设计简单，使用可靠，简化了施工工艺，缩短了施工周期，保证了后续完井工艺的正常实施。把分级注水泥器故障导致的经济损失降至最低，有效降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明中井下密封插头的结构示意图。
图2是本发明中井口密封接头的结构示意图。
图3是本发明中井下密封插头的使用原理示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步的详述：参见图3，分级注水泥器失效再循环方法，当分级注水泥器提前打开或者不能正常打开时，使用密封循环装置，在井筒内重新建立注水泥固井循环通道。当分级注水泥器提前打开时，使用密封循环装置中的井下密封插头插入打开滑套12中，进行密封。将循环孔11以上钻柱油层套管环空隔离开，密封盲板14以上、分级注水泥器以下油层套管9的空间，井口连接安装井口密封接头，水泥车正打压进行胀封管外封隔器13的施工，建立盲板14以上井段的注水泥固井循环通道。当分级注水泥器不能依靠液压正常打开时，使用井下密封插头插入打开滑套12中，利用钻柱施加钻压，使打开滑套12下行位移打开分级注水泥器的循环孔11，在井筒内建立注水泥固井循环通道。将密封循环装置中的井口密封接头置于井口，随时与油层套管9连接，实现油层套管9与密封循环装置之间的泥浆循环。盲板14的下方是筛管15和洗井阀16，井筒的最底部是裸眼井底17。
参见图1和图2，密封循环装置包括井下密封插头和井口密封接头，井下密封插头与井口密封接头之间连接钻柱，井下密封插头连接于钻柱的最底端，井口密封接头连接于钻柱的最顶端，由钻柱将井下密封插头和井口密封接头连接，形成了胀封管外封隔器13的液压通道。井下密封插头包括插头本体1和密封件2，插头本体1设有中心孔，其外圆设有台阶，台阶下方外圆安装密封件2。插头本体1外圆的台阶与打开滑套12的内圆配合，其台阶的下方外圆与关闭塞座10的内圆配合。插头本体1台阶的上部外径略大于打开滑套12的内径、又略小于关闭塞座10的内径。井口密封接头包括钻杆短节3、轴套5和套管短节7，钻杆短节3设有中心孔，套管短节7与轴套5连接，安装在钻杆短节3的中部外圆。钻杆短节3与轴套5之间安装密封件6，防止泥浆的泄漏，套管短节7与油层套管9丝扣连接。在轴套5上还装有加力器4，加力器4可以是加力杆或者是加力手轮，甚至可以不直接安装在轴套5上，临时用铁棒等插入轴套5的插孔中也可，主要是为了方便井口密封接头与油层套管9的连接。
当分级注水泥器提前打开时，具体施工步骤如下：
1、下入本发明的密封循环装置前，充分循环裸眼环空8中的泥浆，保持井眼通畅。
2、下入密封循环装置，将本密封循环装置自下而上按下述连接：井下密封插头+钻柱+井口密封接头。下入过程中根据施工时间，为防止粘卡油层套管9和井壁垮塌，可随时将钻柱顶端的井口密封接头与油层套管9连接，实现本密封循环装置与油层套管9之间的密封，循环泥浆加以防止。
3、探底：缓慢下放最后一根钻杆，下探加钻压探底，核对实探深度无误。
4、用固井车小排量打压，膨胀管外封隔器13，使分级注水泥器正常使用。
5、起出密封循环装置：起出本装置的过程中，根据施工时间，为防止粘卡油层套管9和井壁垮塌，可随时在钻柱顶端连接井口密封接头循环泥浆，最后再将井口密封接头拆下。
6、接泥浆泵大排量循环泥浆，调整泥浆性能后进行固井作业。
当分级注水泥器不能正常打开时，插头本体1外圆的台阶直接定位于打开滑套12上，利用钻柱施加一定钻压剪断打开滑套12上的定位销钉，使打开滑套12下行位移从而打开分级注水泥器循环孔11，起出本密封循环装置，进行正常的固井施工。在起本密封循环装置的井下密封插头和钻柱的过程中，在井口连接井口密封接头，可以实现钻柱与油层套管9环空之间的密封，在起下钻的过程中随时对裸眼环空8进行泥浆循环，避免在起下钻柱的过程中发生裸眼环空8井壁坍塌和套管粘卡的事故，然后再将井口密封接头拆下，继续起出全部管柱。具体施工步骤如下：
1、下入密封循环装置，本装置自下而上按下述连接：井下密封插头+钻柱至井口。
2、探底：缓慢下放最后一根钻杆，下探加钻压探底，核对实探深度无误。
3、打开分级注水泥器：利用钻柱施加钻压，剪断打开滑套12上的定位销钉使其下行，用循环孔11建立注水泥固井循环通道。
4、上提一根钻杆，在钻柱顶端连接井口密封接头，管柱结构为：井下密封插头+钻柱+井口密封接头。彻底循环井内泥浆，防止粘卡油层套管9和井壁垮塌。
5、起出密封循环装置，起钻过程根据施工时间，为防止粘卡油层套管9和井壁垮塌，可随时在井口连接井口密封接头，循环泥浆，然后再将井口密封接头拆下，继续起出全部管柱。
6、接泥浆泵大排量循环泥浆，调整泥浆性能后进行固井作业。
按照上述施工，利用密封循环装置，完成对失效分级注水泥器的补救措施，保证分级注水泥器正常使用，完成后续施工。