一种一体化接头及利用该一体化接头实施的深水固井方法与流程

本发明涉及一种一体化接头及利用该一体化接头实施的深水固井方法，属于石油开采领域。

背景技术：

深水钻井在泥线以下500m以内通常设置两层套管，通常表层导管采用喷射法或钻入法下入至泥线以下75m左右，表层套管下入至泥线以下500m左右，低压井口头连接表层导管顶部，高压井口头连接表层套管顶部，高压井口头处在低压井口头顶部，从而建立深水钻井水下井口。但常规作业时先将表层导管下入泥内，然后通过海洋钻机打好井眼，再下入表层套管，最后固井，这样子费时费力，作业成本较高。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种一体化接头及利用该一体化接头实施的深水固井方法，该方法能够显著节约深水固井作业的时间。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种一体化接头，其特征在于：它包括内管和同心套设在所述内管外部的外管，所述内管的两端各设置有用于连接表层套管的套管接头，所述外管的长度小于所述内管的长度，所述外管包括等径管段和连接在所述等径管段下端的锥管段，所述外管的上端设置有用于连接表层导管的导管接头，在所述内管与所述外管之间设置加强筋板。

所述外管的下端与所述内管的外壁焊接连接。

所述加强筋板的数量为6个且沿所述内管的周向呈等角度分布。

所述内管与所述表层套管同等规格。

一种利用一体化接头而实施的深水固井方法，包括以下步骤：1)通过海洋钻机在泥线以下钻出深500m的井，井眼直径大于表层套管的直径，泥线以下0m至25m通过扩眼器钻井，井眼直径大于等径管段直径；2)在泥线下20～25m处，组装出一体化管柱，具体地，将内管上端的套管接头与第一表层套管连接，内管下端的套管接头与第二表层套管连接，将外管上端的导管接头与表层导管连接，将最上端表层套管的顶端与高压井口头连接，将最上端表层导管的顶端与低压井口头连接，且高压井口头与低压井口头连接；3)下入一体化管柱，然后实施固井作业。

所述步骤1)中，组成的一体化管柱为500m。

所述步骤2)中，泥线以下25m至500m钻出的井眼直径为660mm，其长度为500m，通过扩眼器扩后泥线以下0m至25m的直径为944mm。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明中内管的上下两端设置的表层套管接头固定连接表层套管，外管的上端设置的表层导管接头固定连接表层导管，因此可以在下井前将表层套管与表层导管紧固连接起来然后入井，节省了工作时间且安全可靠。2、在外管和内管上分别采用了与表层导管和表层套管配套的接头，因此，此接头更便于将表层导管与表层套管安装起来。3、本发明在内管与外管直接设置有加强筋板结构，保证结构强度达到传统施工工艺条件，因此能够保证作业的安全。4、本发明结构简单，操作方便，实用性强，可实现在海洋复杂环境工条件下施工使用。

附图说明

图1是本发明正视结构示意图；

图2是本发明俯视结构示意图；

图3是本发明在图2中A-A半剖视图结构示意图；

图4是本发明工作时的半剖结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1～3所示，本发明提出了一种一体化接头，它包括内管1和同心套设在内管1外部的外管2，内管1的两端各设置有用于连接表层套管6的套管接头3，外管2的长度小于内管1的长度，外管2包括等径管段和连接在等径管段下端的锥管段，外管2的上端设置有用于连接表层导管8的导管接头5，在内管1与外管2之间设置加强筋板4。

上述实施例中，外管2的下端与内管1的外壁焊接连接。

上述实施例中，加强筋板4的数量为6个且沿内管1的周向呈等角度分布。

上述实施例中，内管1与表层套管6同等规格，直径为为508mm，壁厚为25.4mm。

上述实施例中，外管2等径管段直径为762mm时壁厚为25.4或38.1mm，当等径管段直径为944mm时壁厚为25.4或38.1mm。

本发明还提出了一种利用上述一体化接头实施的深水固井方法，包括以下步骤：

1)通过海洋钻机在泥线以下钻出深500m的井，井眼直径大于表层套管6的直径，泥线以下0m至25m通过扩眼器钻井，井眼直径大于等径管段直径。

2)在泥线下20～25m处，组装出一体化管柱，具体地，将内管1上端的套管接头3与第一表层套管6连接，内管1下端的套管接头3与第二表层套管6连接，将外管2上端的导管接头5与表层导管8连接，将第一表层套管6的顶端与高压井口头7连接，将表层导管8的顶端与低压井口头9连接，且高压井口头7与低压井口头9连接。

3)下入一体化管柱，然后实施固井作业。

上述实施例中，步骤1)中，调整最上部的表层套管6和表层导管8的长度使得高压井口头7与低压井口头9连接，组成的一体化管柱为500m。

上述实施例中，步骤2)中，钻出的井眼直径为660mm，其长度为500m，通过扩眼器扩后的直径为944mm。

下面通过一个具体实施例说明本发明的效果。

某海洋深水井表层钻井拟采用传统工艺作业，先下入直径762mm、壁厚25.4mm的表层导管8入泥75m，再下入直径508mm、壁厚10mm的表层套管6入泥500m。因海上作业日费较高，对比传统工艺条件下上部抗弯刚度为2.09e9N·m^2，在采用本发明装置后一体化管柱抗弯刚度为2.02e9N·m^2，二者强度几乎相同，同时根据井口弯矩分析结果，弯矩分布在泥线以下20m以内，更深部弯矩近似为零。考虑降低成本措施，因此决定采用本发明的接头，实现表层套管6与表层导管8一体化作业模式。

在本次实施例中将本发明装置安放在泥线20～25m处，如图4所示，通过本发明装置内管1上部的套管接头3连接上部的表层套管6至高压井口头7，下部套管接头3连接下部的表层套管6至泥线以下500m，通过外管2上部的导管接头5连接上部表层导管88至低压井口头9。根据配长调整实现低压井口头9和高压井口头7相连接，组成总成约500m的一体化管柱。

先通过海洋钻机在泥线以下钻出500m的井眼，泥线以下25m至500m钻660mm井眼，泥线以下0m至25m通过扩眼器钻944mm井眼，钻完井眼后下入表层套管6和表层导管8一体化管柱，然后实施固井作业，这样即可完成深水表层钻井作业。

传统工艺作业时间为7天，现在作业时间降低至3.5天，较传统作业工艺可节约50％作业时间，节约大量费用。

本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。