套管重入完井方法与流程

文档序号:13069426阅读:244来源:国知局

本发明涉及完井,尤其涉及一种套管重入完井方法。



背景技术:

目前的完井作业中,主要针对常规油气以及非常规油气,在传统的工艺方法中,两者均采用后置悬挂器的方式,后置悬挂器位于套管的末端位置,且套管沿裸眼移动,两者之间直接接触,其均具有以下的缺点:①由于结构设计的不合理和套管壁薄等参数性能的影响,使得套管无法过载活动,更无法达到旋转和随时开泵循环的功能;②工艺本身的缺陷,为了达到循环的目的该工艺用到的管柱有,钻杆、筛管、油管,首先下完筛管,再下入油管,最后下钻杆顶送,循环能力由上部的钻杆和下部重入的油管共同承担,结构复杂,施工繁琐;③由于下套管时,依旧与地层直接接触,该摩擦阻碍套管下入;④施工人员劳作强度大,该工艺筛管和冲管全部仅能人力上、下扣,且若下筛管时每一次开泵,就多一次冲管的起下钻,且延长了施工时间;⑤打捞难度大,由于套管最上端由悬挂器坐封于井下中间部位,故必须先打捞已经坐封的悬挂器,若坐封在技术套管内则打捞很可能对技术套管产生破坏。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种套管重入完井方法,旨在用于解决现有的完井作业中,打捞麻烦,套管摩擦力较大,套管进入裸眼内水平段长度较短的问题。

本发明是这样实现的:

本发明实施例提供一种套管重入完井方法,包括以下步骤:

s1.成型裸眼,所述裸眼具有水平部、竖直部以及连接所述水平部与所述竖直部的弯折部;

s2.将一套管伸入钻杆内,且在所述套管的其中一端处安装有前置悬挂器,所述前置悬挂器包括上体与下体,且所述上体与所述钻杆连接固定,所述下体与所述套管的对应端部连接固定,由所述前置悬挂器的一端将所述套管与所述钻杆推入所述裸眼内;

s3.于所述套管远离所述前置悬挂器的一端连接另一套管,同时在该套管上套设有另一钻杆,该钻杆与前一所述钻杆连接,继续将连接后的所述套管与所述钻杆推入所述裸眼内,所述前置悬挂器沿所述裸眼移动;

s4.重复s3步骤直至所述套管的总长不小于所述水平部的长度,继续依次连接所述钻杆至所述前置悬挂器靠近所述水平部的前端;

s5.向所述前置悬挂器内注入憋压介质,所述前置悬挂器内开始憋压直至所述下体坐封于所述裸眼的内壁上,且所述上体与所述下体分离;

s6.通过对外侧的所述钻杆施力,起出所有所述钻杆以及分离后的所述上体,各所述套管与所述下体均位于所述裸眼内。

进一步地,在将所述套管伸入对应所述钻杆内时,先于地面上开设有鼠洞,将所述钻杆至少部分伸入所述鼠洞内后,通过提引器将所述套管伸入所述钻杆内。

进一步地,各所述套管与各所述钻杆等长或者长度相近,在安装所述前置悬挂器时,所述提引器至少部分结构伸入所述钻杆内且推动所述套管部分伸出所述钻杆,所述前置悬挂器的所述下体与所述套管的伸出部分连接固定。

进一步地,第一根所述套管长度大于第一根所述钻杆的长度,后续各所述套管与对应所述钻杆等长或者长度相近,且在安装时,每一所述套管远离所述前置悬挂器的一端均伸出对应所述钻杆。

进一步地,且于地面上设置有井架,所述井架靠近所述鼠洞,在将钻杆伸入所述鼠洞内时,通过所述提引器将所述套管悬挂于所述井架上,所述套管位于所述钻杆的正上方,再次通过所述提引器控制所述套管伸入所述钻杆内。

进一步地,在所述前置悬挂器安装完成后,所述下体至少部分结构伸入所述钻杆内且推动所述套管的另一端至少部分伸出所述钻杆,后一所述套管与所述该套管的伸出部分连接固定。

进一步地,在需要对前置悬挂器憋压时,先向所述套管内植入堵头,所述堵头封堵所述前置悬挂器内的流道,使得所述套管与所述裸眼的底部之间被断开,然后向所述套管内持续注入憋压介质,所述套管一侧的压力大于所述裸眼的底部一侧压力直至所述上体与所述下体分离。

进一步地,所述前置悬挂器内设置有沿所述完井的井底至所述套管的方向单向导通的单向阀,在对所述前置悬挂器憋压时,所述憋压介质由所述裸眼的内壁与所述钻杆的外表面之间导入,且由所述下体上的喷嘴进入所述前置悬挂器的单向阀内。

进一步地,且在所述下体与所述上体未分离之前需要将所述裸眼内的所述钻杆、套管以及所述前置悬挂器全部捞出时,先正常起出所述钻杆,且当出现所述套管时,在提起过程中依次拆除各所述套管,且在起出所述前置悬挂器时,先拆除与所述上体连接的钻杆,再拆除与所述下体连接的套管。

进一步地,且在所述下体与所述上体分离之后需要将所述裸眼内的所述套管全部捞出时,将打捞工具伸入所述裸眼内且与位于外侧的所述套管咬合,通过所述打捞工具向所述下体加压以使所述套管与所述下体脱离,所述打捞工具提出各所述套管。

本发明具有以下有益效果:

本发明的方法中,在将套管重入完井时,将套管置于钻杆内,对此套管在沿裸眼移动时,套管无需与裸眼的内壁接触,套管的摩阻比较小,则套管可以伸入裸眼较深的部位,套管可以沿裸眼的水平部延伸较长的距离,而且各应力均集中在钻杆上,而不会对套管作用,则在重入时可以增加较多的处理手段,重入比较方便,另一方面,采用前置悬挂器的形式,该前置悬挂器安设于各套管的最前端,前置悬挂器先伸入裸眼内,即前置悬挂器位于套管的内侧,对此,打捞时可以直接先行打捞套管,方便打捞。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的套管重入完井方法的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

参见图1,本发明实施例提供一种套管重入完井方法,主要用于将多根套管1依次导入裸眼2内,裸眼2采用水平井的结构形式,套管1可以伸入裸眼2的水平部21内,具体包括以下步骤:

s1.成型裸眼2,裸眼2具有水平部21、竖直部22以及连接水平部21与竖直部22的弯折部23,采用钻柱钻取裸眼2,裸眼2的端口位于竖直部22的上端位置,且依次沿竖直部22、弯折部23以及水平部21的方向依次延伸贯通;

s2.将一套管1伸入钻杆3内,且在套管1的其中一端处安装有前置悬挂器4,前置悬挂器4包括上体41与下体42,且上体41与钻杆3连接固定,下体42与套管1的对应端部连接固定,由前置悬挂器4的一端将套管1与钻杆3推入裸眼2内,安装时,先将套管1置于钻杆3内,当然两者为间隙配合,两者之间可以形成沿长度方向的相对移动,然后将前置悬挂器4的下体42与套管1的一端连接固定,将上体41与钻杆3同一侧的端部连接固定,当然上体41与下体42之间为可拆卸连接,通常采用若干沿径向设置的剪切螺钉连接固定,进而可以使得套管1、钻杆3以及前置悬挂器4连接为一个整体,而在将该整体置入上述的裸眼2内时,具有前置悬挂器4的一端先进入裸眼2的竖直部22内;

s3.于套管1远离前置悬挂器4的一端连接另一套管1,同时在该套管1上套设有另一钻杆3,该钻杆3与前一钻杆3连接,继续将连接后的套管1与钻杆3推入裸眼2内,前置悬挂器4沿裸眼2移动,在实际安装时,先将s2中的套管1与钻杆3推入裸眼2内,当然两者应具有至少部分结构外露,然后将另一套管1置于另一钻杆3内,再将两者的整体与裸眼2处的套管1与钻杆3连接固定,具体为,套管1与套管1连接固定,钻杆3与钻杆3连接固定,然后继续将整体结构继续向裸眼2内推进,前置悬挂器4沿裸眼2的长度方向移动;

s4.重复s3步骤直至套管1的总长不小于水平部21的长度,继续依次连接钻杆3至前置悬挂器4靠近水平部21的前端,即依次拼接多根套管1以及多根钻杆3,且拼接一根,将整体向裸眼2推动一段距离,当然在前置悬挂器4靠近裸眼2的水平部21前端位置时则停止上述的推入动作,此时位于最外侧的钻杆3的上端靠近地面,且该过程可以根据钻杆3的长度与裸眼2的长度之间的比值来确定;

s5.向前置悬挂器内注入憋压介质,通过前置悬挂器4内的开始憋压直至前置悬挂器4的下体42坐封于裸眼2的内壁上,且上体41与下体42分离,对于前置悬挂器4的憋压动作可以具有多种形式,具体可以根据前置悬挂器4的不同采用对应的方式,比如在前置悬挂器4内没有单向阀结构时,前置悬挂器内的流道上可形成有一缩口结构,初始状态下,套管1与裸眼2的底部之间通过前置悬挂器4内的流道连通,当需要对前置悬挂器4憋压时,则可先向套管1内植入堵头,当然该堵头可为球形结构,堵头沿套管1滚至前置悬挂器4的缩口处且封堵该缩口,即前置悬挂器4内的流道被隔断,套管4与裸眼2的底部之间被断开,然后向套管1内持续注入憋压介质,由于堵头的封堵,使得憋压介质均位于套管1一侧,进而使得套管1一侧的压力大于裸眼2底部一侧的压力直至达到压力临界值后,前置悬挂器4的下体42坐封于裸眼2内壁上,同时下体42与上体41之间脱离,而在另一种实施方式中,在前置悬挂器4内设置有单向阀,且单向阀沿裸眼2底部至套管1的方向单向导通,具体是在将套管1伸入裸眼2内且到位后,向裸眼2内注入憋压介质,注入的憋压介质进入单向阀内后可以使得前置悬挂器4内裸眼2底部一侧的压力增大,从而使得前置悬挂器4坐封于裸眼2的内壁上,且上体41与下体42分离,针对上述两种憋压方式,通常上体41与下体42之间采用若干径向设置的剪切螺钉连接,在下体42上设置有若干喷嘴,通过注入憋压介质使得前置悬挂器4靠近套管1一侧的压力与裸眼2底部一侧的压力之间形成压力差,进而可以推动下体42沿轴向相对上体41移动,且在移动的过程中可以将各剪切螺钉折断,下体42与上体41分离,即各套管1与各钻杆3分离,当然在该过程中,下体42不是整体上移,下体42的外套与套管1连接固定,而其内套相对上体41移动,且在移动一定距离后,泵压突降;

s6.通过对外侧的钻杆3施力,起出所有钻杆3以及分离后的上体41,各套管1与下体42均位于裸眼2内,套管1位于裸眼2内可以用于后续的施工工艺,而下体42则是用于将套管1定位于裸眼2的内壁上,可以防止钻杆3起出的过程中将套管1移出或者产生较大的移位。

在上述方法步骤中,重入时,套管1均位于对应的钻杆3内,套管1不与裸眼2的内壁接触,而只与钻杆3的内壁接触,且由于套管1与钻杆3均为金属材质,两者之间的摩擦系数比较小,进而使得重入过程中套管1的摩阻非常小,套管1可以沿裸眼2的水平部21延伸至较远的位置,甚至可以重入至水平部21的最前端,另外采用这种重入方式,由于外侧为钻杆3,只需原钻柱可以通过的裸眼2,套管1均可以通过,进而可以降低裸眼2的质量要求,还由于钻杆3的壁厚较大,可以承受较大的应力作用,对此在重入遇阻遇卡时,可以采用较多的处理手段,比如上提下放、旋转活动以及开泵循环等,同时在将钻杆3起出之前须向裸眼2内注入憋压介质,而该憋压介质可以采用润滑剂,其不但能够对前置悬挂器4起到憋压的作用,还能够使得钻杆3的外表面与裸眼2的内壁之间形成较好的润滑效果,减小钻杆3与裸眼2之间的摩擦系数,便于钻杆3起出。当然,在将前置悬挂器4安设于套管1与钻杆3的前端时,则可以随时开泵循环冲刷,可以增强处理复杂能力,降低施工人员劳作强度,缩短施工周期,而且方便直接对套管1直接打捞。

优化上述实施例,在将套管1伸入对应钻杆3内时,可先于地面上开设有鼠洞,将钻杆3至少部分结构伸入该鼠洞内,然后可以通过提引器将套管1伸入该钻杆3内。本实施例中,增设鼠洞步骤,将套管1内置于钻杆3可以依靠鼠洞实现,通常鼠洞的深度可与钻杆3的长度近似,对此当将钻杆3置于鼠洞内时,钻杆3的上端口靠近地表,此时通过提引器可以将套管1沿钻杆3的上端口伸入钻杆3内,进而完成两者之间的套装,而采用这种方式,则可以大大降低套装时套管1的定位高度,比如当套管1与钻杆3均为30m时,当没有鼠洞时,钻杆3的下端位于地表上,而套管1的上端则应位于60m高度位置,非常麻烦,而采用鼠洞时,套管1的上端只需30m高度即可,安装难度大大降低。一般,在地面上设置有井架,该井架靠近鼠洞,在将钻杆3伸入鼠洞内时,通过提引器使得套管1可以采用钢丝绳悬挂于井架上,且通过调节使得套管1位于钻杆3的正上方,然后再次通过提引器使得套管1竖直下移进入钻杆3内,即采用井架与鼠洞配合,对此地面上方30m,地面下方30m,井架高度只需30m就可以满足钻杆3与套管1之间的配合要求,实际上井架应位于裸眼2的正上方,通过井架来定位钻杆3与套管2,进而方便将钻杆3以及套管1依次重入裸眼2内。

继续优化上述实施例,在套装钻杆3与套管1时,可以采用两种方式,其中一种方式中,套管1与对应的钻杆3均等长或者长度相近,对此在安装前置悬挂器4时,提引器至少部分结构伸入钻杆3内,同时伸入钻杆3内的部分可以推动套管1部分结构伸出钻杆3,而前置悬挂器4的下体42则与套管1的该伸出部分固定连接。本实施例中,在采用井架与鼠洞配合套装套管1与钻杆3时,套管1的上端连接有提引器,且在将套管1伸入钻杆3内时,提引器部分结构伸入钻杆3的其中一端口内,由于套管1与钻杆3等长,则套管1可由钻杆3的另一端口伸出部分结构,套管1伸出的部分结构则可以方便与前置悬挂器4的下体42连接固定,两者通过液压大钳连接后,推动套管1向提引器的一端移动,提引器被推出钻杆3且套管1具有部分结构由钻杆3的该端口伸出,此时前置悬挂器4的下体42具有部分结构伸入钻杆3的另一端口内,前置悬挂器4的上体41与钻杆3连接固定,对此在将套管1、钻杆3以及前置悬挂器4整体置入裸眼2内时,套管1的上端伸出钻杆3的上端口,从而可以方便后一套管1与前一套管1连接固定,且当后一钻杆3与前一钻杆3连接固定后,则前一套管1具有部分结构伸入后一钻杆3内,进而可以推动后一套管1的上端具有部分结构伸出后一钻杆3的上端口,如此类推,在后续的套管1与钻杆3的安装连接过程中,始终使得套管1的上端伸出对应钻杆3的上端口,进而方便其与后续的套管1连接,一般上述的伸出长度约为60cm,即前置悬挂器4的下体42伸入钻杆3内的长度为60cm,套管1伸出对应钻杆3的长度也为60cm。通常,无需一直采用套管1与钻杆3配合的结构形式,比如当计算进入裸眼2内的套管1总长等于或者略大于裸眼2的水平部21长度时,可以不再向裸眼2内重入套管1,以使施工完成后,裸眼2的水平部21内均填塞有套管1,或者最外侧的套管1延伸至弯折部23位置,当然钻杆3应持续导入,以使最外侧的钻杆3延伸至裸眼2的端口位置。而在另一种实施方式中,第一根套管1的长度大于第一根钻杆3的长度,一般为60cm,对此在将第一根套管1套设于第一根钻杆3内时,当两者的下端齐平时,第一根套管1的长度伸出第一根钻杆3上端60cm,而后续的各套管1均与对应的钻杆3等长或者相近,对此,在后续安装时,每一根套管1均伸出对应钻杆3约60cm,可以方便后续套管1与前一套管1连接固定,当然在这种结构形式中,前置悬挂器4无需部分伸入第一根套管1内。

在需要打捞时,可以根据实际情况分为两种方式进行打捞,其中一种情况为在前置悬挂器4憋压之前,即前置悬挂器4的上体41与下体42之间没有分离,此时需要将裸眼2内的钻杆3、套管1以及前置悬挂器4全部打捞时,可先正常起出钻杆3,每起出一根钻杆3就将其拆卸,且当出现套管1时,采用提引器连接套管1的上端,然后采用液压大钳卸开钻杆3,上提一段距离后卸开该套管1,依次采用这种方式卸开钻杆3与套管1,且当出现前置悬挂器4后,先解除前置悬挂器4的上体41与钻杆3之间的连接结构,再解除前置悬挂器4的下体42与套管1之间的连接结构。

而在另一种情况中,前置悬挂器4憋压完成之后,即前置悬挂器4的上体41与下体42之间已经分离,此时需要将裸眼2内的各套管1全部捞出时,在有钻杆3与前置悬挂器4的上体41时,可以正常将两者先取出,而当两者已经起出后,则先将打捞工具伸入裸眼2内,到达指定位置后测得打捞工具的悬重,此时可以采用打捞工具加压10t,将打捞工具与位于外侧的套管1咬合,此时上提打捞工具,通过压力表检测悬重,若悬重增加后则继续通过打捞工具向各套管1内增压,进而可以将最内侧的套管1与前置悬挂器4的下体42之间用于连接的安全销钉剪断,可以将下体42与最内侧的套管1分离,测得稳定悬重后,即可将各套管1全部捞出裸眼2,当然在继续加压后,测得的悬重没有增加,则表明打捞工具与外侧的套管1咬合较差,则继续加压10t,使得两者之间接触紧密。而当各套管1全部起出后,可以将前置悬挂器4的下体42存留于裸眼2内,其自身长度只为1m,且位于裸眼2的底部,不会影响后期的作业,当然需要将其也起出时,则可以换打捞工具,下钻套洗前置悬挂器4的下体42且将其打捞出裸眼2。另外,在将打捞工具与外侧的套管1进行咬合时,通常在外侧套管1的外侧端口处设置有缩口11,且该缩口11沿靠近前置悬挂器4的方向呈渐缩状,打捞时,当打捞工具加压后,其至少部分结构卡紧于该缩口11内,而采用这种缩口11结构,可以方便打捞工具端部伸入,且能够保证两者之间连接的紧密性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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