一种小井眼套管开窗侧钻井牵引式固井方法与流程

本发明涉及一种小井眼套管开窗侧钻井牵引式固井方法，属于石油天然气固井技术领域。

背景技术：

在石油工业的钻井工程中，固井技术是将钻完的裸眼井段注水泥封固形成可安装开发设备的井，固井施工是在已钻好的井眼中下套管后将配好的水泥浆注入井眼与套管的环空，候凝，形成坚固的水泥环。小井眼套管开窗侧钻井是利用了套损井段以上的套管井眼和原地面采油工艺流程而重新钻距离套损井段一定距离的油层的更新井或调整井，它具有投资少、见效快、井眼寿命与新井寿命相当等特点。小井眼侧钻是我国中后期油田用于解决老区块上具有开发价值的变形井、事故井、加深井和恢复产能的重要手段。由于小井眼套管开窗侧钻井固井时环空间隙小、流动阻力大，一方面顶替效率差、易串槽、严重降低固井质量，另一方面井底压力较大，过大的井底压力时常压裂井底，造成水泥浆漏失，导致固井失败，后续只能采取射孔挤堵来补救，大大增加了固井成本，同时水泥浆侵入产层会污染油气层、降低油气采收率，所以小井眼套管开窗侧钻井固井时井底压力过大问题亟需解决。目前，固井工程中常采用低密度防漏水泥浆技术解决小井眼套管开窗侧钻井固井井漏问题，但低密度水泥浆价格高，大大提高了固井成本。同时，水泥浆的密度越低，水泥石的性能越差，降低了固井质量，不能达到理想的固井效果。因此，牵引式固井方法从工艺上可以有效解决小井眼套管开窗侧钻井环空间隙小、流动阻力大、泵压高造成的井漏、顶替效率差等难题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，特提供一种小井眼套管开窗侧钻井牵引式固井方法，其具有施工简单，可靠性高，实用性强，能够有效解决小井眼套管开窗侧钻井固井作业中的井漏、质量差、成本高、污染油气层等难题。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种小井眼套管开窗侧钻井牵引式固井方法，它包括下列步骤：

a、智能短路循环短节上部接钻柱ⅰ，下部接钻柱ⅱ，随固井管柱一同入井，并确保智能短路循环短节在尾管悬挂器上端50m-100m处；

b、循环原钻井液，清洗固井管柱和环空，保证固井管柱内部通道与环空通道畅通无阻；

c、向固井管柱内注入特定量的常规特低密度钻井液(或清水)，顶替原钻井液，推动智能解码胶芯ⅰ向下运动，当智能解码胶芯ⅰ到达智能短路循环短节的特定位置，智能短路循环短节接收解码开启信号ⅰ，控制短路循环通道打开；

d、当常规特低密度钻井液(或清水)注入完成后，开始依次向固井管柱内注入隔离液和水泥浆，推动智能解码胶芯ⅱ向下运动；

e、水泥浆注入完成后，向固井管柱内注入原钻井液；

f、当智能解码胶芯ⅱ到达智能短路循环短节的特定位置，智能短路循环短节接收解码关闭信号ⅱ，控制短路循环通道关闭；

g、继续向固井管柱内注入原钻井液，推动水泥浆进入环空，直到上胶塞碰压，停泵，候凝。

所述的用于顶替原钻井液的液体为常规特低密度钻井液(或清水)，注入常规特低密度钻井液(或清水)的量刚好能充满智能短路循环短节上端环空。

所述的短路循环通道接通固井管柱内部通道和环空，使智能短路循环短节(6a)下端的通道短路，保证常规特低密度钻井液(或清水)能顺利进入智能短路循环短节以上的环空。

所述的智能短路循环短节进行开、关两次动作：第一次靠智能解码胶芯ⅰ触发，智能短路循环短节的控制系统接收识别解码开启信号ⅰ，控制短路循环通道打开；第二次靠智能解码胶芯ⅱ触发，智能短路循环短节的控制系统接收识别解码关闭信号ⅱ，控制短路循环通道关闭。

所述的智能解码胶芯ⅰ和智能解码胶芯ⅱ的中心均为空心，可供液体通过。

所述的短路循环通道下井时处于关闭状态。

所述的一种小井眼套管开窗侧钻井牵引式固井方法，利用固井管柱内的液柱与环空液柱之间形成的压力差，基于自平衡原理将水泥浆压入环空，形成牵引式固井。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用常规特低密度钻井液(或清水)代替原钻井液，固井时由于重力作用，环空内液柱压力低于固井管柱内液柱压力，固井管柱内的液柱与环空液柱之间自动形成压力差，为达到压力平衡，水泥浆自动进入环空，形成牵引式固井，使井底受到的总压力减小，有效防止井底被压裂，保证固井质量。可以有效克服小井眼套管开窗侧钻井固井环空间隙小、流动阻力大、泵压高造成的井漏、顶替效率差等难题，进而达到提高固井质量、固井成功率和降低成本的目标。

附图说明

图1是循环原钻井液的状态示意图。

图2是注入常规特低密度钻井液(或清水)的状态示意图。

图3是注入隔离液的状态示意图。

图4是注入水泥浆的状态示意图。

图5是下胶塞破膜的状态示意图。

图6是上胶塞碰压的状态示意图。

图中：1—上胶塞，2—下胶塞，3—智能解码胶芯ⅱ，4—智能解码胶芯ⅰ，5—钻柱ⅰ，6a—智能短路循环短节，6b—短路循环通道，7—钻柱ⅱ，8—尾管悬挂器，9—套管，10—环空，11—裸眼井段，12—浮箍，13—引鞋，14—原钻井液，15—常规特低密度钻井液(或清水)，16—隔离液，17—水泥浆。

具体实施方式

为了使本发明的技术特征、目的及有益效果能被更清晰地理解，下面结合实施例对本发明做进一步详细的说明。但所描述的只是本发明的一部分实施例，不包括全部实施例，不能理解为对本发明实施范围的限制。

一种小井眼套管开窗侧钻井牵引式固井方法，其具体的操作步骤是：

a、钻柱ⅰ5上部接水泥头，钻柱ⅰ5下部接智能短路循环短节6a，智能短路循环短节6a下部接钻柱ⅱ7，钻柱ⅱ7下部接尾管悬挂器8，尾管悬挂器8下部接套管柱，套管柱包括套管9、浮箍12和引鞋13，将套管柱下入裸眼井段11；

b、投球憋压，封隔器实现坐封；

c、继续打压，憋通球座，建立正常循环；

d、循环原钻井液14，清洗固井管柱和环空10，保证固井管柱内部通道与环空10通道畅通无阻；

e、向固井管柱内注入特定量的常规特低密度钻井液(或清水)15，推动智能解码胶芯ⅰ4向下运动，当智能解码胶芯ⅰ4到达智能短路循环短节6a的特定位置，智能短路循环短节6a接收解码开启信号ⅰ，控制短路循环通道6b打开；

f、常规特低密度钻井液(或清水)15注入完成后，开始向固井管柱内注入特定量的隔离液16和水泥浆17，推动智能解码胶芯ⅱ3向下运动；

g、当智能解码胶芯ⅱ3到达智能短路循环短节6a的特定位置，智能短路循环短节6a接收解码关闭信号ⅱ，控制短路循环通道6b关闭；

h、注入水泥浆17完成后，向固井管柱内注入原钻井液14进行循环，下胶塞2破膜，水泥浆17进入套管9与裸眼井段11之间的环空10，水泥浆17顶替原钻井液14；

i、直到上胶塞1碰压，地面压力很快上升一定值，该信号说明水泥浆17已顶替到位，施工结束；

j、停泵，候凝。

以上实施例极具代表性，具有操作简单，安全可靠，能够实现稳定的固井效果，提高了固井质量，节约了固井成本，能较好的实现本发明所述的固井方法。