一种靠气体驱动的封隔器及封隔器坐封方法

本发明涉及一种靠气体驱动的封隔器及封隔器坐封方法，属于气体钻井中途测试领域。

背景技术：

中途测试是对钻探中发现的油气层或在完钻目的层，为确定完井方法而采用的一种工艺措施。中途测试可以在随钻过程时，及时准确地了解储层性能及所含油气水产量等具体情况。

气体钻井技术是开发低渗、低孔、水敏性油气藏最有效的手段之一。目前气体钻井已广泛应用于新疆、四川、青海等各油田，极大的提高了钻井速度，节约钻井成本。在气体钻井过程中遇到油气显示，需要立即对其进行中途测试，了解地层油气性质、产量以及储层物性参数，对于发现油气层、提高单井产量以及储层的后期完井和开发具有极其重要的指导意义。

目前国内外封隔器都是针对井筒为液相介质条件设计的无法在气相介质条件下坐封及正常工作。气体钻井时钻遇气层需要中途测试时，需要将井筒气相工作介质转化成液相，测试结束后，还需要将井筒工作液重新转化成气体，并干燥井筒，不仅工艺复杂，施工周期长，而且频繁变换井筒工作介质会削弱井壁稳定性，加剧地层水敏性，造成井壁垮塌、卡钻等井下复杂。为解决上述问题，研制了依靠气体驱动坐封的封隔器。

技术实现要素：

本发明目的是：本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种靠气体驱动的封隔器及封隔器坐封方法，本发明研制了一种气体驱动坐封封隔器，通过该封隔器，配合钻杆送入实现气体钻井过程中井筒气相介质条件下的中途测试作业。

为实现上述目的，本发明提供一种靠气体驱动的封隔器及封隔器坐封方法，该方法包括下列步骤：

s100、全井筒气相介质条件下的封隔器坐封技术；

s101、气体驱动的封隔器坐封技术，其特征在于：在气体钻井过程钻遇油气层，需要中途测试的时候，无需将井筒气相介质替换为液相，测试结束后，也无需将井筒内的液体重新替换为气体，并干燥井筒；

s200、气体驱动坐封封隔器，包括锚定脱手机构、封隔器本体、磨铣解封机构、剪销式坐封盲堵，其特征在于：

s201、气体驱动坐封封隔器主体上下有螺纹，上端螺纹与锚定密封连接，锚定密封螺纹为气密封油管螺纹；

s202、气体驱动封隔器液缸传压孔设计在心轴上，封隔器下端连接有剪销式坐封盲堵，封隔器坐封时无需投球直接加压；

s203、封隔器卡瓦为可伸缩螺纹卡瓦机构，卡瓦外径小于封隔器本体，螺纹牙顶角60°，下钻时卡瓦回缩至封隔器本体内，坐封时卡瓦张开。封隔器可应用带压作业井，可通过旋转防喷器，带压入井及带压下钻；

s204、气体驱动封隔器内径为全通径；

s205、封隔器有专门的内锁环机构，坐封后固定胶筒及上、下卡瓦；

s206、封隔器锚定密封及4牙/寸的锯齿左旋螺纹，正转管柱实现脱手，下压管柱实现回接；

s207、封隔器结构设计有锚定丢手-回接机构以及磨铣-解封结构；

s300、气体驱动坐封方法包括气体驱动坐封封隔器带压入井，在全井筒气相介质条件下管柱内加压坐封封隔器，打掉盲堵，中途测试，锚定脱手、回插以及磨铣解封封隔器，其特征在于：

s301、封隔器配备了数量不等的启动坐封销钉，可根据设置不同销钉数量改变启动坐封压力；

s302、气体驱动的封隔器坐封程序为分阶段加压坐封，第一阶段加压15mpa，稳压3分钟，第二阶段加压18mpa，稳压15-20分钟。第三阶段加压25mpa剪断盲堵，恢复管柱内全通径；

s303、气体驱动的封隔器丢手程序：上提并右旋管柱（在井下锚定密封上需右旋10-12圈），建议上提吨位为3-5吨，锚定密封总成与封隔器本体脱开；

s304、气体驱动的封隔器二次回接程序：管柱二次下井与封隔器回接时，随着管柱的下放重量，使锚定密封装置的螺纹啮合到封隔器顶部螺纹中，一旦啮合，锚定密封装置就与封隔器安全的锁定。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：（1）设计的大推力双液缸弹簧助力结构可以实现全井筒气体介质条件下封隔器正常坐封；（2）设计的内锁定环机构可以将胶筒及上、下卡瓦锁定在坐封状态，防止封隔器承压时胶筒滑移，从而保证密封性；（3）设计的剪销式盲堵机构可以通过继续加压的方式剪断销钉，打掉盲堵，保持管柱全通径。

附图说明

在附图中：

图1是本方法技术路线图。

图2是气体驱动坐封封隔器结构图。

其中：1为钻杆；2为锚定-脱手机构；3为气体驱动坐封封隔器主体；4为磨铣-解封机构；5为剪销式坐封盲堵。

具体实施方式

下面结合实施方式和附图对本发明做进一步说明。

本发明提供了一种靠气体驱动的封隔器及封隔器坐封方法，图1为本方法的技术路线图，该方法包括下列步骤：

s100、全井筒气相介质条件下的封隔器坐封技术；

s101、气体驱动的封隔器坐封技术，其特征在于：在气体钻井过程钻遇油气层，需要中途测试的时候，无需将井筒气相介质替换为液相，测试结束后，也无需将井筒内的液体重新替换为气体，并干燥井筒。

s200、气体驱动坐封封隔器，包括锚定-脱手机构2，气体驱动坐封封隔器主体3，磨铣-解封机构4，剪销式坐封盲5，图2为气体驱动坐封封隔器结构图，其特征在于：

s201、气体驱动坐封封隔器主体上下有螺纹，上端螺纹与锚定密封连接，锚定密封螺纹为气密封油管螺纹；

s202、气体驱动封隔器液缸传压孔设计在心轴上，封隔器下端连接有剪销式坐封盲堵，封隔器坐封时无需投球直接加压；

s203、封隔器卡瓦为可伸缩螺纹卡瓦机构，卡瓦外径小于封隔器本体，螺纹牙顶角60°，下钻时卡瓦回缩至封隔器本体内，坐封时卡瓦张开。封隔器可应用用带压作业井，可通过旋转防喷器，带压入井及带压下钻；

s204、气体驱动封隔器内径为全通径；

s205、封隔器有专门的内锁环机构，坐封后固定胶筒及上、下卡瓦；

s206、封隔器锚定密封及4牙/寸的锯齿左旋螺纹，正转管柱实现脱手，下压管柱实现回接；

s207、封隔器结构设计有锚定丢手-回接机构以及磨铣-解封结构；

s300、气体驱动坐封方法包括气体驱动坐封封隔器带压入井，在全井筒气相介质条件下管柱内加压坐封封隔器，打掉盲堵，中途测试，锚定脱手、回插以及磨铣解封封隔器，其特征在于：

s301、封隔器配备了数量不等的启动坐封销钉，可根据设置不同销钉数量改变启动坐封压力；

s302、气体驱动的封隔器坐封程序为分阶段加压坐封，第一阶段加压15mpa，稳压3分钟，第二阶段加压18mpa，稳压15-20分钟。第三阶段加压25mpa剪断盲堵，恢复管柱内全通径；

s303、气体驱动的封隔器丢手程序：上提并右旋管柱（在井下锚定密封上需右旋10-12圈），建议上提吨位为3-5吨，锚定密封总成与封隔器本体脱开；

s304、气体驱动的封隔器二次回接程序：管柱二次下井与封隔器回接时，随着管柱的下放重量，使锚定密封装置的螺纹啮合到封隔器顶部螺纹中，一旦啮合，锚定密封装置就与封隔器安全的锁定。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：（1）设计的大推力双液缸弹簧助力结构可以实现全井筒气体介质条件下封隔器正常坐封；（2）设计的内锁定环机构可以将胶筒及上、下卡瓦锁定在坐封状态，防止封隔器承压时胶筒滑移，从而保证密封性；（3）设计的剪销式盲堵机构可以通过继续加压的方式剪断销钉，打掉盲堵，保持管柱全通径。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。