一种基于一口井位钻出多个井眼的钻井方法与流程

1.本发明涉及石油钻井领域，具体涉及一种基于一口井位钻出多个井眼的钻井方法。


背景技术：

2.我国石油钻井为节约地面占地和利于后期油井的管理，普遍采用丛式井的钻井方式，即在一个井场布置多口油井。当第一口钻井完成后，将整个钻机向前拖动5米左右，钻下一口井。若井架底座有轨道，则将钻机在轨道上向前移动。钻机重复这个动作直至钻完所有预定的井。这种钻井方式的缺点是地面井口需相聚5米左右的距离，地面利用率较低。在很多区块，地质上要求钻更多的井，这种丛式井布井方式就需征用更大的井场，造成征地费用的提高以及后期采油管理难度的增加；有的区块由于不能征用更大的井场，使得地质要求的井数无法完成，造成了地质储量的失控。这样就迫切需要一种能够在一个井场内打更多的井的钻井方式来提高钻井地面的利用效率。


技术实现要素：

3.为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种基于一口井位钻出多个井眼的钻井方法，其包括以下步骤：（1）在钻井设计的井位处钻出一个尺寸较大的井眼；（2）在步骤（1）钻出的井眼内下入一个尺寸较大的导管；（3）向导管与井壁之间的环空中注入水泥进行固井；（4）水泥候凝结束后，下入通井磨铣钻具，对导管内部进行通井磨铣钻进；（5）通井磨铣结束后，使用双孔吊卡或多孔吊卡依次下入被用铁丝固定的若干组表层套管；各组表层套管均由并列的两根或两根以上的表层套管组成；各组表层套管的数量相同；相邻的上组各根表层套管与下组各根表层套管之间上下一一对应连接；（6）向表层套管与导管之间的环空中注入水泥进行固井；（7）水泥候凝期间，向表层套管安装双孔环形钢板或多孔环形钢板、双公短节、防喷器及溢流管，双孔环形钢板或多孔环形钢板分别与导管和最上一组表层套管焊接，双公短节、防喷器及溢流管依次串联安装到最上一组表层套管上；候凝完成后，按常规钻井方法向表层套管内下入钻具进行二开钻进施工，直至钻完设计井深；（8）下入油层套管并进行固井。
4.所述步骤（5）相邻的上组表层套管底部公扣连接下组表层套管顶部母扣。
5.所述公扣与母扣均采用马牙扣的结构，公扣长度短于母扣长度，公扣加工有豁口，将上组表层套管的公扣完全插入下组表层套管的母扣即可实现连接和密封，无需旋转套管上扣。
6.所述公扣有豁口6-8个。
7.所述步骤（5）双孔吊卡或多孔吊卡包括吊卡本体及活门，活门的两端分别通过销
钉轴、连接轴与吊卡本体铰接。
8.所述步骤（5）各组表层套管均设为两根。
9.所述最上一组表层套管接箍坐在双孔环形钢板上，双孔环形钢板与导管和表层套管焊接。
10.所述步骤（1）井眼的直径设为640mm；步骤（2）导管的直径设为600mm；步骤（5）每根表层套管的直径设为244.5mm。
11.所述公扣与母扣均为普通丝扣；所述普通丝扣设为大螺距的粗扣，上组表层套管与下组表层套管采用上扣的方式连接。
12.所述基于一口井位钻出多个井眼的钻井方法，其步骤简化为：（1）在钻井设计的井位处钻出一个尺寸较大的井眼；（2）使用双孔吊卡或多孔吊卡下入依次连接的若干组表层套管；各组表层套管均由并列的两根或两根以上的表层套管组成；各组表层套管的数量相同；相邻的上组各根表层套管与下组各根表层套管之间上下一一对应连接；（3）向表层套管与井壁之间的环空中注入水泥进行固井；（4）水泥候凝期间，向表层套管安装双公短节、防喷器及溢流管；候凝完成后，按常规钻井方法向表层套管内下入钻具进行二开钻进施工，直至钻完设计井深；（5）下入油层套管并进行固井。
13.与现有技术相比，本发明主要具有以下有益技术效果：1.本发明在钻井地面布局时，在一口井位钻出两口或以上的井眼，并联的表层套管挨在一起，或者相距只有几厘米，能够有效减少钻机的地面占地，使相同的占地面积钻出更多的井眼，大幅提高钻井地面的利用效率，最大限度的节约地面征地。
14.2.本发明表层套管的公母扣均为马牙扣，公马牙扣带豁口，利于插入母扣；上扣是靠套管的自身重量将公扣完全压入母扣，不需要旋转上扣。因此，可大大节省下入表层套管的时间。
15.3.本发明采用双孔或多孔吊卡，一个吊卡能够吊起两个或多个一组的套管，大大提高钻井施工效率。
16.4.本发明工艺合理，操作简便，有利于在钻井领域广泛推广应用。
附图说明
17.图1为本发明导管与套管之间的位置关系示意图；图2为本发明导管及两口井的表层套管下入完成后，进行二开钻井的井口结构示意图；图3为本发明两口井的表层套管下入的并联方式示意图；图4为本发明能同时下入两根套管的双孔吊卡结构示意图；图5为本发明表层套管的结构示意图；图6为本发明表层套管公马牙扣与母马牙扣对接示意图；图7为本发明套管塞示意图；图8为本发明导管固井完成后对导管底部进行磨铣钻进的井内示意图；图9为本发明环形钢板结构示意图；
图中：1-导管，2-表层套管，2.1-第一表层套管，2.2-第二表层套管，3-双孔环形钢板，4-溢流管，5-防喷器，6-双公短节，7-铁丝，8-双孔吊卡，8.1-吊卡本体，8.2-活门，8.3-销钉轴，8.4-连接轴，9-公扣，10-母扣，11-豁口，12-套管塞，13-磨铣钻进深度超出导管下端的距离。
具体实施方式
18.下面结合实施例及附图对本发明进行详细描述。
19.实施例1参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8及图9。一种基于一口井位钻出多个井眼的钻井方法，按一口井位钻出2个井眼设计，如图1所示，第一表层套管2.1、第二表层套管2.2的直径均为244.5mm，钻深200m，导管1直径需在600mm左右。先用444.5mm的钻头钻达设计井深200m。钻具组合是：444.5mm的钻头+228.6mm的钻铤1柱+203.2mm的钻铤1柱+127mm的钻杆。钻达设计井深200m后起钻到地面，在地面将原钻具组合的444.5mm钻头之上安装一个直径640mm的扩眼器，再下钻进行扩眼施工，钻至200m后起钻，下入外径600mm、内径580mm的导管1，导管1底部安装回压凡尔和固井插头。下入127mm钻杆对接导管1内的插头，采用插入法向导管1与井壁之间的环空中注入水泥固井；候凝24h后，下入通井磨铣钻具，对导管1内部进行通井磨铣钻进。通井钻具为：570mm的磨鞋+228.6mm的钻铤1柱+203.2mm的钻铤1柱+127mm的钻杆，对导管内部进行磨铣钻进，磨铣钻进深度超出导管下端的距离13为0.5-2m左右；若井壁较为稳定也可多钻些进尺，例如钻至250m左右，为下一步下入表层套管2做好井眼准备。在钻井场地上将直径244.5mm的表层套管2两根为一组用铁丝7捆绑，如图3所示，捆绑的铁丝7数以3-4圈为宜。如图5及图6所示，表层套管的连接方式为马牙扣连接方式，即公扣9与母扣10均采用马牙扣的结构，公扣9长度短于母扣10长度，公扣9加工有豁口11，将上组表层套管2的公扣9完全插入下组表层套管2的母扣10即可实现连接和密封，无需旋转套管上扣。优选公扣9加工6-8个豁口11，利于公扣9向母扣10的插入。母扣10的马牙扣长度大于公扣9的马牙扣长度，当公扣9完全插入母扣10后，其根部与母扣10的顶部对接，起到密封的作用。用图4所示的双孔吊卡8吊起第一组表层套管2，放入导管1内，摘掉钻机大钩的吊环，将吊环吊上另一个双孔吊卡8。双孔吊卡8包括吊卡本体8.1及活门8.2，活门8.2的两端分别通过销钉轴8.3、连接轴8.4与吊卡本体8.1铰接。电动葫芦将在跑道上的第二组表层套管2吊至转盘边上的鼠洞内，吊环吊着双孔吊卡8扣住这组表层套管2的母扣10位置，缓慢吊起这组表层套管2，将其母扣10对准已经在导管1内的上一组表层套管2，人工扶持处在吊起状态的一组表层套管2慢慢插入已经在导管1内的一组表层套管2的母扣10，直至公扣9完全插入母扣10，钻机吊起这两组表层套管2，井口工人摘除下部的双孔吊卡8，钻机吊着这两组表层套管2慢慢放入导管1内。重复以上工序，一对一组的表层套管2采用这种不旋转而直接插入的方式公母连接直至下完表层，然后最上一组的表层套管2接箍坐在双孔环形钢板3上，将双孔环形钢板3与导管1和表层套管2焊接。最上一组表层套管2接箍母扣为常规的244.5mm套管母扣，用于以后双公短节6连接防喷器5。连接连顶节、水泥头、固井管线等固井装置，进行第一表层套管2.1的固井，固井时将第二表层套管2.2的母扣用图7中的套管塞12上紧，使第二表层套管2.2上端与外界空气隔绝，使第二表层套管2.2内部不能形成通道，避免水泥从第二表层套管2.2下端进入第二表层套管2.2。因此，通过内管向第一表层套管2.1
底部注入的水泥只会在第一表层套管2.1、第二表层套管2.2与导管1之间的环空上返。固井完成后，水泥候凝期间，开始向第一表层套管2.1安装双公短节6、防喷器5、溢流管4，择机移动钻机使其井口对准表层套管2，候凝完成后按常规钻井方法进行第一表层套管2.1所属井的钻井施工。当第一表层套管2.1这口井完成后，将钻机移动到第二表层套管2.2，并将双公短节6、防喷器5、溢流管4安装到第二表层套管2.2之上，开始第二表层套管2.2这口井的钻井施工，直至完成该井。
20.实施例2参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8及图9。一种基于一口井位钻出多个井眼的钻井方法，按一口井位钻出3个井眼设计，具体钻井流程与实施例1同理，吊起表层套管2时可采用多孔吊卡，具体实施方案参考实施例1。
21.实施例3参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8及图9。一种基于一口井位钻出多个井眼的钻井方法，按一口井位钻出4个井眼设计，吊起表层套管2时可采用多孔吊卡，具体实施方案参考实施例1。
22.实施例4参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8及图9。一种基于一口井位钻出多个井眼的钻井方法，本实施例与实施例1的施工过程基本相同，其区别在于，使用的表层套管2为普通丝扣套管，采用上扣的方式连接。如图3同样是一对一组的表层套管2连续下入，上一组的表层套管2与下一组的表层套管2连接时，是采用上扣的方式连接；连接方式是采用链钳人工拧扣，逐根缓慢上扣；上扣时司钻控制表层套管2以极慢的速度下放，以确保丝扣不错扣，并完全上到位。为使这一部分上扣工作具有更高的效率，可将表层套管2的丝扣设计为大螺距的粗扣。
23.实施例5参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8及图9。一种基于一口井位钻出多个井眼的钻井方法，本实施例与实施例1的施工过程基本相同，其区别在于本实施例不下入导管，而是直接钻出比双根表层套管2更大的裸眼，然后直接下入成对的表层套管2。