一种通过自动灌浆和循环钻井液系统实现的作业方法
【专利摘要】本发明公开了一种通过自动灌浆和循环钻井液系统实现的作业方法，包括下套管作业中灌浆作业工艺和下套管作业中循环钻井液作业工艺，在下套管施工中，当套管上扣完毕后需要灌注钻井液时，开启泥浆泵，高压钻井液通过高压软管进入自动灌浆装置中，实现向套管内灌注钻井液，以平衡套管内外环空压力；当套管下放遇阻或遇卡时，将自动灌浆装置插入套管，钻井液管满后，钻井液上返将密封皮碗膨胀，封闭套管与自动灌浆装置，完成钻井液循环作业。
【专利说明】
一种通过自动灌浆和循环钻井液系统实现的作业方法
技术领域
[0001]本发明涉及钻井完井下套管作业领域，尤其是一种通过自动灌浆和循环钻井液系统实现的作业方法。
【背景技术】
[0002]下套管是钻井施工中非常重要的环节，在下套管过程中，套管浮箍的回压凡尔处于关闭状态，套管内受到环空液柱压力后易发生变形，这样会影响下步钻井施工，因此在下套管过程中应尽量多的向套管内灌注钻井液，以平衡套管内、外压力。目前钻井现场多采用人工灌入方式，此方式费时费力。由于钻井液灌入是不连续的，灌钻井液时必须停止下套管作业，易于发生套管下不去或卡套管等事故。有些施工井使用了自灌式浮箍和浮鞋，希望依靠自灌式浮箍和浮鞋自动向套管内灌注钻井液，但由于浮箍和浮鞋中球体受到钻井液挤压损坏，出现灌浆装置失灵情况。以上方法都无法保证套管顺利下到井底，存在许多安全隐患，极易造成井下事故的发生。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种通过自动灌浆和循环钻井液系统实现的作业方法，其能够实现套管内灌浆和循环作业，并保证套管顺利下入和后续固井作业。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明的一种通过自动灌浆和循环钻井液系统实现的作业方法，该作业方法中所使用的自动灌浆和循环钻井液系统包括泥浆栗以及自上而下依次设置的高压立管、钻机游车、高压水笼带、吊环、自动灌浆装置、套管、上卡盘以及下卡盘；
[0005]该作业方法包括下套管作业中灌浆作业工艺和下套管作业中循环钻井液作业工
-H-
乙；
[0006]下套管作业中灌浆作业工艺包括以下步骤:
[0007]I)当需要灌浆时，开启泥浆栗；
[0008]2)高压钻井液通过高压立管进行入高压水笼带内；
[0009 ]3)高压水笼带内钻井液进入自动灌浆装置；
[0010]4)高压钻井液打开自动灌浆装置的安全阀，再通过导锥的内孔，灌入套管内；
[0011 ]5)当停止灌浆时，关闭泥浆栗；
[0012]6)自动灌浆装置的安全阀在弹簧作用下，关闭灌浆通道，停止灌浆作业；
[0013]下套管作业中循环钻井液作业工艺包括以下步骤:
[0014]I)当套管串下放遇阻(遇卡)或下套管施工结束时，关闭下卡盘夹紧套管，打开上卡盘，下放钻机游车，将自动灌浆装置的密封总成插入套管内后关闭上卡盘；
[0015]2)上提钻机游车，打开下卡盘；
[0016]3)开启泥浆栗，钻井液进入自动灌浆装置的安全阀，打开安全阀进入套管内；
[0017]4)当套管内泥浆灌满时，泥浆上返进入自动灌浆装置的密封总成凹槽内，在泥浆压力作用下，密封皮碗发生膨胀，使得自动灌浆装置与套管间形成封闭环空，泥浆只能通过自动灌浆装置返回高压立管和泥浆栗，最后形成泥浆循环；
[0018]5)泥浆循环的同时，上提和下放钻机游车，当套管串下放遇阻(遇卡)解决完后，停止泥浆循环，继续下套管施工；
[0019]6)若是套管下到井底，再连续进行两次泥浆循环作业，循环完毕后，停止循环，接固井工具，准备后续固井作业。
[0020]本发明的有益效果是:本发明不再需要人工灌浆和连接井队水笼带等繁琐过程，灌浆和循环钻井液迅速，可解决套管遇阻和遇卡等问题，安全性高，减轻工人劳动强度，减少非下套管作业时间，降低井下施工难度。
【附图说明】
[0021 ]图1为本发明中自动灌浆和循环钻井液系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
[0023]参见图1，本发明的一种通过自动灌浆和循环钻井液系统实现的作业方法，该作业方法中所使用的自动灌浆和循环钻井液系统包括泥浆栗以及自上而下依次设置的高压立管、钻机游车、高压水笼带、吊环、自动灌浆装置、套管、上卡盘以及下卡盘；
[0024]该作业方法包括下套管作业中灌浆作业工艺和下套管作业中循环钻井液作业工
-H-
乙；
[0025]下套管作业中灌浆作业工艺包括以下步骤:
[0026]I)当需要灌浆时，开启泥浆栗；
[0027]2)高压钻井液通过高压立管进行入高压水笼带内；
[0028]3)高压水笼带内钻井液进入自动灌浆装置；
[0029]4)高压钻井液打开自动灌浆装置的安全阀，再通过导锥的内孔，灌入套管内；
[0030]5)当停止灌浆时，关闭泥浆栗；
[0031]6)自动灌浆装置的安全阀在弹簧作用下，关闭灌浆通道，停止灌浆作业；
[0032]下套管作业中循环钻井液作业工艺包括以下步骤:
[0033]I)当套管串下放遇阻(遇卡)或下套管施工结束时，关闭下卡盘夹紧套管，打开上卡盘，下放钻机游车，将自动灌浆装置的密封总成插入套管内后关闭上卡盘；
[0034]2)上提钻机游车，打开下卡盘；
[0035]3)开启泥浆栗，钻井液进入自动灌浆装置的安全阀，打开安全阀进入套管内；
[0036]4)当套管内泥浆灌满时，泥浆上返进入自动灌浆装置的密封总成凹槽内，在泥浆压力作用下，密封皮碗发生膨胀，使得自动灌浆装置与套管间形成封闭环空，泥浆只能通过自动灌浆装置返回高压立管和泥浆栗，最后形成泥浆循环；
[0037]5)泥浆循环的同时，上提和下放钻机游车，当套管串下放遇阻(遇卡)解决完后，停止泥浆循环，继续下套管施工；
[0038]6)若是套管下到井底，再连续进行两次泥浆循环作业，循环完毕后，停止循环，接固井工具，准备后续固井作业。
[0039]在下套管施工中，当套管上扣完毕后需要灌注钻井液时，开启泥浆栗，高压钻井液通过高压软管进入自动灌浆装置中，实现向套管内灌注钻井液，以平衡套管内外环空压力。当套管下放遇阻或遇卡时，将自动灌浆装置插入套管，钻井液管满后，钻井液上返将密封皮碗膨胀，封闭套管与自动灌浆装置，完成钻井液循环作业。
[0040]本发明的作业方法，能够实现快速实现灌浆和循环钻井液技术要求，灌浆装置可靠性较高，减少安装，拆卸灌浆管线，循环头等繁琐过程等时间，灌浆和循环钻井液迅速，可解决套管遇阻和遇卡等问题，尽量避免井下事故的发生，减轻工人劳动强度，减少非下套管作业时间，降低井下施工难度，套管下到位后，泥浆小排量顶通，可立即建立循环，为后续固井作业顺利进行打下坚实基础。
[0041 ]综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。
【主权项】
1.一种通过自动灌浆和循环钻井液系统实现的作业方法，其特征在于:该作业方法中所使用的自动灌浆和循环钻井液系统包括泥浆栗以及自上而下依次设置的高压立管、钻机游车、高压水笼带、吊环、自动灌浆装置、套管、上卡盘以及下卡盘； 该作业方法包括下套管作业中灌浆作业工艺和下套管作业中循环钻井液作业工艺； 下套管作业中灌浆作业工艺包括以下步骤: 1)当需要灌浆时，开启泥浆栗； 2)高压钻井液通过高压立管进行入高压水笼带内； 3)高压水笼带内钻井液进入自动灌浆装置； 4)高压钻井液打开自动灌浆装置的安全阀，再通过导锥的内孔，灌入套管内； 5)当停止灌浆时，关闭泥浆栗； 6)自动灌浆装置的安全阀在弹簧作用下，关闭灌浆通道，停止灌浆作业； 下套管作业中循环钻井液作业工艺包括以下步骤: 1)当套管串下放遇阻或下套管施工结束时，关闭下卡盘夹紧套管，打开上卡盘，下放钻机游车，将自动灌浆装置的密封总成插入套管内后关闭上卡盘； 2)上提钻机游车，打开下卡盘； 3)开启泥浆栗，钻井液进入自动灌浆装置的安全阀，打开安全阀进入套管内； 4)当套管内泥浆灌满时，泥浆上返进入自动灌浆装置的密封总成凹槽内，在泥浆压力作用下，密封皮碗发生膨胀，使得自动灌浆装置与套管间形成封闭环空，泥浆只能通过自动灌浆装置返回高压立管和泥浆栗，最后形成泥浆循环； 5)泥浆循环的同时，上提和下放钻机游车，当套管串下放遇阻解决完后，停止泥浆循环，继续下套管施工； 6)若是套管下到井底，再连续进行两次泥浆循环作业，循环完毕后，停止循环，接固井工具，准备后续固井作业。
【文档编号】E21B7/20GK106014302SQ201610375730
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】雷齐松, 马金山, 齐金涛, 田刚, 贺彦亮, 徐海潮, 佘丹兵, 文雄兵, 栾家翠, 王建华
【申请人】中国石油集团渤海钻探工程有限公司