一种深部天然碱钻井开采分段固井工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种深部天然碱钻井开采分段固井工艺，包括如下步骤：首先，对全井筒进行分段，在固井套管上串联安装地层封隔器和分级箍；然后，采用正循环的方法对下部套管井段进行封固，先打开地层封隔器胶塞，使之与井壁密闭，隔断水泥下行通道，然后打开分级箍，开始进行第一级注水泥固井作业，待水泥浆注完后，再关闭分级箍，待水泥浆初凝后再对上部井段进行第二级注水泥固井作业，直至水泥凝固后，钻胶塞下中心管完井。本发明专利技术依据地质条件和井下情况把全井分割为两部分，解决了以往一次固井过程中压强高，容易压漏地层或漏失层上部水泥浆面上返不高问题大大提高了成井质量，延长了生产井使用寿命。

A staged cementing technology for deep natural soda drilling

The invention discloses a deep natural alkali drilling subsection cementing technology, including the following steps: first, the whole wellbore is segmented, the stratum packer and the stirrup are installed in the casing pipe in series, then the lower casing section is sealed with a positive circulation method, and the gel plug of the stratigraphic packer is opened first. With the well wall closed, the cement downlink channel is separated, then the classification hoop is opened and the first stage cement cementing operation is started. After the cement slurry is injected, the classification hoop is closed, and then the cement slurry is then treated by the second stage cementing operation to the upper part of the well, until the cement is solidified and the cementing plug is in the central pipe completion. According to the geological conditions and underground conditions, the whole well is divided into two parts, which solves the problem of high pressure in the past cementing process, easy to return to the surface of cement slurry on the upper part of the leaking or leakage layer, and greatly improves the well formation quality and prolongs the service life of the production well.

【技术实现步骤摘要】
一种深部天然碱钻井开采分段固井工艺
本专利技术属于天然碱矿深部钻井水溶采矿，建井分段固井工艺
，特别涉及一种深部天然碱钻井开采分段固井工艺。
技术介绍
目前，对于埋藏较深的可溶性盐类（天然碱、芒硝、岩盐等）矿床的开采，国内外均采用钻井水溶采矿法，即利用钻井设备，通过钻杆把钻头钻至目的层，然后分别下技术套管和生产套管，用油井水泥分别固井，再下中心管，安装井口装置，即完成了一个生产井的建造过程。天然碱井井身结构基本借鉴了油井的井身结构，其固井方法和工艺也基本和油井一样，采取水泥正循环固井法。但随着开采溶度的不断增加（超过2500米），井底静压强达到30MPa以上,随着开采时间的不断增长，井下地层不断发生变化，多井段出现涌水或漏水现象，地下情况越来越复杂，地层构造带形成了涌漏同层现象，给固井工作带了极大挑战，原有的固井方法和工艺已经无法适应现有复杂地质现状。由于井深，一次固井井底水泥浆压强过大（超过40MPa），容易压漏地层，或导致涌水段水泥浆漏失，造成水泥浆上返塞面不高，或上返塞面返高不理想，成井质量严重下降，影响了矿床的开采。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺点，本专利技术提出了一种深部天然碱钻井开采分段固井工艺，通过对井身各段进行分割，采取分段固井的办法，彻底解决开采深部可溶性盐类矿床，钻井水溶采矿成井质量差的问题，提高固井质量的工艺技术。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是，一种深部天然碱钻井开采分段固井工艺，包括如下步骤：首先，对全井筒进行分段,一般选在漏失层或涌水层的上部50—80米位置，在固井套管上串联安装地层封隔器和分级箍；然后采用正循环的方法对下部套管井段进行封固，先打开地层封隔器胶塞，使之与井壁密闭，隔断水泥下行通道；然后,打开分级箍，开始进行第一级注水泥固井作业，待水泥浆注完后，再关闭分级箍，待水泥浆初凝后再对上部井段进行第二级注水泥固井作业，直至水泥凝固后，钻胶塞下中心管完井；最后，拆管汇候凝，下牙轮钻头打附件，即可进行声幅测井，检验固井质量。进一步的，所述地层封隔器在下，分级箍在上，中间可间隔一根套管的距离。进一步的，所述第一级注水泥固井作业，完成后初凝一小时，即可进行第二级注水泥固井作业。进一步的，所述地层封隔器包括自上而下依次设计的接箍、中心管、胶筒、阀体、短节，所述接箍、胶筒、阀体自上而下套装在中心管外壁上，所述阀体底部连接着短节，所述阀体包括限压阀、单流阀、锁紧阀，所述阀体上设有断开杆。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术依据地质条件和井下情况把全井分割为两部分，解决了以往一次固井过程中压强高，容易压漏地层或漏失层上部水泥浆面上返不高问题，大大提高了成井质量，延长了生产井的使用寿命。该专利技术对井身各段进行分割，采取分段固井的办法，彻底解决开采深部可溶性盐类矿床，钻井水溶采矿成井质量差的问题，提高固井质量的工艺技术；尤其对深部钻井溶采固井，非常实用，它解决了深井、超深井固井时水泥压漏地层无法上返的问题，解决了漏失层固井水泥无法上返水泥的问题，给工作带来了便利极大。附图说明为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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他的附图。图1所示为本专利技术的地层封隔器结构示意图；图2所示为本专利技术分级箍外观示意图；图3所示为本专利技术挠性塞结构示意图；图4所示为本专利技术挠性塞座结构示意图；图5所示为本专利技术重力型打开塞结构示意图；图6所示为本专利技术关闭塞结构示意图；图7所示为本专利技术顶替胶塞结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的技术方案进行详细的描述：参看图1所示，地层封隔器包括自上而下依次设计的接箍1、中心管2、胶筒3、阀体4、短节9，所述接箍1、胶筒3、阀体4自上而下套装在中心管2外壁上，所述阀体4底部连接着短节9，所述阀体4包括限压阀5、单流阀6、锁紧阀7，所述阀体4上设有断开杆8。在施工过程中，当顶替胶塞10通过地层封隔器阀体4时，将密封在进液孔上的断开杆8碰断，当顶替胶塞10运行到阻流板11时，使套管内形成密封（也可采用投球或盲板等管串工艺结构使套管内形成密封，因这些工艺管串结构无胶塞通过，必须应事先将断开杆卸掉），憋压时液体经阀系的进液孔进入锁紧阀7，当压力达到设定值时锁紧阀7上的销钉被剪断，锁紧阀7打开，同时单流阀6也打开，液体经限压阀5进入中心管2与胶筒3间的膨胀腔内，使地层封隔器膨胀与井壁紧密接触形成密封。当膨胀腔内的压力达到限压阀5销钉的设定值时，销钉剪断，限压阀5关闭将进液孔封闭，此时套管内压力的大小对膨胀腔内的压力无任何影响，实现安全座封，井口放压为零、锁紧阀7自动锁紧，实现永久关闭。参见图1-7所示，本专利技术的具体工作流程如下：首先，对全井筒进行分段,一般选在漏失层或涌水层的上部50—80米位置，将上述地层封隔器和分级箍串联在固井管串上，地层封隔器在下，分级箍在上，中间可间隔一根套管的距离，地层封隔器的下放位置根据需要，按事先设计好的预定井深依次下入井内，管串入井后，连接地面管汇，设备待机；然后采用正循环的方法，循环泥浆，保证管汇畅通，按固井设计要求，先对下部（地层封隔器以下）井段进行第一级注水泥固井作业，完成后初凝一小时，待水泥浆注完后，再关闭分级箍，待水泥浆初凝后再对上部井段进行第二级注水泥固井作业，直至水泥凝固后，钻胶塞下中心管完井；最后，拆管汇候凝，下牙轮钻头打附件，即可进行声幅测井，检验固井质量。按上述地层封隔器操作规程，先打开封隔器胶塞，使之与井壁密闭，隔断水泥下行通道，保证水泥只有上行通道，然后打开分级箍循环孔，开泵循环，检验地层封隔器与井壁是否密闭，上行通道是否畅通，将挠性塞通过挠性塞座装在水泥头内后，循环好后，按固井设计要求进行第一级注水泥作业，通过压挠性塞、替泥浆、碰压、停泵，实现从井口释放压力，后投重力打开塞，将关闭塞装在水泥头内，当预计重力塞座于分级箍下滑套上后，开泵憋压，打开分级箍循环孔循环，按固井设计要求进行第二级注水泥固井作业，水泥浆注完后，压关闭塞、替泥浆、碰压、停泵，从井口释放压力，直至关闭分级箍循环孔，最后检验关闭套是否真正关闭。该项专利技术工艺适合于可溶性盐类矿床钻井溶解采矿，尤其对深部钻井溶采固井，非常实用，它解决了深井超深井固井水泥压漏地层无法上返问题，解决了漏失层固井水泥无法上返水泥问题，给工作带的便利极大。以上仅是本申请的具体实施方式，应当指出，在于本
的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深部天然碱钻井开采分段固井工艺，其特征在于，包括如下步骤：首先，对全井筒进行分段,一般选在漏失层或涌水层的上部50—80米位置，在固井套管上串联安装地层封隔器和分级箍；然后,采用正循环的方法对下部套管井段进行封固，先打开地层封隔器胶塞，使之与井壁密闭，隔断水泥下行通道，然后打开分级箍，开始进行第一级注水泥固井作业，待水泥浆注完后，再关闭分级箍，待水泥浆初凝后再对上部井段进行第二级注水泥固井作业，直至水泥凝固后，钻胶塞下中心管完井；最后，拆管汇候凝，下牙轮钻头打附件，即可进行声幅测井，检验固井质量。

【技术特征摘要】
1.一种深部天然碱钻井开采分段固井工艺，其特征在于，包括如下步骤：首先，对全井筒进行分段,一般选在漏失层或涌水层的上部50—80米位置，在固井套管上串联安装地层封隔器和分级箍；然后,采用正循环的方法对下部套管井段进行封固，先打开地层封隔器胶塞，使之与井壁密闭，隔断水泥下行通道，然后打开分级箍，开始进行第一级注水泥固井作业，待水泥浆注完后，再关闭分级箍，待水泥浆初凝后再对上部井段进行第二级注水泥固井作业，直至水泥凝固后，钻胶塞下中心管完井；最后，拆管汇候凝，下牙轮钻头打附件，即可进行声幅测井，检验固井质量。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，李华伟，董峰，赵世民，宋辉，黄金洋，郭海亮，阳莹，李振，
申请(专利权)人：河南中源化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41