一种下套管作业连续循环装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种下套管作业连续循环装置，包括井眼和套管，所述套管与下端依次连接的特质短节、浮箍形成套管串，所述的套管串位于井眼内，所述的套管内设有连续管，所述的连续管下端连接有封隔器，所述封隔器位于特制短节内，所述封隔器与连续管之间设有单向阀。特制短节的内腔（光洁度好，密封效果好），地面开泵循环时，钻井液通过连续管、单向阀、封隔器到达井底、从井眼与套管环空返出井口，完成井下循环，达到即能中途循环，但不会使套管内部全部充满钻井液的循环方法，不增加套管串的实际负荷。

Apparatus and method for continuous circulation of lower casing operation

The invention provides a casing continuous circulation system, including borehole and casing, characteristics of joint, the sleeve and the lower end of the float collar is sequentially connected with the formation of casing string, the casing string in the wellbore, the sleeve is arranged in a continuous tube, at the lower end of the continuous pipe connected with the packer is the packer in special short, the packer and the continuous tube is arranged between the one-way valve. The special short cavity (good smoothness, good sealing effect), ground pump, drilling fluid through the continuous tube, Dan Xiangfa packer, reaching the bottom, returning from the hole and wellhead casing annulus, underground circulation, which can reach the halfway circulation circulation method but does not make the casing of all full of drilling fluid, without increasing the actual load of casing string.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气田钻井工程
，具体是一种下套管作业连续循环装置及方法。
技术介绍
近年来长庆油田深井钻井越来越多，下入的大尺寸套管串重量越来越大，造成套管载荷越来越接近或超过所选钻机的最大安全载荷，目前在钻进设计中是根据SY/T6724－2008《石油钻机和修井机基本配置标准》来选用相应规格的钻机。但在实际工作中由于大尺寸套管串负荷较大，往往超出钻机（如ZJ50)选用标准20-30吨，如按设计标准应换用较大钻机（如ZJ70)，但又造成不必要的浪费，給钻井工程设计带来极大的难度。针对以上技术难题，目前钻井设计中有以下技术方案：1、钻井设计过程中，考虑套管浮力的作用，这样就减轻了套管实际重量，即套管实际重量=套管空气中的重量*0.862；2、钻井设计过程中，在考虑套管浮力的作用同时，如果套管实际重量仍大于钻机载荷，此时就要考虑套管串的内部掏空，即有一段（上部）套管串不灌浆，使套管串的实际重量进一步降低；3、在下套管过程中。环空加压，达到提高套管串整体浮力的效果；上述3个技术方案中，如果中途由于井眼缩颈、掉块、井漏等问题需钻井液进行循环时，套管串实际掏空已不存在，套管串负荷将大于钻机最大载荷，目前无有效的技术应对措施。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种下套管作业连续循环装置及方法，本专利技术在作业中在套管掏空下入过程中，能中途循环，但不会使套管内部全部充满钻井液的循环方法，使下井时套管既能循环，又不增加套管串实际负荷。本专利技术采用的技术方案是：一种下套管作业连续循环装置，包括井眼和套管，所述套管与下端依次连接的特质短节、浮箍形成套管串，所述的套管串位于井眼内，所述的套管内设有连续管，所述的连续管下端连接有封隔器，所述封隔器位于特制短节内，所述封隔器与连续管之间设有单向阀。所述的封隔器下端设有喷嘴。所述的封隔器为胶桶式封隔器。所述的特质短节的内径比常规套管大2mm,其光洁度达到7。所述特质短节的长度为1-1.5m。所述套管外径244.5mm；所述连续管外径62mm。一种下套管作业连续循环方法，具体步骤为：步骤一 向井眼内下入套管、特制短节和浮箍依次连接而成的套管串，将下入的套管坐在井口；步骤二 将连续管、单向阀和封隔器依次连接，并将连接好的连续管内充满循环液后下入井口处的套管内；步骤三 将步骤二中的封隔器下到步骤一中的特制短节处后进行开泵循环；步骤四 完成循环后，关闭循环泵，并上提连续管出井口；步骤五 循环完成后，继续下套管；步骤六 在后续的下套管过程中，进行循环时，重复上述步骤，直到完成作业。所述步骤三中的开泵循环的具体步骤为：第一步 将循环液通过地面上的循环泵进入连续管内腔，内腔中的循环液在压力的推动下行下到单向阀处，压力上升1.5MPa；第二步连续管内腔的循环液体在高压力的作用下，打开单向阀，循环液进入封隔器内，推动封隔器的液杠上行，压缩胶桶，坐封连续管与套管的环空；第三步 封隔器内的循环液体压缩胶桶后，打开封隔器底部的喷嘴，循环液体进入井底；第四步进入井底的循环液体在地面压力的作用下，进入井眼与套管的环空，返出地面。本专利技术的有益效果为：本专利技术在下套管过程中，即能进行中途循环钻井液，又不会使套管内部充满钻井液，满足套管下入过程中的掏空状态，降低了下入套管负荷，保证套管下入的安全性，节约钻井成本。本专利技术采用的封隔器为胶桶式，胶桶式的封隔器能有效进行坐封，坐封的效果好，密封性能强。同样采用的特制短节是将常规短节的内壁进行打磨抛光，使得短节内壁的光泽度达到7，这样制备出的短节在于封隔器坐封的时候，其表面张力变大与封隔器接触面的密封性增强了，同时也防止了循环液逆流，与单向阀达成了双向保护。附图说明图1下套管作业连续循环方法示意图图中，附图标记：1、井口；2、井眼；3、套管；4、连续管；5、单向阀；6、封隔器；7、喷嘴；8、特质短节；9、浮箍。具体实施方式实施例1:为了克服井眼缩颈、掉块、井漏等问题需钻井液进行循环时，套管串实际掏空已不存在，套管串负荷将大于钻机最大载荷的问题，本专利技术提供如图1所示的一种下套管作业连续循环装置及方法，本专利技术在作业中在套管掏空下入过程中，能中途循环，但不会使套管内部全部充满钻井液的循环方法，使下井时套管既能循环，又不增加套管串实际负荷。一种下套管作业连续循环装置，包括井眼2和套管3，所述套管3与下端依次连接的特质短节8、浮箍9形成套管串，所述的套管串位于井眼2内，所述的套管3内设有连续管4，所述的连续管4下端连接有封隔器6，所述封隔器6位于特制短节8内，所述封隔器6与连续管4之间设有单向阀5。本实施例中，向井口1的连续管4内泵入循环液，在重力与地面压力的作用下循环液下行，经过单向阀5进入封隔器6，进入后的循环液在压力增强2 MPa后，使得封隔器胀大与特制短节8进行坐封，并打开封隔器6底部的喷嘴7，使得循环液通过喷嘴7进入井眼2底部，循环液在外力的作用下，从井眼2与套管3的环空返回地面。本专利技术采用的这种特制短节，结构简单，操作成本低且有效防止了井眼2缩颈、掉块、井漏等问题需钻井液进行循环时，套管串实际掏空已不存在，套管串负荷将大于钻机最大载荷的问题。实施例2：基于实施例1的基础上，本实施例中，所述的封隔器6下端设有喷嘴7。所述的封隔器6为胶桶式封隔器。所述的特质短节8的内径比常规套管大2mm,其光洁度达到7。所述特质短节8的长度为1-1.5m。所述套管3外径244.5mm；所述连续管4外径62mm。本专利技术采用的封隔器6为胶桶式，胶桶式的封隔器6能有效进行坐封，坐封的效果好，密封性能强。同样采用的特制短节8是将常规短节的内壁进行打磨抛光，使得短节内壁的光泽度达到7，这样制备出的短节在于封隔器6坐封的时候，其表面张力变大与封隔器6接触面的密封性增强了，同时也防止了循环液逆流，与单向阀5达成了双向保护。本专利技术结构合理而紧凑，使用时可操作性强,在深井下尺寸大的套管3作业时使用本专利技术可避免因井壁缩径、坍塌、井漏必须循环时而丧失的\套管掏空\措施，可保证在现有钻井设备条件下的深井大尺寸套管顺利下入，节约生产成本。实施例3：基于上述实施例的基础上，本实施例中提供一种下套管作业连续循环方法，具体步骤为：步骤一 向井眼2内下入套管3、特制短节8和浮箍9依次连接而成的套管串，将下入的套管3坐在井口1；步骤二 将连续管4、单向阀5和封隔器6依次连接，并将连接好的连续管4内充满循环液后下入井口1处的套管3内；步骤三 将步骤二中的封隔器6下到步骤一中的特制短节8处后进行开泵循环；步骤四 完成循环后，关闭循环泵，并上提连续管4出井口1；步骤五 循环完成后，继续下套管3；步骤六 在后续的下套管3过程中，进行循环时，重复上述步骤，直到完成作业。所述步骤三中的开泵循环的具体步骤为：第一步 将循环液通过地面上的循环泵进入连续管4内腔，内腔中的循环液在压力的推动下行下到单向阀5处，压力上升1.5MPa；第二步连续管4内腔的循环液体在高压力的作用下，打开单向阀5，循环液进入封隔器6内，推动封隔器的液杠上行，压缩胶桶，坐封连续管4与套管3的环空；第三步 封隔器6内的循环液体压缩胶桶后，打开封隔器6底部的喷嘴7，循环液体进入井底；第四步进入井底的循环液体在地面压力的作用下，进入井眼2与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种下套管作业连续循环装置，其特征在于：包括井眼（2）和套管（3），所述套管（3）与下端依次连接的特质短节（8）、浮箍（9）形成套管串，所述的套管串位于井眼（2）内，所述的套管（3）内设有连续管（4），所述的连续管（4）下端连接有封隔器（6），所述封隔器（6）位于特制短节（8）内，所述封隔器（6）与连续管（4）之间设有单向阀（5）。

【技术特征摘要】
1.一种下套管作业连续循环装置，其特征在于：包括井眼（2）和套管（3），所述套管（3）与下端依次连接的特质短节（8）、浮箍（9）形成套管串，所述的套管串位于井眼（2）内，所述的套管（3）内设有连续管（4），所述的连续管（4）下端连接有封隔器（6），所述封隔器（6）位于特制短节（8）内，所述封隔器（6）与连续管（4）之间设有单向阀（5）。2.根据权利要求1所述的一种下套管作业连续循环装置，其特征在于：所述的封隔器（6）下端设有喷嘴（7）。3.根据权利要求1所述的一种下套管作业连续循环装置，其特征在于：所述的封隔器（6）为胶桶式封隔器。4.根据权利要求1所述的一种下套管作业连续循环装置，其特征在于：所述的特质短节（8）的内径比常规套管大2mm,其光洁度达到7。5.根据权利要求1所述的一种下套管作业连续循环装置，其特征在于：所述特质短节（8）的长度为1-1.5m。6.根据权利要求1所述的一种下套管作业连续循环装置，其特征在于：所述套管（3）外径244.5mm；所述连续管（4）外径62mm。7.根据权利要求1-6所述的任意一种下套管作业连续循环装置，提供一种下套管作业连续循环方法，其特征在于：具体步骤为：步骤一 向井眼（2）内下入套管（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨博，孙亚莉，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：陕西;61