一种固井完井管柱及方法技术

本发明专利技术公开了一种固井完井管柱及方法，属于石油开采装备领域。该管柱包括：由上至下顺次连接并导通的套管串、上封隔器、环空套、下封隔器、球座套、浮鞋。该管柱还包括通过剪钉设置在球座套内的球座，且在上封隔器的上端设置有水泥浆出孔，下封隔器的下端设置有水泥浆进孔。环空套的壁内设置有环形空腔，其上、下两端分别与水泥浆出孔和水泥浆进孔连通。本发明专利技术通过上、下封隔器将油层隔离，水泥浆将不与油层直接接触，避免了水泥浆对油层造成污染，又能避免水泥浆将油层压漏，解决了油层漏失问题。综上，本发明专利技术提供的固井完井管柱及方法在确保固井完井作业的同时，还能提高固井完井作业的成功率。

A kind of well completion pipe column and method

The invention discloses a cementing completion string and a method, which belongs to the field of petroleum exploitation equipment. The pipe string comprises a casing string, an upper packer, an annular sleeve, a lower packer, a ball seat cover and a floating shoe. The pipe column also includes a ball seat arranged in a ball seat sleeve by a shearing nail, and a cement slurry hole is arranged on the upper end of the upper packer, and the lower end of the lower packer is provided with a cement slurry inlet. An annular cavity is arranged inside the wall of the annular sleeve, and the upper and the lower ends are respectively communicated with the cement slurry outlet and the cement slurry inlet. The oil layer is isolated by the upper and lower packers, and the cement slurry will not contact the oil layer directly. It avoids the pollution caused by the cement slurry to the oil layer, and avoids the leakage of the oil layer by the cement slurry, and solves the problem of the leakage of the oil layer. In summary, the cementing and completion string and method provided by the invention can ensure cementing completion operation and improve the success rate of cementing completion operation.

【技术实现步骤摘要】
一种固井完井管柱及方法
本专利技术涉及石油开采装备领域，特别涉及一种固井完井管柱及方法。
技术介绍
固井完井作业作为油田开采领域必不可少的一环，不仅关系到油井能否顺利完成，还影响投产后油井质量好坏、寿命长短及产量高低。为了提高固井完井质量并减少事故率，有必要提供一种有效的固井完井管柱。现有技术提供了这样一种固井完井管柱：该管柱包括完井套管、胶塞、注水泥器、套管外封隔器和盲板。完井套管下入井筒中，其下部顺次安装连接有注水泥器、套管外封隔器和盲板，完井套管内安置有胶塞。应用时，井筒内下该固井完井管柱，打压套管外封隔器，洗井，注入水泥浆，注入设计量的溶解液，释放胶塞至设计位置，使水泥浆进入管柱和井筒的环形空间，侯凝，实现固井完井作业。专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：固井完井过程中，进入井筒内部的水泥浆可能对油层造成污染，且油层承压能力有限，密度较大的水泥浆极易将油层压漏，造成严重漏失，导致固井完井作业失败。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种固井完井管柱及方法。具体技术方案如下：第一方面，提供了一种固井完井管柱，所述管柱包括：由上至下顺次连接并导通的套管串、上封隔器、环空套、下封隔器、球座套、浮鞋；所述管柱还包括球座，通过剪钉设置在所述球座套内；所述上封隔器的上端设置有水泥浆出孔；所述下封隔器的下端设置有水泥浆进孔；所述环空套的壁内设置有环形空腔，且所述环形空腔的上、下两端分别与所述水泥浆出孔和所述水泥浆进孔连通。具体地，作为优选，所述管柱还包括浮箍，上、下两端分别与所述球座套的下端和所述浮鞋的上端连接。具体地，作为优选，所述浮箍的上端设置有滤网。具体地，作为优选，所述管柱还包括：套管短节，设置在所述浮箍上、下两端，分别用于与所述球座套的下端和所述浮鞋的上端连接。具体地，作为优选，所述上封隔器和所述下封隔器为水力扩张式封隔器。具体地，作为优选，所述套管串、所述上封隔器、所述环空套、所述下封隔器、所述球座套、所述套管短节、所述浮箍、所述套管短节、所述浮鞋自上而下顺次螺纹连接。具体地，作为优选，所述浮鞋的底壁上设置多个水泥浆排孔。第二方面，提供了利用上述任一项固井完井管柱进行固井完井的方法，所述方法包括：利用所述套管串将所述管柱下入井筒内预设位置，使油层位于上封隔器和下封隔器之间；向所述管柱内投入钢球，以封堵所述球座；对所述管柱进行憋压，使所述上封隔器和所述下封隔器座封；继续憋压，使所述剪钉剪断，所述球座随所述钢球一同落入所述管柱；向所述管柱内注入预设量的水泥浆，使所述水泥浆由所述浮鞋进入所述下封隔器下方的下柱筒环空；待所述水泥浆充满所述下柱筒环空后，所述水泥浆依次经所述水泥浆进孔、所述环空套的环形空腔、所述水泥浆出孔，进入并充满所述上封隔器上方的上柱筒环空；待所述下柱筒环空和所述上柱筒环空内的所述水泥浆凝固后，对所述环空套进行射孔，以使所述管柱与所述油层连通，实现固井完井作业。具体地，作为优选，通过向所述管柱内投入替浆塞，将所述水泥浆驱替至所述下柱筒环空和所述上柱筒环空内。具体地，作为优选，利用射孔枪对所述环空套进行射孔。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术提供的固井完井管柱及方法，在利用其进行固井完井作业时，可以有效将油层隔离，如此，水泥浆将不与油层直接接触，既能避免水泥浆对油层造成污染，又能避免水泥浆将油层压漏，解决了油层漏失问题。可见，本专利技术提供的固井完井管柱及方法在确保固井完井作业的同时，还能提高固井完井作业的成功率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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是本专利技术实施例提供的固井完井管柱在入井状态下的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的固井完井管柱在封隔器座封状态下的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的向该固井完井管柱注水泥浆固井时的状态示意图；图4是本专利技术实施例提供的利用该固井完井管柱完成固井完井时的状态示意图。附图标记分别表示：1-套管串，2-上封隔器，201-水泥浆出孔，3-环空套，4-下封隔器，401-水泥浆进孔，5-球座套，6-浮鞋，7-球座，8-剪钉，9-浮箍，10-套管短节，11-替浆塞，M-钢球，X-井筒，Y-油层，Z-水泥浆。具体实施方式除非另有定义，本专利技术实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。第一方面，本专利技术实施例提供了一种固井完井管柱，如附图1所示，该管柱包括：由上至下顺次连接并导通的套管串1、上封隔器2、环空套3、下封隔器4、球座套5、浮鞋6。进一步地，该管柱还包括球座7，通过剪钉8设置在球座套5内。上封隔器2的上端设置有水泥浆出孔201；下封隔器4的下端设置有水泥浆进孔401。环空套3的壁内设置有环形空腔，且环形空腔的上、下两端分别与水泥浆出孔201和水泥浆进孔401连通。以下就上述管柱的工作原理进行概述：利用本专利技术实施例提供的固井完井管柱能够进行固井完井作业，应用时，利用套管串1将该管柱下入井筒X内预设位置，该预设位置指的是，使目标油层Y位于上封隔器2和下封隔器4之间时，该管柱在井筒X内的位置，此时的状态可参见附图1。向管柱内投入钢球M，以封堵球座7，随后对该管柱进行憋压，使上封隔器2和下封隔器4座封，以将该管柱固定套设于井筒X内，同时确保油层Y位于上封隔器2和下封隔器4之间。继续憋压，剪断剪钉8，由于球座7通过剪钉8设置在球座套5内，当剪钉8被剪断后，球座7随钢球M一同落入管柱内，此时的状态可参见附图2。向该管柱内注入预设量的水泥浆Z，使水泥浆Z由浮鞋6进入下封隔器4下方的下柱筒环空，待水泥浆Z充满下柱筒环空后，水泥浆Z依次经水泥浆进孔401、环空套3的环形空腔、水泥浆出孔201，进入并充满上封隔器2上方的上柱筒环空内，此时的状态可参见附图3。待下柱筒环空和上柱筒环空内的水泥浆Z凝固后，对环空套3进行射孔，以使该管柱与油层Y连通，实现固井完井作业，此时的状态可参见附图4。可以理解的是，本专利技术实施例所述的“柱筒环空”指的是管柱与井筒X之间的环形空间。综上，本专利技术实施例提供的固井完井管柱，通过上述结构限定，在利用其进行固井完井作业时，可以有效将油层Y隔离，如此，水泥浆Z将不与油层Y直接接触，既能避免水泥浆Z对油层Y造成污染，又能避免水泥浆Z将油层Y压漏，解决了油层Y的漏失问题。可见，本专利技术实施例提供的固井完井管柱在确保固井完井作业的同时，还能提高固井完井作业的成功率。以下就本专利技术实施例提供的固井完井管柱的各部件分别给予阐述：本专利技术实施例利用套管串1将该固井完井管柱送入到井筒X内，确定该管柱在井筒X内的位置。其中，套管串1可以通过由套管头、表层套管、技术套管等套接获得。本专利技术实施例通过上封隔器2和下封隔器4来使该管柱座封到井筒X内，且使油层Y位于上封隔器2和下封隔器4之间。具体地，上封隔器2封隔管柱与井筒X之间的环形空间，形成上柱筒环空(即，上封隔器2以上的柱筒环空)，且在上封隔器2的上端设置有水泥浆出孔201，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固井完井管柱，其特征在于，所述管柱包括：由上至下顺次连接并导通的套管串(1)、上封隔器(2)、环空套(3)、下封隔器(4)、球座套(5)、浮鞋(6)；所述管柱还包括球座(7)，通过剪钉(8)设置在所述球座套(5)内；所述上封隔器(2)的上端设置有水泥浆出孔(201)；所述下封隔器(4)的下端设置有水泥浆进孔(401)；所述环空套(3)的壁内设置有环形空腔，且所述环形空腔的上、下两端分别与所述水泥浆出孔(201)和所述水泥浆进孔(401)连通。

【技术特征摘要】
1.一种固井完井管柱，其特征在于，所述管柱包括：由上至下顺次连接并导通的套管串(1)、上封隔器(2)、环空套(3)、下封隔器(4)、球座套(5)、浮鞋(6)；所述管柱还包括球座(7)，通过剪钉(8)设置在所述球座套(5)内；所述上封隔器(2)的上端设置有水泥浆出孔(201)；所述下封隔器(4)的下端设置有水泥浆进孔(401)；所述环空套(3)的壁内设置有环形空腔，且所述环形空腔的上、下两端分别与所述水泥浆出孔(201)和所述水泥浆进孔(401)连通。2.根据权利要求1所述的固井完井管柱，其特征在于，所述管柱还包括：浮箍(9)，上、下两端分别与所述球座套(5)的下端和所述浮鞋(6)的上端连接。3.根据权利要求2所述的固井完井管柱，其特征在于，所述浮箍(9)的上端设置有滤网。4.根据权利要求2所述的固井完井管柱，其特征在于，所述管柱还包括：套管短节(10)，设置在所述浮箍(9)上、下两端，分别用于与所述球座套(5)的下端和所述浮鞋(6)的上端连接。5.根据权利要求1所述的固井完井管柱，其特征在于，所述上封隔器(2)和所述下封隔器(4)为水力扩张式封隔器。6.根据权利要求4所述的固井完井管柱，其特征在于，所述套管串(1)、所述上封隔器(2)、所述环空套(3)、所述下封隔器(4)、所述球座套(5)、所述套管短节(10)、所述浮箍(9)、所述套管短节(10)、所述浮鞋(6)自上而...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘言理，杨延征，聂上振，刘延平，曾晓辉，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11