一种油田钻井用不停注钻井方法技术

本发明专利技术公开了一种油田钻井用不停注钻井方法。该方法采用用于做地层压力平衡且进行排砂的高压固控装置，以及采用套管型钻杆进行不停注钻井，高压固控装置包括与管路连通的固控罐，固控罐主体上设有泥浆进液口、压缩气进口、倒吸式排砂管、泥浆固体排出口、泥浆缓冲板、泥浆挡板、泥浆沉积坡道、气体放空口和泥浆出口。因为使用高压固控装置，不用或少用泥浆密度方法来平衡地层压力，规避一系列井下地层间的喷、漏、小循环等问题。使用套管型钻杆，按套管钻井方式，一次钻进，完成钻固井。实现了不停注钻井，可在不关停油田注水井的同时进行钻井作业，提高了老油田的产能和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种油田钻井用不停注钻井方法
本专利技术涉及油田钻井方法，特别涉及一种油田钻井用不停注钻井方法。
技术介绍
目前油田钻井技术有：1）注水井旁常规钻井，要提前半个月停止注水。钻井周期要半个月，钻完后，最少要半个月的注水恢复期，因此常规钻井对该区块正常生产的影响在40多天，也就意味着减少年产能的十分之一左右，如果在套损区内采取常规更新一口井需关450m范围内注入井35天左右，125米二类油层井网450米范围内关注入井21口，水驱井大约25口左右，对开发影响特别大，对产能和经济效益的影响十分严重。2）常规带压钻井，即常规欠平衡钻井，其目的是保护油气层，仅需较低的带压压力即可，所以地面带压泥浆处理只是简单的旋流除砂固控，泥浆固相含量高，使得后面节流管汇的工作压力较低才有安全性（高压会刺毁节流阀），地面长期带压作业仅2MPa，无法满足不停注钻井要求的7MPa环空带压要求。所以，不停注带压钻井测井固井一体化技术研究与应用是目前解决以上问题的关键所在。
技术实现思路
鉴于上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供一种工艺简单、安全可靠的不停注钻井方法替代常规注水井旁钻井(关停注水井方式打井)，以提高老油田的产能和经济效益。本专利技术采取的技术方案是：一种油田钻井用不停注钻井方法，其特征在于，所述不停注钻井即为带压平衡钻进方法，该方法采用用于做地层压力平衡且进行排砂的高压固控装置，以及采用套管型钻杆进行不停注钻井，高压固控装置包括与管路连通的固控罐，固控罐主体上设有泥浆进液口、压缩气进口、倒吸式排砂管、泥浆固体排出口、泥浆缓冲板、泥浆挡板、泥浆沉积坡道、气体放空口和泥浆出口，所述方法有以下步骤：一、按套管钻井方式使用套管型钻杆不停注钻进。二、揭开高压层后，关井憋压，取得环空压力值后，再开出口总阀，并依据泥浆进出口流量计的参数控制节流阀，使泥浆进出口流量计的参数相等。三、高压泥浆从井口出来后进入泥浆进液口，经过泥浆缓冲板缓冲在泥浆沉积坡道组成的坡道固相沉积，根据钻头所钻进尺数的固相总体积量，定时开启倒吸式排砂管控制阀，由于罐内压差将泥浆固相排出固控罐外；经过节流阀的控制，泥浆液流回到钻井泥浆罐。四、钻进到位后，估算环空体积一次性灌环空体积的水泥进行固井，将所述的套管型钻杆在井筒内处于居中位置，将钻头及钻铤埋井下，地面注水泥后，在套管内下胶塞，开钻井泥浆罐的泥浆泵打胶塞到底，置换水泥至套管外的环空，同时旋转套管型钻杆，保证水泥充满环空。本专利技术所述的固控罐采用一个或多个，每个固控罐分别设有倒吸式排砂管，泥浆缓冲板固定在泥浆进液口之后的固控罐主体上，泥浆沉积坡道固定在固控罐的底部，泥浆挡板设在泥浆沉积坡道。本专利技术所述的套管型钻杆包括多根套管，每两根套管通过套管公头与套管母头螺纹密封连接，套管公头和套管母头之间设有台阶用于密封。本专利技术所产生的有益效果是：可实现不停注钻井，可在不关停油田注水井的同时进行钻井作业，提高了老油田的产能和经济效益。附图说明图1为带压钻井常规装置原理框图；图2为本专利技术采用的带压钻井装置原理框图；图3为图2中的高压固控装置连接原理图；图4为图3中的固控罐结构示意图；图5为图2中的套管型钻杆结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：一种油田钻井用不停注钻井方法即为带压平衡钻进方法，该方法采用用于做地层压力平衡且进行排砂的高压固控装置（如图2、图3所示），以及采用套管型钻杆（如图2、图5所示）进行不停注钻井，高压固控装置包括与管路连通的固控罐（如图4所示），固控罐主体2上焊接固定有泥浆进液口1、压缩气进口3、倒吸式排砂管4、泥浆固体排出口5、泥浆缓冲板6、泥浆挡板7、泥浆沉积坡道8、气体放空口9和泥浆出口10。本实施例采用两个固控罐，如图3所示，固控罐A和固控罐B均设有倒吸式排砂管4，泥浆缓冲板6固定在泥浆进液口1之后的固控罐主体2上，泥浆沉积坡道8固定在固控罐的底部，泥浆挡板7设在泥浆沉积坡道8上。固控罐设计原理是：高压泥浆从井口出来后进入泥浆进液口1，经过泥浆缓冲板6缓冲在泥浆沉积坡道8组成的坡道固相沉积，固相沉积的泥浆由于罐内压差经过倒吸式排砂管4排出罐外处理，余下固相较少的泥浆经过泥浆出口10排出罐体，泥浆经过节流阀组，回到钻井泥浆罐。本实施例的套管型钻杆包括多根套管11，每两根套管11通过套管公头12与套管母头13螺纹密封连接，套管公头12和套管母头13之间设有台阶14用于密封。套管型钻杆的内孔直径与相应规格套管相同。外部是钻杆的台阶密封接头形式，可以适应旋转防喷器的抱紧密封。钻井到位后，钻杆就是套管可直接固完井作业，不起钻。本实施例的方法步骤如下：一、按套管钻井方式使用套管型钻杆不停注钻进正常钻进到高压层上部。录井可提供20分钟左右的预警时间，检验所有压井管汇、高压固控、防喷器及旋转防喷头的控制好坏，做好放喷预案，并认真演习到位。司钻、技术员、旋转防喷器操作岗位职责落实到位，关键是：节流阀与带压固控排污阀的操作落实。（设计上是PLC工控全自动控制，含应急手动。）根据钻井的深度和套管型钻杆的长度，将多根套管型钻杆通过套管公头和套管母头进行连接。在连接后的套管型钻杆的端部固定钻头，在套管型钻杆的顶部连接驱动装置，将带钻头一端的套管型钻杆采用绞车提拉送入井筒，然后通过驱动装置将一根根套管型钻杆下入井筒，井筒内装有套管，套管型钻杆打入后不在提拉上来，大大节省了下钻时间。普通带压钻井，即常规欠平衡钻井，其目的是保护油气层为主，不需要高的带压钻井，打完井后，要泥浆压井，并起钻杆，另下套管固井等才能完成钻井工作。常规欠平衡钻井在井眼环空7MPa工作压力下，起钻会引起井壁垮塌等一系列问题。所以使用套管型钻杆，按套管钻井方式，一次钻进，不起钻完成钻固井。二、揭开高压层后，关井憋压（即停泵，关旋转防喷器泄流总阀），取得环空压力值后，再开进出口总阀，并依据泥浆进出口流量计的参数控制节流阀，使泥浆进出口流量计的参数相等。由于一直是带压作业，使得在钻井过程中确定地层所需的平衡压力点就非常关键。根据泥浆进出口流量，进行快速关井进行平衡测试。这是此井带压钻井及固井操作的核心技术点及全井安全作业的核心保证。因为带压平衡钻进，所以可以使用低密度泥浆打井甚至是清水打。具体实施步骤如下：如图3所示，首先将固控罐A、固控罐B充满泥浆液，设固控罐A、固控罐B的泥浆液出口流量分别为LC（L/s）；设泥浆泵打进套管型钻杆的泥浆排量为LJ（L/s）。a、当人工选择开启固控罐A的进口总阀ZA时，如果LC∠LJ，与固控罐A连通的窄缝短路阀JA1、窄缝短路阀JA2维持常开状态，针形节流总阀ZJ处于常开状态；如果LC≥LJ，则先关闭窄缝短路阀JA1一分钟，若还是LC≥LJ，则再关闭窄缝短路阀JA2一分钟。b、当人工选择开启固控罐B的进口总阀ZB时，如果LC∠LJ，与固控罐B连通的窄缝短路阀JB1、窄缝短路阀JB2处于常开状态，针形节流总阀ZJ处于常开状态；如果LC≥LJ，则先关闭窄缝短路阀JB1一分钟，若还是LC≥LJ，则再关闭窄缝短路阀JB2一分钟。c、当人工选择固控罐A的进口总阀ZA和固控罐B的进口总阀ZB都开启时，如果LC∠LJ，与固控罐A连通的窄缝短路阀JA1和窄缝短路阀JA2以及与固控罐B连接的窄缝短路阀JB1和窄缝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油田钻井用不停注钻井方法，其特征在于，所述不停注钻井即为带压平衡钻进方法，该方法采用用于做地层压力平衡且进行排砂的高压固控装置，以及采用套管型钻杆进行不停注钻井，高压固控装置包括与管路连通的固控罐，固控罐主体上设有泥浆进液口、压缩气进口、倒吸式排砂管、泥浆固体排出口、泥浆缓冲板、泥浆挡板、泥浆沉积坡道、气体放空口和泥浆出口，所述方法有以下步骤：一、按套管钻井方式使用套管型钻杆不停注钻进；二、揭开高压层后，关井憋压，取得环空压力值后，再开进口总阀，并依据泥浆进出口流量计的参数控制节流阀，使泥浆进出口流量计的参数相等；三、高压泥浆从井口出来后进入泥浆进液口，经过泥浆缓冲板缓冲在泥浆沉积坡道组成的坡道固相沉积，根据钻头所钻进尺数的固相总体积量，定时开启固控罐倒吸式排砂管控制阀，由于罐内压差将泥浆固相排出固控罐外；经过节流阀的控制，泥浆液流回到钻井泥浆罐；四、钻进到位后，估算环空体积一次性灌环空体积的水泥进行固井，将所述的套管型钻杆在井筒内处于居中位置，将钻头及钻铤埋井下，地面注水泥后，在套管内下胶塞，开钻井泥浆罐的泥浆泵打胶塞到底，置换水泥至套管外的环空，同时旋转套管型钻杆，保证水泥充满环空。...

【技术特征摘要】
1.一种油田钻井用不停注钻井方法，其特征在于，所述不停注钻井即为带压平衡钻进方法，该方法采用用于做地层压力平衡且进行排砂的高压固控装置，以及采用套管型钻杆进行不停注钻井，高压固控装置包括与管路连通的固控罐，固控罐主体上设有泥浆进液口、压缩气进口、倒吸式排砂管、泥浆固体排出口、泥浆缓冲板、泥浆挡板、泥浆沉积坡道、气体放空口和泥浆出口，所述方法有以下步骤：一、按套管钻井方式使用套管型钻杆不停注钻进；二、揭开高压层后，关井憋压，取得环空压力值后，再开进口总阀，并依据泥浆进出口流量计的参数控制节流阀，使泥浆进出口流量计的参数相等；三、高压泥浆从井口出来后进入泥浆进液口，经过泥浆缓冲板缓冲在泥浆沉积坡道组成的坡道固相沉积，根据钻头所钻进尺数的固相总体积量，定时开启固控罐倒吸式排砂管控制阀，由于罐内压差将泥浆固...

【专利技术属性】
技术研发人员：金锋，林江，林松，文磊，
申请(专利权)人：天津市景宝中泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12