旋转套管固井方法技术

本发明专利技术提供一种旋转套管固井方法，应用于油气田开发固井领域。该方法包括以下步骤：使用顶驱、旋塞短节、旋转侧接水泥头和顶驱下套管工具进行下套管作业，将套管下入到预定井深位置；使用钻井泵泵入钻井液，在套管的环空空间建立流动循环通道；对顶驱下套管工具、旋转侧接水泥头和固井管路进行压力测试，使压力测试达到预设固井压力；使用顶驱驱动套管在转动状态下进行固井作业。本发明专利技术能够提高大位移水平井固井质量，从而延长油气井的生命周期。从而延长油气井的生命周期。从而延长油气井的生命周期。

【技术实现步骤摘要】
旋转套管固井方法


[0001]本专利技术涉及油气田开发固井领域，具体涉及一种旋转套管固井方法。

技术介绍

[0002]固井是油气田钻完井过程中的重要环节，固井质量的好坏直接影响油气井的开采寿命。常规固井方法是用固定水泥头连接套管，整个过程是在保持套管不活动的情况下完成的。常规固井的弊端是，大斜度井及和水平井中套管低边空间狭窄，水泥浆顶替不充分，易造成水泥薄、胶结程度差的问题，进而容易引发层间油气窜层，不利于油气井的后期开发。

技术实现思路

[0003]为了解决常规固井方法中存在的大位移水平井低边水泥浆顶替效率较低以及固井后水泥胶结强度低的技术问题，本专利技术提供了一种旋转套管固井方法。
[0004]本专利技术提供了一种旋转套管固井方法，包括以下步骤：使用顶驱、旋塞短节、旋转侧接水泥头和顶驱下套管工具进行下套管作业，将套管下入到预定井深位置；使用钻井泵泵入钻井液，在套管的环空空间建立流动循环通道；对顶驱下套管工具、旋转侧接水泥头和固井管路进行压力测试，使压力测试达到预设固井压力；使用顶驱驱动套管在转动状态下进行固井作业。
[0005]根据本公开的实施例，使用顶驱、旋塞短节、旋转侧接水泥头和顶驱下套管工具进行下套管作业，包括以下步骤：将顶驱底部的顶驱保护接头1按照第一预设扭矩连接至旋塞短接上部2，保持旋塞短节中部的旋塞开关4为开启状态；将旋塞短节下部3按照第二预设扭矩连接至旋转侧接水泥头上部5；将旋转侧接水泥头下部7按照第三预设扭矩连接至顶驱下套管工具顶部9；使用由壬堵头8密封连接旋转侧接水泥头侧面的由壬6。
[0006]根据本公开的实施例，顶驱保护接头1和旋塞短接上部2的扣型均为4
‑
1/2IF，旋塞短节下部3、旋转侧接水泥头上部5、旋转侧接水泥头下部7和顶驱下套管工具顶部9的扣型均为6
‑
5/8REG。
[0007]根据本公开的实施例，使用钻井泵泵入钻井液，在套管的环空空间建立流动循环通道，包括以下步骤：将顶驱下套管工具下端的套管引导矛头13插接套管，启动液压执行器10、扭矩爪卡11与套管内壁锚定，使用封隔器皮碗12与套管内壁形成密封；开启钻井泵循环泵入钻井液，缓慢上提下放套管，同时顶驱以预设转速旋转，驱动旋转侧接水泥头、顶驱下套管工具与插接的套管同速旋转。
[0008]根据本公开的实施例，对顶驱下套管工具、旋转侧接水泥头和固井管路进行压力测试的步骤之前，还包括以下步骤：在泵入钻井液结束后坐卡套管，卸下旋转侧接水泥头侧面连接的由壬堵头8，将固井胶管紧固连接到旋转侧接水泥头侧面的由壬6；关闭旋塞短节中部的旋塞开关4和顶驱内的环形防喷器；换下顶驱下套管工具上的封隔器皮碗12和套管引导矛头13，将下丝堵14紧固安装于扭矩爪卡11下方，使顶驱下套管工具、旋转侧接水泥头
和固井管路之间形成闭合管路。
[0009]根据本公开的实施例，使压力测试达到预设固井压力的步骤之后，还包括：卸掉下丝堵14，安装双级密封封隔器皮碗15及固井套管引导矛头16总成，与套管内壁形成加强密封。
[0010]根据本公开的实施例，使用顶驱驱动套管在转动状态下进行固井作业，包括以下步骤：下放顶驱，将固井套管引导矛头16插入套管内预定位置，开启液压执行器10，驱动扭矩爪卡11锚定套管内壁；使用固井车泵入第一预设体积的隔离液进入套管；套管坐卡，安装安全卡瓦，启动液压执行器10解封扭矩爪卡11，上提顶驱，将固井套管引导矛头16根据预设提出高度提出套管上部，将固井下胶塞投入套管内；下放顶驱，将固井套管引导矛头16插入套管，使固井下胶塞被顶入套管内，由液压执行器10驱动扭矩爪卡11锚定套管内壁，将双级密封封隔器皮碗15与套管内壁形成密封；使用固井车泵入第二预设体积的水泥浆进入套管内，同时顶驱以预设转速旋转套管；套管坐卡，安装安全卡瓦，关闭环形防喷器，启动液压执行器10释放扭矩爪卡11，上提顶驱，将固井套管引导矛头16根据预设提出高度提出套管上部，将固井上胶塞投入套管内；下放顶驱，将固井套管引导矛头16插入套管，使固井上胶塞被顶入套管内，由液压执行器10驱动扭矩爪卡11锚定套管内壁，将双级密封封隔器皮碗15与套管内壁形成密封，打开环形防喷器；使用固井车继续泵入钻井液，保持顶驱以预设转速旋转套管，直至套管内下胶塞以上的水泥浆被钻井液顶替，关闭固井管线阀门，憋压、候凝。
[0011]根据本公开的实施例，预设转速为10～30转/分钟。
[0012]根据本公开的实施例，预设提出高度为距离套管接箍母扣面0.5～1.0米。
[0013]根据本公开的实施例，保持顶驱以预设转速旋转套管，直至套管内下胶塞以上的水泥浆被钻井液顶替，包括：在预期结束泵入前1～2分钟停转顶驱，直到上胶塞下行时遇到下胶塞时压力迅速升高，控制固井车停止泵入。
[0014]与现有技术相比，本专利技术提供的旋转套管固井方法，至少具有以下有益效果：
[0015](1)有利于提高固井质量，延长油气井的生命周期；
[0016](2)有利于防止压裂过程中压裂液窜层，避免导致地层出砂、出水或垮塌以及套管损坏；
[0017](3)有利于保证井筒的完整性和后期改造；
[0018](4)有助于最大限度利用井筒，提高单井采收率；
[0019](5)该方法适用于满足条件的大位移井及水平井的固井施工作业。
附图说明
[0020]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0021]图1示意性示出了旋转套管固井的工作原理图；
[0022]图2示意性示出了根据本公开实施例的旋转套管固井方法的流程图；
[0023]图3A示意性示出了根据本公开实施例的顶驱的结构图；
[0024]图3B示意性示出了根据本公开实施例的旋塞短节的结构图；
[0025]图3C示意性示出了根据本公开实施例的旋转侧接水泥头的结构图；
[0026]图3D示意性示出了根据本公开实施例的旋转侧接水泥头侧面的由壬堵头的结构
图；
[0027]图3E示意性示出了根据本公开实施例的顶驱下套管工具的结构图；
[0028]图3F示意性示出了根据本公开实施例的下丝堵的结构图；
[0029]图3G示意性示出了根据本公开实施例的双级密封封隔器皮碗及固井套管引导矛头总成的结构图；
[0030]图4示意性示出了根据本公开实施例的地面设备连接的流程图；
[0031]图5示意性示出了根据本公开实施例的循环钻井液的流程图；
[0032]图6示意性示出了根据本公开实施例的压力测试之前步骤的流程图；
[0033]图7示意性示出了根据本公开实施例的使用顶驱进行固井作业的流程图。
[0034]【附图标记说明】
[0035]101
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井眼；102
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套管；103
‑
水泥浆；104
‑
钻井液；1
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋转套管固井方法，包括以下步骤：使用顶驱、旋塞短节、旋转侧接水泥头和顶驱下套管工具进行下套管作业，将套管下入到预定井深位置；使用钻井泵泵入钻井液，在所述套管的环空空间建立流动循环通道；对所述顶驱下套管工具、旋转侧接水泥头和固井管路进行压力测试，使所述压力测试达到预设固井压力；使用所述顶驱驱动所述套管在转动状态下进行固井作业。2.根据权利要求1所述的旋转套管固井方法，其中，所述使用顶驱、旋塞短节、旋转侧接水泥头和顶驱下套管工具进行下套管作业，包括以下步骤：将所述顶驱底部的顶驱保护接头(1)按照第一预设扭矩连接至旋塞短接上部(2)，保持所述旋塞短节中部的旋塞开关(4)为开启状态；将旋塞短节下部(3)按照第二预设扭矩连接至旋转侧接水泥头上部(5)：将旋转侧接水泥头下部(7)按照第三预设扭矩连接至顶驱下套管工具顶部(9)；使用由壬堵头(8)密封连接所述旋转侧接水泥头侧面的由壬(6)。3.根据权利要求2所述的旋转套管固井方法，其中，所述顶驱保护接头(1)和旋塞短接上部(2)的扣型均为4
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1/2IF，所述旋塞短节下部(3)、旋转侧接水泥头上部(5)、旋转侧接水泥头下部(7)和顶驱下套管工具顶部(9)的扣型均为6
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5/8REG。4.根据权利要求1所述的旋转套管固井方法，其中，所述使用钻井泵泵入钻井液，在所述套管的环空空间建立流动循环通道，包括以下步骤：将所述顶驱下套管工具下端的套管引导矛头(13)插接所述套管，启动液压执行器(10)、扭矩爪卡(11)与所述套管内壁锚定，使用封隔器皮碗(12)与套管内壁形成密封；开启钻井泵循环泵入钻井液，缓慢上提下放套管，同时顶驱以预设转速旋转，驱动旋转侧接水泥头、顶驱下套管工具与插接的套管同速旋转。5.根据权利要求1所述的旋转套管固井方法，其中，对所述顶驱下套管工具、旋转侧接水泥头和固井管路进行压力测试的步骤之前，还包括以下步骤：在泵入钻井液结束后坐卡套管，卸下旋转侧接水泥头侧面连接的由壬堵头(8)，将固井胶管紧固连接到旋转侧接水泥头侧面的由壬(6)；关闭旋塞短节中部的旋塞开关(4)和顶驱内的环形防喷器；换下顶驱下套管工具上的封隔器皮碗(12)和套管引导矛头(13)，将下丝堵(14)紧固安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡万伟，崔福利，
申请(专利权)人：北京博德世达石油技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：