專利名稱：鉆井定點堵漏的方法
技術領域：
本發明涉及一種鉆井定點堵漏的方法。
背景技術：
井漏是石油工程中普遍存在、經常遇到的復雜問題。由于井漏引起的井下復雜，對鉆井、完井施工危害極大，井漏一直是國內外石油工程界關注的問題。鉆井作業中，一旦發 生漏失，不僅延誤鉆井時間，損失鉆井液，損害油氣層等，而且還可能引起井壁失穩導致井 塌、卡鉆、井噴等一系列復雜情況與事故，甚至導致井眼報廢，造成重大經濟損失。在鉆井過程中，由于地層復雜，地層壓力系數變化較大，漏層位置不易確定。產生 漏失的層段往往不在鉆孔底部，甚至隨著鉆井作業的不斷深入，以前封堵的地層往往會產 生重復漏失。如果采用傳統的堵漏方法，往往是將堵漏材料擠滿漏失點以下的所有井筒空 間，這樣會造成堵漏材料的極大浪費，而且延長了作業時間，提高了堵漏成本。另外，隨著堵 漏技術的發展，堵漏材料也發生了很大的變化，有很多吸水膨脹率大的材料，如凝膠聚合物 等用于地層堵漏。然而，這些材料遇水膨脹速度很難控制，有時堵漏材料還沒有進入預定地 層就已經吸水膨脹，等到預定地層時，膨脹后的凝膠體積已經大于裂縫、孔隙及溶洞的體積 而無法進入地層空隙，即使擠入地層，堵漏材料已經失去了進一步膨脹的空間，其封堵強度 嚴重下降，基本上失去了堵漏的目的。
發明內容
本發明所要解決的問題是針對上述現有技術提出一種鉆井定點堵漏方法，其封堵 強度高，極大地提高經濟效率，操作簡單。本發明為解決上述提出的問題所采用的解決方案為鉆井定點堵漏的方法，其特 征在于包括有以下步驟1)根據井壁漏失空間大小L，計算出需要擠入井壁漏失空間的堵漏材料的體積；2)根據堵漏材料的體積計算出堵漏套管容積、套管長度和中心滑竿的長度并連 接；3)將堵漏材料裝入套管與中心滑竿之間的空間，組裝鉆井定點堵漏的裝置；4)根據井壁漏失點的位置計算出鉆井定點堵漏的裝置下部到井口的距離，將鉆井 定點堵漏的裝置的堵漏裝置上接頭連接鉆桿柱，鉆桿柱上部連接水龍頭，水龍頭與泥漿泵 之間通過水龍帶連接；5)將鉆井定點堵漏的裝置下到井壁漏失點后，打開泥漿泵，泥漿泵將液體從鉆桿 內部注入，在泥漿壓力下使堵漏鋼球密封內部的滑套并向下運動，在滑套推力作用下，中心 滑桿向下運動，打開下密封擋板，當滑套運動到限位擋圈部位時停止，泥漿通過徑向通孔、 豎向通孔將堵漏材料擠入地層，實現定點堵漏的目的并將堵漏材料擠入地層，然后將鉆桿 柱及鉆井定點堵漏的裝置提出井口，完成堵漏作業。本發明是根據石油鉆井過程中，井深、地層復雜，地層經常會發生漏失，造成巨大的經濟損失。石油鉆井地層復雜，漏失點往往并不在井底，有時堵漏完成后隨著鉆井作業深 度的增加，原來已堵地層或者井中位置會重新發生漏失。本發明是將堵漏材料裝于特制的 堵漏工具，用鉆桿將堵漏專用工具輸送到漏失地層部位，用高壓泥漿泵將液體從鉆桿內部 注入，在泥漿壓力下使堵漏鋼球密封內部滑套，從而使滑套向下運動，在滑套推力作用下， 滑桿向下運動，打開下部密封擋板。當滑套運動到限位擋圈部位時停止，泥漿通過徑向、豎 向通孔將堵漏材料擠入地層，實現定點堵漏的目的。本發明的有益效果在于本發明堵漏針對性強，不僅能夠滿足常規堵漏，而且可以將膨脹性堵漏材料定時 輸送到漏失地層部位，減緩了膨脹堵漏材料在輸送過程中的膨脹，提高了膨脹性堵漏材料 封堵地層的抗壓能力。另外，該堵漏方法可以對井段中間的漏失實施定點堵漏，改變了以往 堵漏材料需要灌滿整個井筒的方法，不僅節約成本、堵漏效果好、經濟高效，而且操作簡單， 使用便捷。
圖1是本發明的鉆井定點堵漏的裝置結構示意圖；圖2是圖1的A-A向結構示意圖；圖3是圖1的B-B向結構示意圖；圖4是圖1的C-C向結構示意圖。圖中，1-鉆桿柱；2-堵漏裝置上接頭；3-堵漏鋼球；4-支撐環；5-密封圈；6_銷 釘；7-中心滑套；8-絲堵；9-外管通孔；10-限位擋圈、11-中心滑竿；12-套管；13-下密封 擋板；14-卡圈；15-滑套通孔；16-徑向通孔；17-豎向通孔。
具體實施例方式下面結合附圖通過實施例進一步詳細介紹本發明，但是實施例不會構成對本發明 的限制。鉆井定點堵漏的裝置組裝后是一個技術短接，其中堵漏裝置上接頭2為短接的主 要本體，在該本體下部徑向加工有外管通孔9 (3個外管通孔在水平面呈120°分布)、豎向 通孔17和徑向通孔16 (3個徑向通孔16在水平面呈120°分布)，徑向通孔16和豎向通孔 17連通，為了便于加工和保證徑向通孔16和豎向通孔17連通，徑向通孔16外部通過絲堵 8密封；限位擋圈10安裝在堵漏裝置上接頭2內部下端，限位擋圈10和堵漏裝置上接頭 2之間以螺紋方式連接，限位擋圈的內孔和中心滑竿11之間以滑動方式連接；堵漏裝置上接頭2內部上端設置有中心滑套7，其上部安裝有堵漏鋼球3，卡圈14 安裝在支撐環4的上部，通過螺紋與堵漏裝置上接頭2以螺紋連接。在堵漏裝置上接頭2上的內徑上部加工有一個內臺肩，在內臺肩上安裝支撐環4 和密封圈5 ；在該堵漏裝置上接頭的A-A剖面的位置徑向方向加工有三個小孔，用來安裝銷 釘6，用來固定中心滑套；中心滑套下部加工有滑套通孔15，且中心滑套下部連接中心滑竿11，中心滑竿的 下部螺紋連接擋板13，擋板和堵漏裝置上接頭2下端連接的套管12以插接方式連接。
下面詳細介紹本發明的定點堵漏作業工作原理根據漏失地層條件，預估井壁漏失空間(空隙、裂隙及溶洞)大小，根據井壁漏失 空間大小L，計算出需要擠入井壁漏失空間的堵漏材料的體積，根據堵漏材料的體積計算出 堵漏套管容積、套管長度和中心滑竿的長度并連接，將堵漏材料裝入套管與中心滑竿之間 的空間，假設套管12的內徑為d，中心滑竿11的外徑為D，井壁漏失空間大小為L，則需要連
4L
接套管柱的最小長度為丨口2 _D2}，組裝鉆井定點堵漏的裝置。根據井壁漏失點的位置計算出鉆井定點堵漏的裝置下部到井口的距離，將鉆井定 點堵漏的裝置的堵漏裝置上接頭2連接鉆桿柱1，鉆桿柱上部連接水龍頭，水龍頭與泥漿泵 之間通過水龍帶連接。將鉆井定點堵漏的裝置的下部擋板位置下到井壁漏失點位置后(一般是井壁漏 失點最下部)，打開泥漿泵，泥漿泵將液體從鉆桿內部注入，在泥漿壓力下使堵漏鋼球密封 內部的滑套并向下運動，在滑套推力作用下，中心滑桿向下運動，打開下密封擋板，當滑套 運動到限位擋圈部位時停止，泥漿通過徑向通孔、豎向通孔將堵漏材料擠入地層，實現定點 堵漏的目的并將堵漏材料擠入地層，然后將鉆桿柱及鉆井定點堵漏的裝置提出井口，完成 堵漏作業。本發明的鉆井定點堵漏的裝置下井過程中，因為有時鉆井液并未完全漏失，為了 減小井內未漏失泥漿對裝置的浮力，避免泥漿脈動造成井壁不穩定，井內泥漿可以經過外 管通孔9和滑套通孔15，擠開堵漏鋼球進入鉆桿內部。當整個裝置下到預定位置時，打開高 壓泥漿泵，在泥漿壓力下推動堵漏鋼球3及中心滑套7將銷釘6切斷，中心滑套7和中心滑 竿11向下滑動，將最底端的下卡入式擋板13與套管12打開，泥漿通過徑向通孔16和豎向 通孔17進入套管，將堵漏材料擠入井壁封堵地層漏失空間。下卡入式擋板起到下部限位作 用，防止堵漏材料進入井筒下部。該方法可以對井筒內任意位置的漏失點起到定點堵漏的作用，克服了以前需要堵 漏材料注滿堵漏點一下整個井筒的確定，節約了成本及堵漏時間，起到快速高效堵漏的目 的。
權利要求
鉆井定點堵漏的方法，其特征在于包括有以下步驟1)根據井壁漏失空間大小L，計算出需要擠入井壁漏失空間的堵漏材料的體積；2)根據堵漏材料的體積計算出堵漏套管容積、套管長度和中心滑竿的長度并連接；3)將堵漏材料裝入套管與中心滑竿之間的空間，組裝鉆井定點堵漏的裝置；4)根據井壁漏失點的位置計算出鉆井定點堵漏的裝置下部到井口的距離，將鉆井定點堵漏的裝置的堵漏裝置上接頭連接鉆桿柱，鉆桿柱上部連接水龍頭，水龍頭與泥漿泵之間通過水龍帶連接；5)將鉆井定點堵漏的裝置下到井壁漏失點后，打開泥漿泵，泥漿泵將液體從鉆桿內部注入，在泥漿壓力下使堵漏鋼球密封內部的滑套并向下運動，在滑套推力作用下，中心滑桿向下運動，打開下密封擋板，當滑套運動到限位擋圈部位時停止，泥漿通過徑向通孔、豎向通孔將堵漏材料擠入地層，實現定點堵漏的目的并將堵漏材料擠入地層，然后將鉆桿柱及鉆井定點堵漏的裝置提出井口，完成堵漏作業。
全文摘要
本發明涉及一種鉆井定點堵漏的方法，將鉆井定點堵漏的裝置的堵漏裝置上接頭連接鉆桿柱，鉆桿柱上部連接水龍頭，水龍頭與泥漿泵之間通過水龍帶連接；將鉆井定點堵漏的裝置下到井壁漏失點后，打開泥漿泵，泥漿泵將液體從鉆桿內部注入，在泥漿壓力下使堵漏鋼球密封內部的滑套并向下運動，在滑套推力作用下，中心滑桿向下運動，打開下密封擋板，當滑套運動到限位擋圈部位時停止，泥漿通過徑向通孔、豎向通孔將堵漏材料擠入地層，實現定點堵漏的目的并將堵漏材料擠入地層。本發明的有益效果在于本發明堵漏針對性強，能夠滿足常規堵漏，而且可以將膨脹性堵漏材料定時輸送到漏失地層部位，提高了膨脹性堵漏材料封堵地層的抗壓能力。
文檔編號E21B33/13GK101864924SQ20101021291
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月30日 優先權日2010年6月30日
發明者竇斌 申請人:中國地質大學(武漢)