專利名稱：鉆井定點(diǎn)堵漏的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆井定點(diǎn)堵漏的方法。
背景技術(shù)：
井漏是石油工程中普遍存在、經(jīng)常遇到的復(fù)雜問題。由于井漏引起的井下復(fù)雜，對鉆井、完井施工危害極大，井漏一直是國內(nèi)外石油工程界關(guān)注的問題。鉆井作業(yè)中，一旦發(fā) 生漏失，不僅延誤鉆井時(shí)間，損失鉆井液，損害油氣層等，而且還可能引起井壁失穩(wěn)導(dǎo)致井 塌、卡鉆、井噴等一系列復(fù)雜情況與事故，甚至導(dǎo)致井眼報(bào)廢，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。在鉆井過程中，由于地層復(fù)雜，地層壓力系數(shù)變化較大，漏層位置不易確定。產(chǎn)生 漏失的層段往往不在鉆孔底部，甚至隨著鉆井作業(yè)的不斷深入，以前封堵的地層往往會產(chǎn) 生重復(fù)漏失。如果采用傳統(tǒng)的堵漏方法，往往是將堵漏材料擠滿漏失點(diǎn)以下的所有井筒空 間，這樣會造成堵漏材料的極大浪費(fèi)，而且延長了作業(yè)時(shí)間，提高了堵漏成本。另外，隨著堵 漏技術(shù)的發(fā)展，堵漏材料也發(fā)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(shí)堵漏材料還沒有進(jìn)入預(yù)定地 層就已經(jīng)吸水膨脹，等到預(yù)定地層時(shí)，膨脹后的凝膠體積已經(jīng)大于裂縫、孔隙及溶洞的體積 而無法進(jìn)入地層空隙，即使擠入地層，堵漏材料已經(jīng)失去了進(jìn)一步膨脹的空間，其封堵強(qiáng)度 嚴(yán)重下降，基本上失去了堵漏的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提出一種鉆井定點(diǎn)堵漏方法，其封堵 強(qiáng)度高，極大地提高經(jīng)濟(jì)效率，操作簡單。本發(fā)明為解決上述提出的問題所采用的解決方案為鉆井定點(diǎn)堵漏的方法，其特 征在于包括有以下步驟1)根據(jù)井壁漏失空間大小L，計(jì)算出需要擠入井壁漏失空間的堵漏材料的體積；2)根據(jù)堵漏材料的體積計(jì)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(diǎn)堵漏的裝置；4)根據(jù)井壁漏失點(diǎn)的位置計(jì)算出鉆井定點(diǎn)堵漏的裝置下部到井口的距離，將鉆井 定點(diǎn)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(diǎn)堵漏的裝置下到井壁漏失點(diǎn)后，打開泥漿泵，泥漿泵將液體從鉆桿 內(nèi)部注入，在泥漿壓力下使堵漏鋼球密封內(nèi)部的滑套并向下運(yùn)動(dòng)，在滑套推力作用下，中心 滑桿向下運(yùn)動(dòng)，打開下密封擋板，當(dāng)滑套運(yùn)動(dòng)到限位擋圈部位時(shí)停止，泥漿通過徑向通孔、 豎向通孔將堵漏材料擠入地層，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)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(diǎn)堵漏的裝置提出井口，完成堵漏作業(yè)。本發(fā)明是根據(jù)石油鉆井過程中，井深、地層復(fù)雜，地層經(jīng)常會發(fā)生漏失，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。石油鉆井地層復(fù)雜，漏失點(diǎn)往往并不在井底，有時(shí)堵漏完成后隨著鉆井作業(yè)深 度的增加，原來已堵地層或者井中位置會重新發(fā)生漏失。本發(fā)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(nèi)部 注入，在泥漿壓力下使堵漏鋼球密封內(nèi)部滑套，從而使滑套向下運(yùn)動(dòng)，在滑套推力作用下， 滑桿向下運(yùn)動(dòng)，打開下部密封擋板。當(dāng)滑套運(yùn)動(dòng)到限位擋圈部位時(shí)停止，泥漿通過徑向、豎 向通孔將堵漏材料擠入地層，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)堵漏的目的。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明堵漏針對性強(qiáng)，不僅能夠滿足常規(guī)堵漏，而且可以將膨脹性堵漏材料定時(shí) 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(shí)施定點(diǎn)堵漏，改變了以往 堵漏材料需要灌滿整個(gè)井筒的方法，不僅節(jié)約成本、堵漏效果好、經(jīng)濟(jì)高效，而且操作簡單， 使用便捷。


圖1是本發(fā)明的鉆井定點(diǎn)堵漏的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A向結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1的B-B向結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖1的C-C向結(jié)構(gòu)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(huán)；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(shí)施例方式下面結(jié)合附圖通過實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)介紹本發(fā)明，但是實(shí)施例不會構(gòu)成對本發(fā)明 的限制。鉆井定點(diǎn)堵漏的裝置組裝后是一個(gè)技術(shù)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(gè)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(gè)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(nèi)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(nèi)孔和中心滑竿11之間以滑動(dòng)方式連接；堵漏裝置上接頭2內(nèi)部上端設(shè)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(huán)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(nèi)徑上部加工有一個(gè)內(nèi)臺肩，在內(nèi)臺肩上安裝支撐環(huán)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(gè)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(xì)介紹本發(fā)明的定點(diǎn)堵漏作業(yè)工作原理根據(jù)漏失地層條件，預(yù)估井壁漏失空間(空隙、裂隙及溶洞)大小，根據(jù)井壁漏失 空間大小L，計(jì)算出需要擠入井壁漏失空間的堵漏材料的體積，根據(jù)堵漏材料的體積計(jì)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(shè)套管12的內(nèi)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(diǎn)堵漏的裝置。根據(jù)井壁漏失點(diǎn)的位置計(jì)算出鉆井定點(diǎn)堵漏的裝置下部到井口的距離，將鉆井定 點(diǎn)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(diǎn)堵漏的裝置的下部擋板位置下到井壁漏失點(diǎn)位置后(一般是井壁漏 失點(diǎn)最下部)，打開泥漿泵，泥漿泵將液體從鉆桿內(nèi)部注入，在泥漿壓力下使堵漏鋼球密封 內(nèi)部的滑套并向下運(yùn)動(dòng)，在滑套推力作用下，中心滑桿向下運(yùn)動(dòng)，打開下密封擋板，當(dāng)滑套 運(yùn)動(dòng)到限位擋圈部位時(shí)停止，泥漿通過徑向通孔、豎向通孔將堵漏材料擠入地層，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn) 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(diǎn)堵漏的裝置提出井口，完成 堵漏作業(yè)。本發(fā)明的鉆井定點(diǎn)堵漏的裝置下井過程中，因?yàn)橛袝r(shí)鉆井液并未完全漏失，為了 減小井內(nèi)未漏失泥漿對裝置的浮力，避免泥漿脈動(dòng)造成井壁不穩(wěn)定，井內(nèi)泥漿可以經(jīng)過外 管通孔9和滑套通孔15，擠開堵漏鋼球進(jìn)入鉆桿內(nèi)部。當(dāng)整個(gè)裝置下到預(yù)定位置時(shí)，打開高 壓泥漿泵，在泥漿壓力下推動(dòng)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(dòng)，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(jìn)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(jìn)入井筒下部。該方法可以對井筒內(nèi)任意位置的漏失點(diǎn)起到定點(diǎn)堵漏的作用，克服了以前需要堵 漏材料注滿堵漏點(diǎn)一下整個(gè)井筒的確定，節(jié)約了成本及堵漏時(shí)間，起到快速高效堵漏的目 的。
權(quán)利要求
鉆井定點(diǎn)堵漏的方法，其特征在于包括有以下步驟1)根據(jù)井壁漏失空間大小L，計(jì)算出需要擠入井壁漏失空間的堵漏材料的體積；2)根據(jù)堵漏材料的體積計(jì)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(diǎn)堵漏的裝置；4)根據(jù)井壁漏失點(diǎn)的位置計(jì)算出鉆井定點(diǎn)堵漏的裝置下部到井口的距離，將鉆井定點(diǎn)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(diǎn)堵漏的裝置下到井壁漏失點(diǎn)后，打開泥漿泵，泥漿泵將液體從鉆桿內(nèi)部注入，在泥漿壓力下使堵漏鋼球密封內(nèi)部的滑套并向下運(yùn)動(dòng)，在滑套推力作用下，中心滑桿向下運(yùn)動(dòng)，打開下密封擋板，當(dāng)滑套運(yùn)動(dòng)到限位擋圈部位時(shí)停止，泥漿通過徑向通孔、豎向通孔將堵漏材料擠入地層，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)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(diǎn)堵漏的裝置提出井口，完成堵漏作業(yè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鉆井定點(diǎn)堵漏的方法，將鉆井定點(diǎn)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(diǎn)堵漏的裝置下到井壁漏失點(diǎn)后，打開泥漿泵，泥漿泵將液體從鉆桿內(nèi)部注入，在泥漿壓力下使堵漏鋼球密封內(nèi)部的滑套并向下運(yùn)動(dòng)，在滑套推力作用下，中心滑桿向下運(yùn)動(dòng)，打開下密封擋板，當(dāng)滑套運(yùn)動(dòng)到限位擋圈部位時(shí)停止，泥漿通過徑向通孔、豎向通孔將堵漏材料擠入地層，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)堵漏的目的并將堵漏材料擠入地層。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明堵漏針對性強(qiáng)，能夠滿足常規(guī)堵漏，而且可以將膨脹性堵漏材料定時(shí)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(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者竇斌 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)