專利名稱：一種薄隔層注汽熱采井防竄完井的方法
一種薄隔層注汽熱采井防竄完井的方法
一、 技術領域-
本發(fā)明涉及一種石油工程中薄隔層注汽熱采井完井方法，特別涉及一種薄隔層注汽 熱采井防竄完井的方法。
二背景技術：
結(jié)合附圖4、 5，當前注汽熱采井一般的完井措施是地錨預應力--固井射孔，工藝是 這樣實現(xiàn)的
1. 附圖4在套管[al]底部串接一個錨錠[a5]，首先用水泥固定住錨錠，通過固井孔[a3] 循環(huán)出上部的水泥漿，從而控制水泥面在循環(huán)孔[a3]以下。水泥漿的待水泥凝固后的水泥 石[a4]使整個套管柱就被錨錠在井眼里。
2. 附圖5通過循環(huán)孔[a3]固井并碰壓。碰壓后拉拽套管[al]頂部使整個套管[al]處于 受拉應力狀態(tài)下，水泥凝固成水泥環(huán)[a6]。這樣可以抵消注汽熱采時套管的伸長。
油井地質(zhì)情況復雜，在套管一個井身剖面可能存在多個層系，特別是薄隔層情況下， 注汽熱采現(xiàn)有的完井方式存在很多難題
(1) 研究表明，水泥漿形成水泥石要收縮5—14%，由于收縮導致第二界面存在微間隙， 形成水竄通道。注汽熱采容易層間竄槽。
(2) 射孔作業(yè)會擊碎水泥環(huán)，使得隔離失效，形成水竄。
(3) 地錨預應力雖然能有效預防注汽熱采時套管產(chǎn)生的膨脹應力，但完井工藝復雜， 建井周期延長3天以上。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術存在的上述缺陷，提供一種薄隔層注汽熱采井防竄 完井的方法，利用套管內(nèi)固井頂替液壓力的變化實現(xiàn)了用井眼中的水泥漿脹封管外封隔 器，沒有改變固井工序、沒有增加施工風險、沒有增加工期，經(jīng)濟技術效益顯著。
其技術方案是包括以下步驟 1)，先將特殊閥箍與管外封隔器裝配好，完鉆后根據(jù)油井地質(zhì)情況設計完井管柱上的工 具的長度和位置；
2) ，固井車連接水泥頭，進行固井；
3) ，頂替碰壓膠塞到固井鞋處碰壓；
4) ，套管內(nèi)腔泄壓，使井眼內(nèi)的水泥漿通過單向閥進入腔體，推動活塞壓縮活塞液缸； 套管內(nèi)腔升壓一段時間，推動活塞壓縮腔體，使腔體內(nèi)的水泥漿通過單向閥進入通向管 外封隔器腔體的流道，脹封套管外封隔器；5)，重復步驟4，使管外封隔器充分脹封，完成全部施工。
所述的步驟3)具體是碰壓膠塞在被頂替下行的過程中將接特殊閥箍的套管腔體一側(cè) 的單向閥口打開。
其中，所述的完井管柱由套管、套管伸縮補償器、特殊閥箍、管外封隔器和固井鞋 組成；套管伸縮補償器、特殊閥箍、管外封隔器、固井鞋全部由螺紋串接，套管、特殊 閥箍與管外封隔器通過螺紋連接。
另外，所述的特殊閥箍的上端通過螺紋連接套管，下端通過螺紋連接管外封隔器； 所述的特殊閥箍主要由外殼體、單向閥、活塞、通向管外封隔器腔體的流道、腔體和活 塞液缸組成，外殼體內(nèi)設有通向管外封隔器腔體的流道、腔體和活塞液缸，通向管外封 隔器腔體的流道和腔體之間設有單向閥，活塞液缸內(nèi)設有活塞，腔體的側(cè)壁上設有單向 閥，通過單向閥與井眼連通。
其作用是固井碰壓后，井眼內(nèi)的水泥漿通過單向閥流入腔體，通過控制套管內(nèi)腔的 壓力推動活塞往復使腔體內(nèi)水泥漿通過單向閥壓入通向管外封隔器腔體的流道，從而通 過套管內(nèi)腔固井頂替液的壓力變化達到了用井眼的水泥漿脹封管外封隔器的目的。
本發(fā)明的有益效果是 一是在合適位置套管串接套管伸縮補償器，可以補償熱采造 成的套管伸縮，保護套管，相對地錨預應力固井更簡單、更安全、建井時間短；二是水 泥漿脹封管外封隔器使封隔器變成一個堅實的密封體，在短距離內(nèi)實現(xiàn)高效可靠的隔離。 使用了特殊閥箍，利用套管內(nèi)固井頂替液壓力的變化實現(xiàn)了用井眼中的水泥漿脹封管外 封隔器，沒有改變固井工序、沒有增加施工風險、沒有增加工期，經(jīng)濟技術效益顯著。
四

附圖1是本發(fā)明的薄隔層注汽熱采井防竄完井管柱的結(jié)構示意附圖2是本發(fā)明的特殊閥箍結(jié)構工作原理附圖3是本發(fā)明的套管伸縮補償器結(jié)構工作原理附圖4是一種現(xiàn)有技術的示意附圖5是一種現(xiàn)有技術的示意上圖4和5中[a.l]套管、[a,2]井眼、[a.3]循環(huán)孔、[a,4]水泥石、[a,5]錨錠、[a.6] 水泥環(huán)、[&.7]碰壓膠塞；
上圖1中[l]套管、[2]井眼、[3讀管伸縮補償器、[5]特殊閥箍、[6]管外封隔器、[9] 固井鞋；上圖2中[5.1]外殼體、[5.2]單向閥、[5.3]單向閥、[5.4]活塞、[5.5]單向閥、[5.6] 通向管外封隔器腔體的流道、[5.7]腔體、[5.8]井眼、[5.9]活塞液缸、[5.10]套管內(nèi)腔； 上圖3中[3,1]套、[3.2]套、[3.3]井眼、[3.4]套管內(nèi)腔。
五具體實施方式
-結(jié)合附圖1-3，對本發(fā)明方法作進一步的描述薄隔層注汽熱采井防竄完井的完井管柱由套管1、套管伸縮補償器3、特殊閥箍5、 管外封隔器6和固井鞋9組成；套管伸縮補償器、特殊閥箍、管外封隔器、固井鞋全部 由螺紋串接，套管、特殊閥箍與管外封隔器通過螺紋連接。
其中，特殊閥箍的上端通過螺紋連接套管，下端通過螺紋連接管外封隔器；所述的 特殊閥箍主要由外殼體5.1、單向閥(5.2、 5.3、 5.5)、活塞5.4、通向管外封隔器腔體的 流道5.6、腔體5.7和活塞液缸5.9組成，外殼體內(nèi)設有通向管外封隔器腔體的流道、腔 體和活塞液缸，通向管外封隔器腔體的流道和腔體之間設有單向閥，活塞液缸內(nèi)設有活 塞，腔體的側(cè)壁上設有單向閥，通過單向閥與井眼5.8連通。
套管伸縮補償器參照附圖3，包括套3.1、套3.2、井眼3.3和套管內(nèi)腔3.4。
套管伸縮補償器的工作原理是套3.1和套3.2為動密封式可相對滑動連接，套3.2 上部用螺紋與套管串接，套3.1下部用螺紋與套管串接。當注汽熱采時套管受熱而伸長時， 套3.1和套3.2相對滑開伸長；當停注時溫度下降，套3.1和套3.2相對滑緊。
薄隔層注汽熱采井防竄完井的方法包括以下步驟
1、 參照附圖l，特殊閥箍5與管外封隔器6在車間裝配好，完鉆后根據(jù)油井地質(zhì)情 況設計完井管柱上各個工具的長度和位置。
2、 固井車連接水泥頭，按正常程序固井。
3、 參照附圖1，頂替碰壓膠塞到固井鞋處碰壓。(碰壓膠塞在被頂替下行的過程中將 接特殊閥箍的套管腔體一側(cè)的單向閥口打開)
4、 參照附圖2，套管內(nèi)腔泄壓，使井眼內(nèi)的水泥漿通過單向閥進入腔體，推動活塞 壓縮活塞液缸；套管內(nèi)腔升壓2分鐘，推動活塞壓縮腔體，使腔體內(nèi)的水泥漿通過單向 閥進入通向管外封隔器腔體的流道，脹封套管外封隔器。
5、 重復工藝步驟(4)大約3次，使管外封隔器充分脹封，完成全部施工。
權利要求
1、一種薄隔層注汽熱采井防竄完井的方法，其特征是包括以下步驟1)，先將特殊閥箍與管外封隔器裝配好，完鉆后根據(jù)油井地質(zhì)情況設計完井管柱上的工具的長度和位置；2)，固井車連接水泥頭，進行固井；3)，頂替碰壓膠塞到固井鞋處碰壓；4)，套管內(nèi)腔泄壓，使井眼內(nèi)的水泥漿通過單向閥進入腔體，推動活塞壓縮活塞液缸；套管內(nèi)腔升壓一段時間，推動活塞壓縮腔體，使腔體內(nèi)的水泥漿通過單向閥進入通向管外封隔器腔體的流道，脹封套管外封隔器；5)，重復步驟4，使管外封隔器充分脹封，完成全部施工。
2、 根據(jù)權利要求1所述的薄隔層注汽熱采井防竄完井的方法，其特征是所述的步 驟3)具體是碰壓膠塞在被頂替下行的過程中將接特殊閥箍的套管腔體一側(cè)的單向閥口打 開。
3、 根據(jù)權利要求1所述的薄隔層注汽熱采井防竄完井的方法，其特征是所述的完 井管柱由套管、套管伸縮補償器、特殊閥箍、管外封隔器和固井鞋組成；套管伸縮補償 器、特殊閥箍、管外封隔器、固井鞋全部由螺紋串接，套管、特殊閥箍與管外封隔器通 過螺紋連接。
4、 根據(jù)權利要求l、 2或3所述的薄隔層注汽熱采井防竄完井的方法，其特征是 所述的特殊閥箍的上端通過螺紋連接套管，下端通過螺紋連接管外封隔器；所述的特殊 閥箍主要由外殼體、單向閥、活塞、通向管外封隔器腔體的流道、腔體和活塞液缸組成， 外殼體內(nèi)設有通向管外封隔器腔體的流道、腔體和活塞液缸，通向管外封隔器腔體的流 道和腔體之間設有單向閥，活塞液缸內(nèi)設有活塞，腔體的側(cè)壁上設有單向闊，通過單向 閥與井眼連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種石油工程中薄隔層注汽熱采井完井方法，其技術方案是包括以下步驟1)先將特殊閥箍與管外封隔器裝配好，完鉆后根據(jù)油井地質(zhì)情況設計完井管柱上的工具的長度和位置；2)固井車連接水泥頭，進行固井；3)頂替碰壓膠塞到固井鞋處碰壓；4)套管內(nèi)腔泄壓，使井眼內(nèi)的水泥漿通過單向閥進入腔體，推動活塞壓縮活塞液缸；套管內(nèi)腔升壓一段時間，推動活塞壓縮腔體，使腔體內(nèi)的水泥漿通過單向閥進入通向管外封隔器腔體的流道，脹封套管外封隔器；5)重復步驟4，使管外封隔器充分脹封完成施工。有益效果是實現(xiàn)了用井眼中的水泥漿脹封管外封隔器，沒有改變固井工序、沒有增加施工風險、沒有增加工期，經(jīng)濟技術效益顯著。
文檔編號E21B43/24GK101307679SQ20081001569
公開日2008年11月19日 申請日期2008年4月15日 優(yōu)先權日2008年4月15日
發(fā)明者余金鈴, 劉文波, 周向東, 煒 張, 張廣卿, 張繼國, 李安夏, 趙志勇 申請人:中國石化集團勝利石油管理局石油開發(fā)中心