專利名稱：一種用水泥漿脹封管外封隔器輔助固井的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田固井的方法，特別涉及一種用水泥漿脹封管外封隔器輔助固井 的方法。二背景技術(shù)：
隨著油田開發(fā)的不斷進行，國內(nèi)各大油田都進入開發(fā)中后期。結(jié)合附圖A,復(fù)雜層 系油藏的開發(fā)越來越多， 一個井身剖面可能存在多個層系，固井封固完井后層間經(jīng)常存 在串槽問題，如水層竄到油層、高壓層竄到低壓層等等現(xiàn)象，嚴重影響生產(chǎn)。需要有效 實現(xiàn)層間隔離，現(xiàn)有技術(shù)是在需要隔離的層間用泥漿或水來脹封管外封隔器作為層間隔 板，工藝是這樣實現(xiàn)的1. 下套管，在套管上串接管外封隔器[al]，其深度位置是在需要隔離的層[a2]與層[a3]之間。2. 正常程序固井，碰壓后，固井車繼續(xù)憋壓，使套管內(nèi)的液體(一般是固井車頂替 固井膠塞的清水)進入管外封隔器[al]實現(xiàn)對管外封隔器[al]的脹封。管外封隔器[al]被 脹封后其腔體因充脹了液體而膠囊外徑大幅擴張，在層[a2]與層[a3]之間形成隔離。上述現(xiàn)有措施在短期起到一定效果，但是在井下壓力、溫度和化學腐蝕等因素作用 下封隔器的膠囊很快破損，膠囊中的液體(泥漿或者水)泄漏流失，造成封隔器泄壓失 效，失去層間隔離的作用。三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種用水泥漿脹封管外封隔 器輔助固井的方法，在配套水泥漿脹封管外封隔器輔助固井工具的基礎(chǔ)上，在層與層之 間打上了永久堅固的隔板，從而消除了封隔器失效的隱患。其技術(shù)方案是包括以下步驟(1) 在井身剖面需要隔離的位置下管外封隔器，隨套管、固定凡爾串接下井；(2) 連接好水泥漿脹封管外封隔器輔助固井的工具，通過特殊水泥頭、套管正常固井；(3) 頂替碰壓膠塞剪切碰壓空心膠塞碰壓；(4) 上提水泥漿脹封管外封隔器輔助固井的工具替入定量的水泥漿至中心管與管外 封隔器之間的環(huán)空腔體中，下放水泥漿脹封管外封隔器輔助固井的工具，憋壓使水泥漿 進入管外封隔器，實現(xiàn)水泥漿脹封管外封隔器；(5) 用清水替出剩余的水泥漿后，提出水泥漿脹封管外封隔器輔助固井的工具，完 成施工。其中，水泥漿脹封管外封隔器輔助固井的工具由特殊水泥頭、中心管、空心膠塞組 成，其中特殊水泥頭主要由提升短節(jié)、注入三通、碰壓膠塞和外殼組成；特殊水泥頭與 中心管用螺紋連接，中心管與空心膠塞套管通過剪切銷釘連接。其中，特殊水泥頭主要由提升短節(jié)、注入三通、碰壓膠塞和外殼組成，外殼的內(nèi)腔 設(shè)有碰壓膠塞，外側(cè)設(shè)有注入三通，外殼的上端安裝提升短節(jié)。優(yōu)選的方案是步驟(3)通過水泥頭閥門后替碰壓膠塞至空心膠塞處剪切空心膠塞 后一同下行，到固井凡爾處碰壓。進一步優(yōu)選的方案是步驟(5)是通過解開特殊水泥頭與套管的螺紋連接，稍微提 起輔助固井的工具，泵入大量清水使中心管與套管之間的剩余水泥漿循環(huán)流出。本發(fā)明的原理是用水泥漿替代泥漿或者水來脹封管外封隔器就消除了封隔器失效的 隱患，相當于在層與層之間打上了永久堅固的隔板，這是因為(1) 凝固的水泥可防止由于裝在閥、滑塊或固定套上的彈性體的失效而導(dǎo)致的封隔器 變形。(2) 水泥漿膨脹密封系統(tǒng)(包括所有流道)防止了由于化學不配伍或機械失效而導(dǎo)致 的封隔器閥系統(tǒng)放氣收縮；(3) 水泥漿膨脹封隔器可在不考慮由于膨脹介質(zhì)的熱脹冷縮引起的密封失效或封隔器 破裂的條件下承受開采或增產(chǎn)措施中的溫度變化；(4) 當存在不利的井筒幾何形狀時，水泥漿膨脹封隔器可在相對較低的膨脹壓力條件 下座封，在采油和增產(chǎn)措施中仍能提供相對高壓差的密封；(5) 在采油或注水作業(yè)中，軸向壓力不能傳遞到水泥漿膨脹封隔器的加強筋和末端， 所以封隔器的完整性并不受這些元器件機械強度的限制。本發(fā)明的有益效果是實現(xiàn)了水泥漿膨脹式封隔器輔助固井的工藝，為多層系復(fù)雜 油藏的層間防竄固井提供了新的有效技術(shù)措施一是利用水泥漿充填管外封隔器可以分隔開不同壓力層，以及水、氣、油層等，有 效解決固井完井后層間干擾、層間互竄難題。二是利用水泥漿充填管外封隔器，可形成永久性封隔，保護油氣層、利于生產(chǎn)和作業(yè)。四

附圖l是現(xiàn)有技術(shù)的示意圖；附圖2是水泥漿脹封管外封隔器輔助固井工藝的工具結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖3 (a)為水泥漿脹封管外封隔器輔助固井方法的流程示意圖； 附圖3 (b)為水泥槳脹封管外封隔器輔助固井方法的流程示意圖；附圖3 (C)為水泥漿脹封管外封隔器輔助固井方法的流程示意圖；附圖3 (d)為水泥漿脹封管外封隔器輔助固井方法的流程示意圖；上圖l中[al]管外封隔器、[a2]層、[a3]層、[a4]套管、[a5]水泥環(huán)；上圖2和3中[l]提升短節(jié)、[2]注入三通、[3]碰壓膠塞、[4]外殼、[5]特殊水泥頭、 [6]中心管、[7]空心膠塞，[8]管外封隔器、[9][10]套管、[ll]固井凡爾、[12]水泥漿。五具體實施例方式其技術(shù)方案是包括以下步驟(1) 參照附圖3 (a)，在井身剖面需要隔離的位置下套有管外封隔器8，隨套管9、10、固定凡爾11串接下井；(2) 連接好水泥漿脹封管外封隔器輔助固井的工具，固井車連接特殊水泥頭，通過特殊水泥頭5、套管9正常固井；(3) 參照附圖3 (b)，通過水泥頭閥門后替碰壓膠塞3至空心膠塞7處剪切空心膠 塞7后一同下行，到固井凡爾11處碰壓。(4) 參照附圖3 (c),解開特殊水泥頭5與套管9的螺紋連接，上提水泥漿脹封管 外封隔器輔助固井的工具替入定量的水泥漿至中心管6與套管外封隔器8之間的環(huán)空腔 體中；放回中心管柱，螺紋連接特殊水泥頭5與套管9。泵壓使中心管6與套管9串上的 管外封隔器8處進入管外封隔器8的腔體，實現(xiàn)水泥漿脹封管外封隔器8;(5) 通過解開特殊水泥頭與套管的螺紋連接，稍微提起輔助固井的工具，泵入大量 清水使中心管與套管之間的剩余水泥漿12循環(huán)流出；提出水泥漿脹封管外封隔器輔助固 井的工具，完成施工。其中，水泥漿脹封管外封隔器輔助固井的工具由特殊水泥頭5、中心管6、空心膠塞 7組成，其中特殊水泥頭5主要由提升短節(jié)1、注入三通2、碰壓膠塞3和外殼4組成， 外殼4的內(nèi)腔設(shè)有碰壓膠塞3，外側(cè)設(shè)有注入三通2，外殼的上端安裝提升短節(jié)l;特殊 水泥頭5與中心管6用螺紋連接，中心管6與空心膠塞7套管通過剪切銷釘連接。
權(quán)利要求
1、一種用水泥漿脹封管外封隔器輔助固井的方法，其特征是包括以下步驟(1)在井身剖面需要隔離的位置下套管外封隔器，隨套管、固定凡爾串接下井；(2)連接好水泥漿脹封管外封隔器輔助固井的工具，通過特殊水泥頭、套管正常固井；(3)頂替碰壓膠塞剪切碰壓空心膠塞碰壓；(4)上提水泥漿脹封管外封隔器輔助固井的工具替入定量的水泥漿至中心管與管外封隔器之間的環(huán)空腔體中，下放水泥漿脹封管外封隔器輔助固井的工具，憋壓使水泥漿進入管外封隔器，實現(xiàn)水泥漿脹封管外封隔器；(5)用清水替出剩余的水泥漿后，提出水泥漿脹封管外封隔器輔助固井的工具，完成施工。所述的水泥漿脹封管外封隔器輔助固井的工具由特殊水泥頭、中心管、空心膠塞組成，特殊水泥頭與中心管活動連接，中心管與空心膠塞套管通過剪切銷釘連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用水泥漿脹封管外封隔器輔助固井的方法，其特征是所述的步驟(3)通過水泥頭閥門后替碰壓膠塞至空心膠塞處剪切空心膠塞后一同下行，到固井凡爾處碰壓。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用水泥漿脹封管外封隔器輔助固井的方法，其特征是所 述的步驟(5)是通過解開特殊水泥頭與套管的螺紋連接，稍微提起輔助固井的工具，泵 入大量清水使中心管與套管之間的剩余水泥漿循環(huán)流出。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用水泥漿脹封管外封隔器輔助固井的方法，其特征是所 述的特殊水泥頭主要由提升短節(jié)、注入三通、碰壓膠塞和外殼組成，外殼的內(nèi)腔設(shè)有碰 壓膠塞，外側(cè)設(shè)有注入三通，外殼的上端安裝提升短節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用水泥漿脹封管外封隔器輔助固井的方法。其技術(shù)方案是用水泥漿替代泥漿或者水來脹封管外封隔器就消除了封隔器失效的隱患，相當于在層與層之間打上了永久堅固的隔板。在配套水泥漿脹封管外封隔器輔助固井工具的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了水泥漿脹封管外封隔器輔助固井。本發(fā)明的有益效果是實現(xiàn)了水泥漿膨脹式封隔器輔助固井的工藝，為多層系復(fù)雜油藏的層間防竄固井提供了新的有效技術(shù)措施一是利用水泥漿充填管外封隔器可以分隔開不同壓力層，以及水、氣、油層等，有效解決固井完井后層間干擾、層間互竄難題。二是利用水泥漿充填管外封隔器，可形成永久性封隔，保護油氣層、利于生產(chǎn)和作業(yè)。
文檔編號E21B33/12GK101255784SQ20081001569
公開日2008年9月3日 申請日期2008年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月15日
發(fā)明者余金鈴, 冀延民, 張明星, 李安夏, 李延軍, 軍 程, 趙志勇, 邱國清, 郝建忠 申請人:中國石化集團勝利石油管理局石油開發(fā)中心