一種煤層氣水平井pe篩管完井用泵送裝置及泵送方法
【專(zhuān)利摘要】一種煤層氣水平井PE篩管完井用泵送裝置及泵送方法，屬于煤層氣【技術(shù)領(lǐng)域】。本體的上端為承壓面，承壓面的中部有引導(dǎo)孔，引導(dǎo)孔中有螺紋連接部；本體的下端為半球體引導(dǎo)頭；泄流孔連接引導(dǎo)孔，泄流孔的另一端為半球體引導(dǎo)頭的中部，泄流孔與引導(dǎo)孔的連接部位為斜面。發(fā)明效果:能夠產(chǎn)生足夠的沖擊力，順利帶動(dòng)篩管下行至目的層位。泵送裝置外緣同鉆桿之間保持了合適的間隙，有效地防止了鉆井液中的雜質(zhì)顆?？ㄔ谄溟g而導(dǎo)致的篩管運(yùn)動(dòng)方向偏移或卡死的情況。帶動(dòng)篩管下行的過(guò)程中，能夠順利地帶動(dòng)篩管通過(guò)鉆桿接頭處及井眼彎曲段，避免遇卡事故。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種煤層氣水平井PE篩管完井用泵送裝置及泵送方法，屬于煤層氣

【技術(shù)領(lǐng)域】。 一種煤層氣水平井PE篩管完井用泵送裝置及泵送方法

【背景技術(shù)】
[0002] 煤層氣是賦存在煤巖當(dāng)中的氣體，成分以甲烷為主，俗稱(chēng)瓦斯。煤層氣是一種重要 的非常規(guī)資源，我國(guó)的煤層氣資源豐富，探明地質(zhì)儲(chǔ)量約為36. 8萬(wàn)億立方米。
[0003] 我國(guó)的大部分中高階煤層具有低壓低滲的特點(diǎn)，宜采用U型水平井或水平多分支 井等能夠大幅提高泄流面積的井型來(lái)進(jìn)行煤層氣開(kāi)發(fā)。煤巖的脆性較強(qiáng)，在開(kāi)采過(guò)程中容 易出現(xiàn)大量煤粉產(chǎn)出及煤塊掉落的情況，嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞流道，造成煤層氣井減產(chǎn)。
[0004] 處于后期采煤安全的考慮，金屬管柱被禁止下入煤層當(dāng)中，因此采用一種塑料材 質(zhì)（PE)的篩管下入煤層水平井段進(jìn)行完井。
[0005] 采用PE完井的過(guò)程中，由于材質(zhì)較輕，難以靠自重下入，采用利用井口注入裝置 注入的方式進(jìn)行輔助下入。在注入一定長(zhǎng)度后，由于管柱屈曲自鎖，會(huì)造成很大阻力，無(wú)法 繼續(xù)下入，或者已注入了預(yù)定長(zhǎng)度，需要將篩管送至井底，此時(shí)應(yīng)將篩管割斷通過(guò)泵送方法 將篩管送至目的層位。為實(shí)現(xiàn)上述工程目標(biāo)，需要研發(fā)配套泵送裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種煤層氣水平井PE篩管完井用泵送裝 置及泵送方法，主要用于煤層氣U型井及多分支井塑料篩管完井。
[0007] -種煤層氣水平井PE篩管完井用泵送裝置的泵送方法，含有以下步驟：
[0008] 步驟1、在引導(dǎo)篩管下入引導(dǎo)機(jī)構(gòu)的最前端安裝煤層氣水平井PE篩管完井用泵送 裝置；用于承受液流壓力帶動(dòng)篩管下行；
[0009] 步驟2、煤層氣水平井PE篩管完井用泵送裝置前段為半球體引導(dǎo)頭，以避免在鉆 桿接頭內(nèi)徑較小處或井眼彎曲部分遇阻；后段為圓柱體，通過(guò)螺紋與篩管引導(dǎo)機(jī)構(gòu)本體連 接；
[0010] 步驟3、根據(jù)引導(dǎo)機(jī)構(gòu)所要下入的位置完全坍塌后堵塞流道的可能性，煤層氣水平 井PE篩管完井用泵送裝置中心部位預(yù)留或不預(yù)留一定尺寸的泄流孔；
[0011] 承受開(kāi)泵循環(huán)時(shí)液流的沖擊力，從而在篩管一端形成拉力，解除屈曲鎖緊狀態(tài)并 帶動(dòng)篩管下行；同時(shí)使篩管在下行過(guò)程中保持管體居中，從而減小與鉆桿內(nèi)壁之間的摩阻。
[0012] 將光鉆具組合(不帶鉆頭）下入井下預(yù)定位置后卸扣，用卡瓦將鉆具上端固定在鉆 井平臺(tái)上；
[0013] 根據(jù)鉆具組合最小通徑，及設(shè)計(jì)的鉆井液排量和粘度，確定煤層氣水平井PE篩管 完井用泵送裝置尺寸；
[0014] 將煤層氣水平井PE篩管完井用泵送裝置同篩管的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)通過(guò)螺紋連接；將篩 管注入裝置安裝在井口，將連接完畢的煤層氣水平井PE篩管完井用泵送裝置、引導(dǎo)機(jī)構(gòu)及 篩管通過(guò)注入裝置安放在鉆桿內(nèi)；開(kāi)啟注入裝置，下放篩管；
[0015] 當(dāng)篩管在井內(nèi)遇阻嚴(yán)重時(shí)，或達(dá)到預(yù)定注入長(zhǎng)度時(shí)，割斷篩管，根據(jù)預(yù)先確定的鉆 井液排量連接鉆桿后開(kāi)泵循環(huán)，觀察泵壓表變化；泵壓表的示數(shù)在一定范圍內(nèi)擺動(dòng)時(shí)表明 篩管下行正常；
[0016] 當(dāng)泵壓表有〇· 3-0· 5MPa的壓力突降時(shí)，表明煤層氣水平井PE篩管完井用泵送裝 置及引導(dǎo)機(jī)構(gòu)已沖出鉆桿；當(dāng)泵壓下降不明顯時(shí)，可在泵壓穩(wěn)定后5分鐘，根據(jù)下入深度調(diào) 整，起鉆100米，再次開(kāi)泵循環(huán)，當(dāng)泵壓有大于等于2MPa的下降時(shí)，確認(rèn)煤層氣水平井PE篩 管完井用泵送裝置及引導(dǎo)機(jī)構(gòu)已順利沖出鉆桿；泵送作業(yè)完成。
[0017] 一種煤層氣水平井PE篩管完井用泵送裝置；本體的上端為承壓面，承壓面的中部 有引導(dǎo)孔，引導(dǎo)孔中有螺紋連接部；本體的下端為半球體引導(dǎo)頭；泄流孔連接引導(dǎo)孔，泄流 孔的另一端為半球體引導(dǎo)頭的中部，泄流孔與引導(dǎo)孔的連接部位為斜面。
[0018] 發(fā)明效果：
[0019] 本發(fā)明設(shè)計(jì)的PE篩管泵送裝置，已成功應(yīng)用于多井次的煤層氣U型井PE篩管施 工當(dāng)中?，F(xiàn)場(chǎng)效果表明，該機(jī)構(gòu)具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0020] 1、能夠產(chǎn)生足夠的沖擊力，順利帶動(dòng)篩管下行至目的層位。
[0021] 2、泵送裝置外緣同鉆桿之間保持了合適的間隙，有效地防止了鉆井液中的雜質(zhì)顆 ?？ㄔ谄溟g而導(dǎo)致的篩管運(yùn)動(dòng)方向偏移或卡死的情況。
[0022] 3、帶動(dòng)篩管下行的過(guò)程中，能夠順利地帶動(dòng)篩管通過(guò)鉆桿接頭處及井眼彎曲段， 避免遇卡事故。
[0023] 4、本發(fā)明為PE篩管完井的配套裝置，便攜、可拆卸，根據(jù)所要下入篩管長(zhǎng)度及井 況有一系列型號(hào)供選擇。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024] 當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過(guò)參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本發(fā)明以 及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，但此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解， 構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā) 明的不當(dāng)限定，如圖其中：
[0025] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0026] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本發(fā)明的宗旨所做的許多修改和變化屬于本發(fā)明的保 護(hù)范圍。
[0028] 實(shí)施例1 :如圖1所示，
[0029] -種煤層氣水平井PE篩管完井用泵送裝置；本體的上端為承壓面1，承壓面1的 中部有引導(dǎo)孔2,引導(dǎo)孔2中有螺紋連接部4 ;本體的下端為半球體引導(dǎo)頭3 ;泄流孔4連接 引導(dǎo)孔2,泄流孔4的另一端為半球體引導(dǎo)頭3的中部，泄流孔4與引導(dǎo)孔2的連接部位為 斜面5。
[0030] 在泵送裝置所在層位煤層發(fā)生垮塌后，液(氣）流可由上部引導(dǎo)機(jī)構(gòu)流經(jīng)引導(dǎo)孔2 進(jìn)入泄流孔4,從泄流孔4流出。
[0031] 根據(jù)井場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)的鉆具情況，確定下入井中的鉆具組合。將光鉆具組合(不帶鉆頭） 下入井下預(yù)定位置后卸扣，用卡瓦將鉆具上端固定在鉆井平臺(tái)上。
[0032] 根據(jù)鉆具組合最小通徑，及設(shè)計(jì)的鉆井液排量和粘度，確定泵送裝置尺寸。
[0033] 將泵送裝置同篩管的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)通過(guò)螺紋連接。將篩管注入裝置安裝在井口，將連 接完畢的泵送結(jié)構(gòu)、引導(dǎo)機(jī)構(gòu)及篩管通過(guò)注入裝置安放在鉆桿內(nèi)。開(kāi)啟注入裝置，下放篩 管。
[0034] 當(dāng)篩管在井內(nèi)遇阻嚴(yán)重時(shí)，或達(dá)到預(yù)定注入長(zhǎng)度時(shí)，割斷篩管，根據(jù)預(yù)先確定的鉆 井液排量連接鉆桿后開(kāi)泵循環(huán)，觀察泵壓表變化。泵壓表的示數(shù)在一定范圍內(nèi)擺動(dòng)時(shí)表明 篩管下行正常。
[0035] 當(dāng)泵壓表有0. 3 - 0. 5MPa的壓力突降時(shí)，表明泵送裝置及引導(dǎo)機(jī)構(gòu)已沖出鉆桿。 當(dāng)泵壓下降不明顯時(shí)，可在泵壓穩(wěn)定后5分鐘(根據(jù)下入深度調(diào)整)，起鉆100米，再次開(kāi)泵 循環(huán)，當(dāng)泵壓有大于等于2MPa的下降時(shí)，可確認(rèn)泵送裝置及引導(dǎo)機(jī)構(gòu)已順利沖出鉆桿。泵 送作業(yè)完成。
[0036] 篩管泵送裝置的使用方法，包括尺寸選型、連接次序、入井方法、配套泵送方法。
[0037] 如上所述，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)地說(shuō)明，但是只要實(shí)質(zhì)上沒(méi)有脫離本發(fā) 明的發(fā)明點(diǎn)及效果可以有很多的變形，這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。因此，這 樣的變形例也全部包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種煤層氣水平井PE篩管完井用泵送裝置的泵送方法，其特征在于含有以下步驟： 步驟1、在引導(dǎo)篩管下入的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)的最前端安裝煤層氣水平井PE篩管完井用泵送裝 置；用于承受液流壓力帶動(dòng)篩管下行； 步驟2、煤層氣水平井PE篩管完井用泵送裝置前段為半球體引導(dǎo)頭，以避免在鉆桿接 頭內(nèi)徑較小處或井眼彎曲部分遇阻；后段為圓柱體，通過(guò)螺紋與篩管引導(dǎo)機(jī)構(gòu)本體連接； 步驟3、根據(jù)引導(dǎo)機(jī)構(gòu)所要下入的位置完全坍塌后堵塞流道的可能性，煤層氣水平井 PE篩管完井用泵送裝置中心部位預(yù)留或不預(yù)留一定尺寸的泄流孔； 承受開(kāi)泵循環(huán)時(shí)液流的沖擊力，從而在篩管一端形成拉力，解除屈曲鎖緊狀態(tài)并帶動(dòng) 篩管下行；同時(shí)使篩管在下行過(guò)程中保持管體居中，從而減小與鉆桿內(nèi)壁之間的摩阻。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤層氣水平井PE篩管完井用泵送裝置及泵送方法，其特 征在于將光鉆具組合(不帶鉆頭）下入井下預(yù)定位置后卸扣，用卡瓦將鉆具上端固定在鉆井 平臺(tái)上； 根據(jù)鉆具組合最小通徑，及設(shè)計(jì)的鉆井液排量和粘度，確定煤層氣水平井PE篩管完井 用泵送裝置尺寸； 將煤層氣水平井PE篩管完井用泵送裝置同篩管的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)通過(guò)螺紋連接；將篩管注 入裝置安裝在井口，將連接完畢的煤層氣水平井PE篩管完井用泵送裝置、引導(dǎo)機(jī)構(gòu)及篩管 通過(guò)注入裝置安放在鉆桿內(nèi)；開(kāi)啟注入裝置，下放篩管； 當(dāng)篩管在井內(nèi)遇阻嚴(yán)重時(shí)，或達(dá)到預(yù)定注入長(zhǎng)度時(shí)，割斷篩管，根據(jù)預(yù)先確定的鉆井液 排量連接鉆桿后開(kāi)泵循環(huán)，觀察泵壓表變化；泵壓表的示數(shù)在一定范圍內(nèi)擺動(dòng)時(shí)表明篩管 下行正常； 當(dāng)泵壓表有0. 3-0. 5MPa的壓力突降時(shí)，表明煤層氣水平井PE篩管完井用泵送裝置及 引導(dǎo)機(jī)構(gòu)已沖出鉆桿；當(dāng)泵壓下降不明顯時(shí)，可在泵壓穩(wěn)定后5分鐘，根據(jù)下入深度調(diào)整， 起鉆100米，再次開(kāi)泵循環(huán)，當(dāng)泵壓有大于等于2MPa的下降時(shí)，確認(rèn)煤層氣水平井PE篩管 完井用泵送裝置及引導(dǎo)機(jī)構(gòu)已順利沖出鉆桿；泵送作業(yè)完成。
3. -種煤層氣水平井PE篩管完井用泵送裝置；其特征在于本體的上端為承壓面，承壓 面的中部有引導(dǎo)孔，引導(dǎo)孔中有螺紋連接部；本體的下端為半球體引導(dǎo)頭；泄流孔連接引 導(dǎo)孔，泄流孔的另一端為半球體引導(dǎo)頭的中部，泄流孔與引導(dǎo)孔的連接部位為斜面。
【文檔編號(hào)】E21B19/14GK104100215SQ201310114035
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月3日
【發(fā)明者】申瑞臣, 喬磊, 時(shí)文, 田中蘭, 王子健, 付利, 王開(kāi)龍, 林盛杰, 何愛(ài)國(guó), 張喜偉 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院