一種軸向振動脈沖固井方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種軸向振動脈沖固井方法及其裝置，特別適用于固井質(zhì)量要求較高的油井固井施工。首先根據(jù)井身特點和固井要求，調(diào)整井下軸向振動脈沖固井裝置(3)的節(jié)流閥和彈性沖擊箍的參數(shù)，然后將軸向振動脈沖固井裝置(3)、浮鞋(1)和浮箍(2)一起隨套管柱(4)下到設(shè)計井深，到位后按正常程序固井，在軸向振動脈沖固井裝置(3)的作用下，套管柱(4)產(chǎn)生軸向振動，當(dāng)水泥達(dá)到設(shè)計返高時，碰壓膠塞在軸向振動脈沖固井裝置(3)頂部碰壓，侯凝，完成固井施工。本發(fā)明能夠產(chǎn)生軸向脈沖振動，振動距離大可達(dá)500米；全井段壓力有序波動，可提高頂替效果，從而提高固井質(zhì)量高；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，工藝實施方便、安全可靠。
【專利說明】一種軸向振動脈沖固井方法及其裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種軸向振動脈沖固井方法及其裝置，特別適用于固井質(zhì)量要求較高的油井固井施工。

【背景技術(shù)】
[0002]振動固井的好處:①振動頻率在150?200Hz時，水泥石的強(qiáng)度能提高15% ;②在50Hz的振動場作用下，鉆井液粘度降低20?30%，套管上殘留鉆井液減少50%，還有利于清除井壁濾餅；③能大大降低水泥漿靜切力，使水泥漿保持液柱壓力，有利于防止地層流體的侵入，避免竄槽；④增加界面的膠結(jié)質(zhì)量。目前，現(xiàn)場應(yīng)用的一種振動固井方法，是采用地面振動方式，雖然可實現(xiàn)全井段振動，但裝置、工藝復(fù)雜；另一種方法是采用一種偏心錘的徑向振動器，水泥漿通過時產(chǎn)生偏心振動，特點是徑向偏心振動，振動距離短，效果有限。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種軸向振動脈沖固井方法及其裝置，其設(shè)備簡單，能夠產(chǎn)生軸向振動，增加振動距離，提高全井段的固井質(zhì)量。
[0004]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:首先根據(jù)井身特點和固井要求，調(diào)整井下軸向振動脈沖固井裝置的節(jié)流閥和彈性沖擊箍的參數(shù)，然后將軸向振動脈沖固井裝置、浮鞋和浮箍一起，隨套管柱下到設(shè)計井深，到位后按正常程序固井，在軸向振動脈沖固井裝置的作用下，套管柱產(chǎn)生軸向振動，當(dāng)水泥達(dá)到設(shè)計返高時，碰壓膠塞在軸向振動脈沖固井裝置頂部碰壓，侯凝，完成固井施工。在軸向振動脈沖固井裝置作用下，管柱振動距離達(dá)到500米，同時也使整個固井產(chǎn)生全井段的壓力和流速的脈沖性變化，從而提高固井質(zhì)量。
[0005]一種軸向振動脈沖固井方法的使用的專用裝置，它由本體、渦輪轉(zhuǎn)子組成，在渦輪轉(zhuǎn)子上部設(shè)有一個彈性沖擊箍，在渦輪轉(zhuǎn)子下部設(shè)有一個偏心節(jié)流閥，當(dāng)?shù)孛嫦蜃⑷牍叹鄷r，固井水泥漿使渦輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，渦輪轉(zhuǎn)子帶動偏心節(jié)流閥轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動的不同角度就對應(yīng)不同的過流面積，不同的截流效果使渦輪轉(zhuǎn)子軸向竄動，巨大的沖擊力作用轉(zhuǎn)子頂部彈性沖擊箍上，帶動管柱軸向振動。
[0006]本發(fā)明能夠產(chǎn)生軸向脈沖振動，振動距離大可達(dá)500米；全井段壓力有序波動，可提高頂替效果，從而提高固井質(zhì)量高；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，工藝實施方便、安全可靠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明振動脈沖固井方法原理圖。
[0008]圖2是實施本發(fā)明方法的專用裝置井下振動脈沖固井裝置結(jié)構(gòu)原理圖。

【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述:首先根據(jù)井身特點和固井要求，調(diào)整井下軸向振動脈沖固井裝置(3)的節(jié)流閥和彈性沖擊箍的參數(shù)，然后將軸向振動脈沖固井裝置(3)、浮鞋(I)和浮箍(2) —起隨套管柱(4)下到設(shè)計井深，到位后按正常程序固井，在軸向振動脈沖固井裝置(3)的作用下，套管柱(4)產(chǎn)生軸向振動，其工作原理是:固井水泥漿使軸向振動脈沖固井裝置(3)的渦輪轉(zhuǎn)子(3.3)轉(zhuǎn)動，帶動偏心節(jié)流閥(3.2)轉(zhuǎn)動，偏心節(jié)流閥(3.2)轉(zhuǎn)動的不同角度對應(yīng)不同的過流面積，不同的截流效果使渦輪轉(zhuǎn)子(3.3)軸向竄動，巨大的沖擊力作用在渦輪轉(zhuǎn)子頂部彈性沖擊箍(3.4)上，帶動套管柱(4)軸向振動，當(dāng)水泥達(dá)到設(shè)計返高時，碰壓膠塞在軸向振動脈沖固井裝置(3)頂部碰壓，侯凝，完成固井施工。在軸向振動脈沖固井裝置(3)作用下，套管柱(4)振動距離達(dá)到500米，同時也使整個固井產(chǎn)生全井段的壓力和流速的脈沖性變化，從而提高固井質(zhì)量。
[0010]一種軸向振動脈沖固井方法的使用的專用裝置，它由本體(3.1)、渦輪轉(zhuǎn)子(3.3)組成，在渦輪轉(zhuǎn)子(3.3)上部設(shè)有一個彈性沖擊箍(3.4)，在渦輪轉(zhuǎn)子(3.3)下部設(shè)有一個偏心節(jié)流閥(3.2)，當(dāng)?shù)孛嫦蜃⑷牍叹鄷r，固井水泥漿使渦輪轉(zhuǎn)子(3.3)轉(zhuǎn)動，渦輪轉(zhuǎn)子(3.3)帶動偏心節(jié)流閥(3.2)轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動的不同角度就對應(yīng)不同的過流面積，不同的截流效果使渦輪轉(zhuǎn)子(3.2)軸向竄動，巨大的沖擊力作用在轉(zhuǎn)子頂部彈性沖擊箍(3.4)上，帶動套管柱(4)軸向振動。
【權(quán)利要求】
1.一種軸向振動脈沖固井方法，其特征在于:首先根據(jù)井身特點和固井要求，調(diào)整井下軸向振動脈沖固井裝置(3)的節(jié)流閥和彈性沖擊箍的參數(shù)，然后將軸向振動脈沖固井裝置(3)、浮鞋(I)和浮箍(2) —起隨套管柱(4)下到設(shè)計井深，到位后按正常程序固井，在軸向振動脈沖固井裝置(3)的作用下，套管柱(4)產(chǎn)生軸向振動，當(dāng)水泥達(dá)到設(shè)計返高時，碰壓膠塞在軸向振動脈沖固井裝置(3)頂部碰壓，侯凝，完成固井施工。
2.一種用于權(quán)利要求1所述的軸向振動脈沖固井方法專用裝置，它由本體(3.1)、渦輪轉(zhuǎn)子(3.3)組成，其特征在于在渦輪轉(zhuǎn)子(3.3)上部設(shè)有彈性沖擊箍(3.4)，在渦輪轉(zhuǎn)子(3.3)下部設(shè)有一個偏心節(jié)流閥(3.2)。
【文檔編號】E21B28/00GK104343412SQ201310343730
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月9日
【發(fā)明者】張喜慶, 余金陵, 魏斌, 任淑瓊, 石建平, 石凱 申請人:勝利油田勝機(jī)石油裝備有限公司