[发明专利]一种免钻式分级箍及工艺

说明书

技术领域

本发明属于固井井下工具，特别是一种免钻式分级箍及工艺。

背景技术

长庆油田油井最大钻探井深达到3100米，最大垂深达到2900米，油层段（从延安组到延长组）跨度达900米，由于洛河组漏失严重，地层水对套管腐蚀严重，油田公司要求水泥浆返至地面300～500米。为了节省费用缩短建井周期，油层套管固井全部采用一次上返固井工艺。因固井时经常发生漏失，轻则水泥返高不够，重则上部油层出现未封的质量事故。因此，一次上返固井工艺已不能满足固井要求。由于长庆油田公司开发方案要求垂深超过2500米的油井必须使用分级固井工艺技术。若采用现有的分级箍固井技术则需要下小钻具钻水泥塞，耗费大量时间，同时成本也将相应上升。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低、工艺性好、时间快的一种免钻式分级箍及工艺，以便为钻井提速工作提供有力的技术支撑。

本发明的目的是这样实现的，一种免钻式分级箍，其特征是：它包括外套、重力塞座、上接头、下滑套、关闭套和胶塞套，重力塞座下端为座体，上端为筒体，上端筒体连接胶塞套形成一体，重力塞座与外套之间通过下滑套和关闭套相隔开，下滑套在下，关闭套在上，通过第三销钉组和第四销钉组将重力塞座筒体与下滑套和关闭套连接，通过第一销钉组和第二销钉组将下滑套和关闭套与外套相连接，外套顶端口连接上接头。

所述第一销钉组和第二销钉组之间，由外套向下滑套壁形成循环孔。

所述第一销钉组在第二销钉组的下端，第四销钉组在第三销钉组的下端。

一种免钻式分级箍工艺，其工艺特征是：按照固井程序进行一级注水泥作业，第一级固井碰压结束后，投入重力塞；待重力塞到达分级箍重力塞座位置时，通过井口加压，剪断开孔第一销钉组，使重力塞座与下滑套同步下行，打开循环孔建立二级循环，然后实施第二级注水泥作业；二级注水泥结束后，压二级胶塞替浆，当二级胶塞行至分级箍胶塞套时，完成碰压；蹩压剪断关闭套和第二销钉组，推动关闭套及胶塞套同步下行，关闭循环孔，然后继续加压，剪断下滑套之间的第四销钉组和第三销钉组后，控制压力变化使重力塞座、重力塞、胶塞套、二级胶塞连为一体落入井底，完成二级注水泥作业。

本发明的优点是：

1.分级箍工具在使用中打开、关闭正常，能满足试压20MPa的要求；

2.要求水泥浆体系失水≤80毫升；稠化时间满足安全要求，≥100分钟可调；水泥石强度达到18MPa以上；

3.免钻分级箍在油井固井中试验2—3口井，免钻式分级箍试验成功率95%以上。

下免钻分级箍固井技术应用与固井工程后，其经济效益十分显著，主要有以下几个方面:

1.应用免钻分级箍固井，可避免井队钻分级箍水泥塞作业程序，至少节约2天建井周期，依据井队日费开资4.5万元/日计算（400-500型钻机），每口井可节约钻井队日费开支=2×4.5=9（万元）。2009年共固井120口，计算累计节约日费开支=9×120=1080（万元）；

2.每口井井深平均按2600米计算，一口井使用31/2″钻杆274根，每根日租赁费16元/根，平均每口井小钻杆租赁费：274×16×2=8768元；2009年固井120口，累计节约使用小钻杆费用=8768×120=105.22万元；

3.其中9口出现钻水泥塞等问题，实际支出费用48万元；

4.计算累计节约：1080+105.22—48=1137.22万元；

5.社会效益：应用免钻分级箍固井后井队可节约建井周期2天时间（48小时），具有十分显著的提速效果。

同时由于固井质量的提高，相对减小了套管腐蚀，延长了油井寿命，减少了挤水泥封窜作业费用及对油层的损害，提高了油井原油采收率，因此，具有明显的社会效益。

附图说明

下面结合实施例附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例结构示意图；

图2是免钻分级箍的工作流程示意图；

图3是免钻分级箍的工作流程示意图；

图4是免钻分级箍的工作流程示意图；

图5是免钻分级箍的工作流程示意图；

图6是免钻分级箍的工作流程示意图；

图7是免钻分级箍的工作流程示意图。

图中：1.重力塞座；2.第一销钉组；3.第四销钉组；4.下滑套；5.循环孔；6.关闭套；7.胶塞套；8.第二销钉组；9.第三销钉组；10.外套；11.上接头。

具体实施方式