[发明专利]高压浅层全封闭钻塞装置及其使用方法

说明书

本发明是石油工业使用的高压浅层全封闭钻塞装置及其使用方法，适用于钻除油气水井中距离井口较近的浅层位置的水泥塞。本装置防喷管的管体上设有下打压口、管体内部装有活塞总成，防喷管上端自下而上依次与上打压法兰总成和防旋总成连接、下端自上而下依次与转换短节和防喷短节连接，防旋总成中的气缸通过花键套依次与上打压法兰总成中的防旋接头、活塞总成中的皮碗支管和直连管短节连接并通过直连管短节与钻塞管柱以及水动力钻具连接。将本装置吊装到井口防喷装置上面，使防喷短节与井口防喷装置连接，实现安全钻塞作业，有效避免钻塞突遇高压、钻塞管柱被顶出和井喷失控的风险。

技术领域

本发明属于钻除石油工业油气水井中所注水泥塞的钻塞设备，特别是高压浅层全封闭钻塞装置及其使用方法，适用于钻除油气水井中距离井口较近的浅层位置的水泥塞。

背景技术

目前，油田的一些油气水井中所注水泥塞的位置距离井口较近，长期封井后，由于地层压力恢复等原因，在水泥塞底部易聚集高压油气，被封闭的压力较高，有的甚至高达105MPa以上。当这些老井重新修复利用时，通常采用常规钻塞工艺钻除水泥塞，但是由于上述井中的水泥塞太浅，钻具重量太轻，一旦钻透水泥塞便会遇到高压油气，高压油气瞬间释放，钻具极易被井内高压顶飞，甚至“发射”出去，发生危险。用传统带压作业设备存在搬迁及作业费用高等缺点。为了防止上述事故的发生，目前的常用设备有独立式带压作业设备，辅助式带压作业设备，连续油管带压作业设备。其作业设备主要由作业动力设备、井架、防喷管柱、注入头，液压控制等多种设备及辅助器件构成；其主要缺陷是这些设备成本高，结构复杂，设备庞大，运移搬家成本高，作业成本也高，需要配置的作业人员多等缺点，如一套独立式带压作业设备、连续油管作业设备，一套的价格都高达3—4千万元，大大增加了生产成本。

目前，生产现场需要一种结构简单、工作可靠，安全系数高的浅层钻塞专用设备，来弥补浅层高压钻塞作业的空白。

发明内容

本发明的目的是提供高压浅层全封闭钻塞装置及其使用方法，为浅层高压钻塞作业所专用，能够有效施加和控制钻压，实现浅层钻塞作业，当井内有瞬间高压时能实现有效控制，防止井内钻塞管柱被顶出。降低浅层钻塞作业成本的投入，降低生产成本。

本发明的技术解决方案是：高压浅层全封闭钻塞装置包括防喷管，防喷管的管体上设有下打压口、管体内部装有活塞总成，防喷管上端自下而上依次与上打压法兰总成和防旋总成连接、下端自上而下依次与转换短节和防喷短节连接，防旋总成中的气缸通过花键套依次与上打压法兰总成中的防旋接头、活塞总成中的皮碗支管和直连管短节连接并通过直连管短节与钻塞管柱以及水动力钻具连接；防喷管的外部通过管线固定支架固定着旋塞阀和单向阀，单向阀与旋塞阀连接，单向阀的出口通过上打压管线与上打压法兰总成的上打压口连接、单向阀的进口通过管线与地面泵车连接，下打压口通过管线与溢流池连接，气缸与气源连接。

用于高压浅层全封闭钻塞装置的使用方法，如下述：

a、将本装置吊装到井口防喷装置上面，使防喷短节与井口防喷装置连接；

b、拆卸快速卡箍，将本装置吊起，使转换短节与防喷短节脱离；

c、将本装置与水动力钻具连接；

d、钻塞；

e、第一根单根钻塞到位后，上提本装置，倒换高压水的流向，续接单根；

f、重复钻塞和续接单根的操作，直到钻开井筒中的水泥塞。