[发明专利]一种用于深孔的分层止水装置和分层止水工艺

说明书

本发明公开一种用于深孔的分层止水装置和使用该装置的止水工艺，该分层止水装置包括自上而下口径依次变小的若干套管、将相邻两套管密封连接的变径部、设置在相邻两套管中的下方套管上端头的朝上的环形凸沿、可拆卸地与环形凸沿密封连接的止水管和用于堵塞相邻两套管中的下方套管上端口的可拆除桥塞；所述套管包括相连接的滤水管和井壁管。使用该装置采用本发明的工艺进行止水后，提高止水效果而适于深层卤水井，同时可以使钻探井直接转变成采卤井，避免资源浪费。

技术领域

本发明属于水文地质钻探领域，具体涉及一种用于深孔的分层止水装置和分层止水工艺。

背景技术

随着我国西部地区卤水钾盐矿的勘探开发逐渐向深部发展，矿层及地层的复杂性使得原有可用于浅部勘探的钻井工艺无法有效用于深部勘探开发。近年来，在我国西部的深部卤水勘探开发活动中，钻探成井工艺已成为制约勘探开发工作的一个瓶颈，尤其在分多层评价卤水资源时分层止水较为困难。

通常在卤水钾盐矿勘探井的施工过程中会遇到下列问题：卤水钾盐矿矿层埋深大，最深可达1500m以上；普通钻探成井工艺分层止水困难，分层评价卤水资源较难实现，且施工周期长，单井施工周期往往达到5个月以上；普通钻探成井工艺仅能完成探的功能，在完成勘探目的任务后，无法再利用，造成井孔资源浪费。这些问题会极大地推高深部卤水勘探开发的成本，并制约深部卤水钾矿的勘探开发。

发明内容

为了解决上述分层止水困难，容易造成止水失败而无法利用钻井采卤的问题，本发明提供一种用于深孔的分层止水装置和分层止水工艺。

本发明所述用于深孔的分层止水装置，包括自上而下口径依次变小的若干套管、将相邻两套管密封连接的变径部、设置在相邻两套管中的下方套管上端头的朝上的环形凸沿、可拆卸地与环形凸沿密封连接的止水管和用于堵塞相邻两套管中的下方套管上端口的可拆除桥塞；所述套管包括相连接的滤水管和井壁管。

为了使分层止水容易实现，所述变径部为焊接在相邻两套管中的下方套管上端头外周壁的托盘，上方套管下端焊接在托盘上。

为了使管外止水容易实现，在托盘下方的套管上缠绕用于管外止水的海带。

为了使分层止水容易实现，使滤水管和井壁管容易安装，所述环形凸沿上设置外螺纹，所述止水管下端设置内螺纹，环形凸沿和止水管螺纹连接，滤水管和井壁管螺纹连接。

本发明还提供一种使用上述分层止水装置的分层止水工艺，包括以下步骤：

（1）下管成井步骤，以滤水管与含水层相对，井壁管与隔水层相对的方式将一体连接的若干套管下入到预先钻好的多级钻孔中而成井；

（2）分层止水、洗井、抽水步骤，分层止水包括管外止水和管内止水，管外止水通过托盘和海带来进行，管内止水自上而下通过止水管和桥塞进行，管内止水后进行洗井，洗井后进行抽水检测；

（3）取管步骤，检测完毕后，拆除桥塞和止水管。

为了使分层止水容易实现，在（2）分层止水、洗井、抽水步骤中，依次进行：（a）在第一个环形凸沿所在管上端口中塞入桥塞进行止水；（b）洗井；（c）抽水检测；（d）在环形凸沿上旋进止水管；（e）拆除桥塞并将直径更小的桥塞下入至第二个环形凸沿所在管的上端口进行止水；重复上述（b）、（c）、（d）、（e）。

为了在分层止水完毕后直接作为采卤井使用，在（3）取管步骤中，仅拆除桥塞和各止水管，留下各套管形成采卤井。

为了使桥塞容易拆除，所述桥塞由水泥制成。在拆除桥塞时，只需要将桥塞弄碎落入井底即可而不需取出，另外，由于桥塞是堵塞在两相邻套管的口径更小的下一级井段上，因此桥塞可以不必考虑空气阻力而方便地将桥塞堵塞端口。