[发明专利]一种高压气体冲击振动固井系统及振动方法

权利要求书

1.一种高压气体冲击振动固井系统，其特征在于，所述高压气体冲击振动固井系统是：井壁(1)中央预设套管(3)，套管(3)与井壁(1)之间形成环空间(8)，在套管(3)内的适当位置投放胶塞(6)，胶塞(6)上端通过密封圈(7)与套管(3)内壁密封；在套管(3)内密封圈(7)以上是注入的钻井液(2)，在套管(3)内胶塞(6)及以下内腔和外壁的环空间(8)中注入水泥浆(4)，水泥浆(4)内含有高温易熔充气颗粒(5)。

2.一种权利要求1所述高压气体冲击振动固井系统的振动固井方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，套管下入到油气井内预设位置，套管与油气井的井壁之间形成环形空间；

步骤2，向配制水泥浆中预先添加高温易熔充气颗粒；

步骤3，向套管中注入步骤2的预先添加高温易熔充气颗粒的水泥浆；

步骤4，向套管中注入胶塞及密封圈；

步骤5，向套管中注入钻井液；

步骤6，向所述胶塞施压使水泥浆移动；

步骤7，步骤6向胶塞所施压力，使水泥浆经过套管内腔下端口达到环形空间预设位置和预设温度T，并使高温易熔充气颗粒熔化；

步骤8，在高温易熔充气颗粒熔化时，高压气体迸出，产生振动。

3.根据权利要求2所述高压气体冲击振动固井系统的振动固井方法，其特征在于，所述高温易熔充气颗粒与水泥浆均匀配制，配制比例为1000粒/m³-5000粒/m³；具体配制时，高温易熔充气颗粒含量依据固井需求和水泥浆的材料而定。

4.根据权利要求2所述高压气体冲击振动固井系统的振动固井方法，其特征在于，所述步骤6向胶塞所施压力即内部憋压依据固井需求而定，参考范围1MPa-50MPa；实施过程中，胶塞在前半段移动需要的压力较小，在后半段和碰压前需要的压力较大，压力与液体密度差、井深及水泥浆上返的距离有关。

5.根据权利要求2所述高压气体冲击振动固井系统的振动固井方法，其特征在于，所述步骤7的预设温度T依据油气井深度与地热关系确定。

6.根据权利要求2所述高压气体冲击振动固井系统的振动固井方法，其特征在于，所述高温易熔充气颗粒内部充入高压惰性气体为氩气、氮气，或二氧化碳气体,气体压力是大气压力的50～100倍。

7.根据权利要求2所述高压气体冲击振动固井系统的振动固井方法，其特征在于，所述高温易熔充气颗粒外壳为高温易熔材料，该高温易熔材料是油气井中温度能够达到外壳的熔点为准；具体颗粒外壳材料的选择需根据深井温度计算公式计算后选择，式中：T为预设温度；t为井口温度；h为井下深度。

8.根据权利要求7所述高压气体冲击振动固井系统的振动固井方法，其特征在于，所述高温易熔充气颗粒外壳为高温易熔合金或热熔胶EVA材质；其中易熔合金包括Sn、Ag、Pb、In、Au、Bi和Cd中一种及一种以上。