[发明专利]一种连续油管作业分级固井系统及固井方法

说明书

本发明属于油气田固井技术领域，特别涉及一种连续油管作业分级固井系统及固井方法。一种连续油管作业分级固井系统，包括：井口注入装置、分级箍、开窗工具、一级胶塞、二级胶塞，连续油管作业分级固井包括以下步骤：下入分级箍，安装井口注入装置，一级固井，下入开窗工具打开分级箍，二级固井，起出开窗工具。本发明采用连续油管实现固井作业，注水泥作业完成后，二级胶塞随连续油管起出井口，无需通过管柱捅落至井底，作业成本低、效率高，实现连续油管作业全通径井筒的免钻分级固井，有效提高井筒完整性，改善固井质量。

技术领域

本发明属于油气田固井技术领域，特别涉及一种连续油管作业分级固井系统及固井方法。

背景技术

分级固井工艺是在套管柱上安装一种特殊分级固井装置，固井时通过分级固井装置及各种配套塞子，将一口井的注水泥作业分成二级、三级或更多级完成，现场应用一般以二级固井为主。当现场有如下情况，常规一次上返固井工艺不能满足井筒封固套管保护要求时，常采用分级固井工艺：一次注水泥量过大；地层不能承受过大的液柱压力；封隔特殊层位；防止固井后环空气窜；封固段上下温差大，水泥浆性能不易调节等。

目前，分级固井装置主要分为常规式和免钻式两大类，免钻分级装置因不需要下入小钻具钻除装置的内部滑套、胶塞、胶塞座等，因此在现场得到推广应用。从循环孔打开方式上，免钻分级固井装置又可分为机械式和液压式两种。机械式分级固井装置通常在一级注水泥碰压后投入打开塞，打开塞自行下落到胶塞座打开循环孔，但是该方式难以实现分级装置本体设计通径内工具附件的自行落井。液压式分级固井装置采用液压打开循环孔，虽然结构形式上得到简化，但设计难度大。注水泥作业完成后，免钻分级固井装置内的胶塞和胶塞座也有两种下落方式:早期采用完井采油管柱通井，将胶塞和胶塞座捅落至井底。第二种方式为关孔重力塞、上胶塞和胶塞座一起自行下落至井底。第一种方式，在下管柱通井前，无法进行完井电测作业。第二种方式，胶塞、胶塞座下落井底的成功率有待进一步提高。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种连续油管作业分级固井系统及固井方法，采用连续油管实现固井作业，注水泥作业完成后，二级胶塞随连续油管起出井口，无需通过管柱捅落至井底，作业成本低、效率高，实现连续油管作业全通径井筒的免钻分级固井，有效提高井筒完整性，改善固井质量。

本发明的技术方案在于：一种连续油管作业分级固井系统，包括：井口注入装置、分级箍、开窗工具、一级胶塞、二级胶塞，其中：

所述井口注入装置从上到下包括依次连接的顶替液注入平板闸阀、三闸板防喷器、水泥浆注入平板闸阀；

所述分级箍包括上接头、滑套、弹簧、下接头，所述上接头的下部外壁与所述下接头的上部内壁固定连接，所述下接头的下部内壁上设有环形台阶，所述环形台阶上设有弹簧，所述弹簧上方设有所述滑套，所述滑套的上端面与所述上接头的下端面接触，所述滑套的内壁上设有变径槽；

所述开窗工具从上到下包括依次连接的连续油管接头、锥体、中心杆、开窗工具本体、连接头、弹簧爪，所述中心杆外侧设有胶筒，所述弹簧爪下端两侧分别设有钢丝轴，所述钢丝轴上设有钢丝，所述钢丝通过所述钢丝轴与所述弹簧爪可转动连接；

所述一级胶塞包括一级胶塞本体、位于所述一级胶塞本体侧面的一级胶塞裙翼，所述一级胶塞本体为实心；

所述二级胶塞包括二级胶塞本体、位于所述二级胶塞本体侧面的二级胶塞裙翼，所述二级胶塞本体内部设有通孔，所述通孔的直径与作业的连续油管外径相同。

所述下接头的中部壳体上设有多个径向通孔，所述径向通孔的中心位于同一平面。

所述滑套的壳体上设有数量、大小与所述径向通孔均相同的分流孔，所述分流孔位于所述径向通孔的上方，在所述分流孔下方内壁上设有变径槽。

所述滑套与所述下接头内壁之间设有多道密封圈。

所述上接头的内径与所述滑套的内径相同。