[发明专利]在钻井中固定含矿岩层的方法

说明书

本发明属于钻探方法，即属于在钻井中固定含矿岩层的方法。

本发明可以最有效地用于在钻井加固过程中保护含矿岩层免受井下液体和水泥溶液的污染。

在钻井钻进和加固过程中，流动的介质一冲洗液和水泥溶液-向含矿岩层的深部渗进，使其收集器性质变坏，这会增加掌握钻井的时间，需要附加的工作去恢复岩层的收集器性质，而这往往需要巨大的劳动和特质消耗，占用技术和运输工具。

已知一种在钻井中固定含矿岩层的方法，它包括将含矿岩层挖开，放下生产套管，将套管用水泥灌浆至高于含矿岩层，并在含矿岩层区域将这个套管的未被灌浆部分穿孔，即第二次再挖开含矿岩层（ю.β.瓦杰茨基，1973，“石油与天然气钻井的钻进”，矿产出版社，莫斯科，346～348页）。

这种方法的一个严重的缺点是不能保证含矿岩层与其下面的岩层可靠分离，因为套管的水泥灌浆高于含矿岩层。

另一个缺点在于，当含矿岩层容易产生塌坍时不能使用这种已知的方法，因为这时在使用套管与含矿岩层之间的管状空间被坍塌的岩石充满，并且使得从岩层中滤出产品的工作产生困难。

已知还有一种在钻井中固定含矿岩层的方法，它包括挖开含矿岩层和在岩层上穿孔，用成型管子形式的，流动介质不能渗透的薄壳覆盖，这种成型管子是在其安装过程中，通过在管子内产生压力差来扩张，它和设计相比，把直径减小了的生产套管放下注入水泥灌浆并将岩层第二次挖开（苏联专利，A，911015）。

这种方法的基本缺点是由可渗透的薄壳，生产套管的壁与它们之间的水泥环所形成的隔离层厚度增加，这使得第二次挖开岩层困难，并降低了从岩层中将产品过滤入钻井中的过程的有效性。安装小直径的生产套管导致岩层的过滤面积减小，结果是钻井的开采量降低。此外，该方法还需要在不可渗透薄壳上附加许多下降，提升工序，这要消耗大量的时间，材料和劳动力。

本发明的基本任务是创立一种在钻井中固定含矿岩层的方法，它能在同时减少将含矿岩层与其他岩层分离的隔离层的厚度的条件下，增加过滤面积。

所提出的任务是这样解决的，在钻井中固定含矿岩层的方法中，需要挖开含矿岩层，用成型管子形式的-它是在管子安装过程中通过在管子中产生压力差而被扩张形成的一流动介质不能渗秀的薄壳把含矿岩层覆盖，同时放下生产套管并用水泥向套管灌浆，且第二次挖开含矿岩层，根据本发明，在安装不可渗透的薄壳之前，将含矿岩层区的钻井井身扩大，而当把生产套管送入不可渗透薄壳的上部之后生产套管的下降即行停止。

由于增加了在含矿岩层区域的钻井直径和因为只将生产套管放下至不可渗透薄壳的上部中而使隔离层厚度减小，并且在含矿岩层还没有水泥环，因此本发明可以增大过滤面积和从岩层中提取产品。

最好是在含矿岩层区钻井井身的扩大与含矿岩层的挖开同时进行。这样可以免去将扩大挖开的岩层的工具放下至钻井中的许多附加的下降一提升工序。

在本发明的另一实施方案中，含矿岩层区的不可渗透薄壳的放下与安装与生产套管一起进行。这可以取消许多与将钻杆上的不可渗透薄壳放下至钻井中去有关的附加下降一提升工序。

在本发明的最佳实施方案中，在含矿岩层区钻井井身通常扩大至生产套管外径的1.5～2倍。

在含矿岩层区钻井直径的增大小于生产套管直径的1.5倍是不适宜的，因为这样从岩层中过滤液体的面积增加不多，而该直径的扩大超过生产套管直径的2倍受到用成型管子制成的不可渗透薄壳的物理性质的限制，这是因为成型管子的扩张范围是有限的。

本发明的其他目的及优点从以下对其实施例及附图的说明就可清楚了，其中：

图1表示在含矿岩层区钻井井身扩大的过程;

图2表示在钻井井身扩大了的区域内安装不可渗透的薄壳;

图3表示生产套管的水泥灌浆过程;

图4表示带有准备好要使用的不可渗透薄壳的套管的一部分。

在钻井中固定含矿岩层的方法按下列顺序实现。

在挖开含矿岩层之前，在钻头上安装一个扩径器，并挖开这个岩层，同时在生产套管外径1.5～2倍的范围内将此岩层扩大。

然后，将带有钻头和扩径器的钻杆套管提升起来，并将装有生产套管灌浆装置和固定在该套管下端的成型管子形式的不可渗透薄壳的钻杆生产套管放下于钻井中。当不可渗透薄壳处在含矿岩层被扩大区域的对面时，此套管的下降停止。然后，利用被泵送至钻杆内部的液体的压力将不可渗透薄壳扩张至使它紧密压紧含矿岩层被扩大区域的壁，此后进行生产套管的水泥灌浆和按照已知工艺，用在不可渗透的薄壳上穿孔的方法第二次挖开含矿岩层。