CN105134184A - 一种水平井连续验窜工艺管柱及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水平井连续验窜工艺管柱及方法，该管柱包括油管、弹性扶正器Ⅰ、安全丢手、封隔器Ⅰ、封隔器Ⅱ、弹性扶正器Ⅱ、座封球座、眼管、导向丝堵；所述油管的一端与封隔器Ⅰ连接，所述的封隔器Ⅰ与封隔器Ⅱ通过油管短节Ⅰ连接，所述的封隔器Ⅱ与座封球座通过油管短节Ⅱ连接，所述的座封球座与导向丝堵通过眼管连接；所述的弹性扶正器Ⅰ和安全丢手套设在油管且靠近封隔器Ⅰ的一端上，所述的安全丢手位于弹性扶正器Ⅰ与封隔器Ⅰ之间，所述的油管短节Ⅰ内设有一定压滑套，所述的性扶正器Ⅱ套设在油管短节Ⅱ上；能够多次验窜必须多次起下管柱，且能够准确的确定封隔器座封状态，区分判断是窜槽还是封隔器未座封，保证了验窜效率、准确性和成功率。

Description

一种水平井连续验窜工艺管柱及方法

技术领域

本发明涉及石油开采领域，具体涉及本发明涉及应用于油田水平井老井连续验窜的工艺管柱及方法，一趟钻连续验证段间窜、管外窜、套破等情况，并可有效判断井下封隔器座封状态。

背景技术

水平井采油技术始于20世纪80年代，主要用于油田开发中提高油气产量和油气采收率。随着工业技术的发展和人们对水平井开采技术认识的不断加深，用水平井开发油田受到了广泛重视。水平井是井斜角达到或接近90度，井身沿着水平方向钻进一定长度的井。如图1所示的目前水平井常用的一种水平井用管柱，它包括垂直井段100和水平井段200。所述垂直井段100与所述水平井段200的夹角即为井斜角。所述垂直井段100设有套管，所述套管内部设有用于抽油的抽油管柱。所述水平井段200设有筛管，所述筛管与所述套管连接的一端为水平井段的脚跟位置202，所述筛管深入油层的另一端为水平井段的脚尖位置203。所述筛管上设有筛孔201，原油可以由油层经所述筛孔201进入到所述筛管内部，当所述筛管内的原油进入到一定量时，再有所述套管内的抽油管柱将所述原油开采至地面；

水平井由于在一段井筒中存在着多个射孔段，因此在找水、堵水、重复改造、酸化等措施时，为了消减井下事故的发生几率，保障措施有效性和成功率，需要确认目标段套管是否存在破漏，段间是否连通，管外水泥环是否存在窜槽。但常规验窜工艺管柱多为一次性，对于多次验窜必须多次起下管柱，且无法确定封隔器座封状态，难以区分判断是窜槽还是封隔器未座封，严重影响验窜效率和准确性。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种能够准确的确定封隔器座封状态，区分判断是窜槽还是封隔器未座封，适用于水平井连续重复验证管外窜、段间窜、段间套管密封性的工艺管柱及方法。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：一种水平井连续验窜工艺管柱，包括油管、弹性扶正器Ⅰ、安全丢手、封隔器Ⅰ、封隔器Ⅱ、弹性扶正器Ⅱ、座封球座、眼管、导向丝堵；

所述油管的一端与封隔器Ⅰ连接，所述的封隔器Ⅰ与封隔器Ⅱ通过油管短节Ⅰ连接，所述的封隔器Ⅱ与座封球座通过油管短节Ⅱ连接，所述的座封球座与导向丝堵通过眼管连接；所述的弹性扶正器Ⅰ和安全丢手套设在油管且靠近封隔器Ⅰ的一端上，所述的安全丢手位于弹性扶正器Ⅰ与封隔器Ⅰ之间，所述的油管短节Ⅰ内设有一定压滑套，所述的性扶正器Ⅱ套设在油管短节Ⅱ上。

所述的油管短节Ⅰ内还设有一反洗井器，该反洗井器位于封隔器Ⅰ与定压滑套之间。

所述的封隔器Ⅰ和封隔器Ⅱ采用的是重复座封的K341型封隔器。

所述的封隔器Ⅰ的座封压力大于封隔器Ⅱ的座封压力。

所述的定压滑套的开启压力高于封隔器Ⅰ的座封压力。

一种水平井连续验窜工艺方法，按照以下步骤进行：

步骤一：将通过油管、油管短节Ⅰ、油管短节Ⅱ、弹性扶正器Ⅰ、安全丢手、封隔器一Ⅰ、反洗井器、定压滑套，封隔器Ⅱ，弹性扶正器Ⅰ，座封球座，眼管，导向丝堵连接组成的管柱下至套管中的目标段；

步骤二：施工时，先从油管正循环，确保管柱通畅，停止循环，待套管返水平稳后，观察套管返水量，并做好记录；

步骤三：从油管投座封球座密封球，从油管打压对封隔器Ⅱ进行座封，打压的座封压力小于封隔器Ⅰ座封压力，稳压分钟管柱内的压力不降为止；

步骤四：从套管小排量打压，观察油管返水情况，如果油管不返水或返水量与打压前无明显变化，说明封隔器Ⅱ座封严密，如果油管返水量增大，则加大排量，如果套管压力上升明显，返水量变化不明显，说明封隔器Ⅱ座封严密；如果返水量变化较大或压力上升不明显，则说明存在管外窜；

步骤五：在封隔器Ⅱ座封严密时，观察套管返水情况，并做好记录，继续从油管打压大于封隔器Ⅰ进行座封，封隔器Ⅰ完成座封后，继续打压，使压力高于定压滑套的开启压力，小于座封球座脱落压力，定压滑套开启，观察套管返水情况，如果返水量小于等于座封前返水量，说明封隔器密封完好；如果返水量迅速增大，压力快速下降，说明封隔器Ⅰ座封不严；如果压力变化小，返水量不变，说明该段不存在窜槽；如果压力变化小，返水量增加较小，且水量增加延时较长，说明该段存在窜槽；

步骤六：如对步骤五中所出现的情况判断不清楚，需要进一步验证封隔器Ⅰ座封状态，则可从套管打压，压力大于反洗井器开启压力，观察油管返液量是否增加，如增加说明封隔器Ⅰ未座封或座封不严，如不增加说明封隔器Ⅰ座封完好；

步骤七：上提管柱，使封隔器Ⅰ和封隔器Ⅱ解封，重新放置管柱至新位置，重复步骤一至步骤五即可实现多段连续重复验窜。

本发明采用以上技术方案，具有以下优点，能够多次验窜必须多次起下管柱，且能够准确的确定封隔器座封状态，区分判断是窜槽还是封隔器未座封，保证了验窜效率、准确性和成功率。

附图说明

图1：本发明的结构示意图。

图中：1、弹性扶正器Ⅰ；2、安全丢手；3、封隔器Ⅰ；4、定压滑套；5、封隔器Ⅱ；6、弹性扶正器Ⅱ；7、座封球座；8、眼管；9、导向丝堵；10、油管；11、套管；12、反洗井器；13、油管短节Ⅰ；油管短节Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

实施例1

如图1所示，一种水平井连续验窜工艺管柱，包括油管10、弹性扶正器Ⅰ1、安全丢手2、封隔器Ⅰ3、封隔器Ⅱ5、弹性扶正器Ⅱ6、座封球座7、眼管8、导向丝堵9；

所述油管10的一端与封隔器Ⅰ3连接，所述的封隔器Ⅰ3与封隔器Ⅱ5通过油管短节Ⅰ13连接，所述的封隔器Ⅱ5与座封球座7通过油管短节Ⅱ14连接，所述的座封球座7与导向丝堵9通过眼管8连接；所述的弹性扶正器Ⅰ1和安全丢手2套设在油管10且靠近封隔器Ⅰ3的一端上，所述的安全丢手2位于弹性扶正器Ⅰ1与封隔器Ⅰ3之间，所述的油管短节Ⅰ13内设有一定压滑套4，所述的性扶正器Ⅱ6套设在油管短节Ⅱ14上。

在工作中，把该管柱下方到套管11的指定位置后，先从油管10正循环，确保管柱通畅，停止循环，待套管11返水平稳后，观察套管11返水量，并做好记录；从油管10投座封球座7密封球，从油管10打压对封隔器Ⅱ5进行座封，打压的座封压力小于封隔器Ⅰ3座封压力，稳压10分钟管柱内的压力不降为止；从套管11小排量打压，观察油管10返水情况，如果油管10不返水或返水量与打压前无明显变化，说明封隔器Ⅱ5座封严密，如果油管10返水量增大，则加大排量，如果套管10压力上升明显，返水量变化不明显，说明封隔器Ⅱ5座封严密；如果返水量变化较大或压力上升不明显，则说明存在管外窜；在封隔器Ⅱ5座封严密时，观察套管11返水情况，并做好记录，继续从油管10打压大于封隔器Ⅰ3进行座封，封隔器Ⅰ3完成座封后，继续打压，使压力高于定压滑套4的开启压力，小于座封球座7脱落压力，定压滑套4开启，观察套管11返水情况，如果返水量小于等于座封前返水量，说明封隔器密封完好；如果返水量迅速增大，压力快速下降，说明封隔器Ⅰ3座封不严；如果压力变化小，返水量不变，说明该段不存在窜槽；如果压力变化小，返水量增加较小，且水量增加延时较长，说明该段存在窜槽。

实施例2

在实施例1的基础上，所述的封隔器Ⅰ3和封隔器Ⅱ5采用的是重复座封的K341型封隔器；所述的封隔器Ⅰ3的座封压力大于封隔器Ⅱ5的座封压力，本实施例中封隔器Ⅰ3和封隔器Ⅱ5采用的K341型封隔器主要是能够实现重复的座封，在工作的过程中能够实现多次验窜，在多次验窜的过程中该封隔器能够多次的座封与解封，封隔器Ⅰ3的座封压力大于封隔器Ⅱ5的座封压力为了在工作的过程中首先多封隔器Ⅱ5进行座封，再对封隔器Ⅰ3进行打压座封。

实施例3

在实施例1的基础上，所述的油管短节Ⅰ13内还设有一反洗井器12，该反洗井器12位于封隔器Ⅰ3与定压滑套4之间，所述的定压滑套4的开启压力高于封隔器Ⅰ3的座封压力。在工作的过程中如不能对实施例1中所出现的情况判断不清楚，需要进一步验证封隔器Ⅰ3座封状态，则可从套管11打压，压力大于反洗井器12开启压力，观察油管10返液量是否增加，如增加说明封隔器Ⅰ3未座封或座封不严，如不增加说明封隔器Ⅰ3座封完好。

实施例4

一种水平井连续验窜工艺方法，，按照以下步骤进行：

步骤一：将通过油管10、油管短节Ⅰ13、油管短节Ⅱ14、弹性扶正器Ⅰ1、安全丢手2、封隔器一Ⅰ3、反洗井器12、定压滑套4，封隔器Ⅱ5，弹性扶正器Ⅰ6，座封球座7，眼管8，导向丝堵9连接组成的管柱下至套管11中的目标段；

步骤二：施工时，先从油管10正循环，确保管柱通畅，停止循环，待套管11返水平稳后，观察套管11返水量，并做好记录；

步骤三：从油管10投座封球座7密封球，从油管10打压对封隔器Ⅱ5进行座封，打压的座封压力小于封隔器Ⅰ3座封压力，稳压10分钟管柱内的压力不降为止；

步骤四：从套管11小排量打压，观察油管10返水情况，如果油管10不返水或返水量与打压前无明显变化，说明封隔器Ⅱ5座封严密，如果油管10返水量增大，则加大排量，如果套管10压力上升明显，返水量变化不明显，说明封隔器Ⅱ5座封严密；如果返水量变化较大或压力上升不明显，则说明存在管外窜；

步骤五：在封隔器Ⅱ5座封严密时，观察套管11返水情况，并做好记录，继续从油管10打压大于封隔器Ⅰ3进行座封，封隔器Ⅰ3完成座封后，继续打压，使压力高于定压滑套4的开启压力，小于座封球座7脱落压力，定压滑套4开启，观察套管11返水情况，如果返水量小于等于座封前返水量，说明封隔器密封完好；如果返水量迅速增大，压力快速下降，说明封隔器Ⅰ3座封不严；如果压力变化小，返水量不变，说明该段不存在窜槽；如果压力变化小，返水量增加较小，且水量增加延时较长，说明该段存在窜槽；

步骤六：如对步骤五中所出现的情况判断不清楚，需要进一步验证封隔器Ⅰ3座封状态，则可从套管11打压，压力大于反洗井器12开启压力，观察油管10返液量是否增加，如增加说明封隔器Ⅰ3未座封或座封不严，如不增加说明封隔器Ⅰ3座封完好；

步骤七：上提管柱，使封隔器Ⅰ3和封隔器Ⅱ5解封，重新放置管柱至新位置，重复步骤一至步骤五即可实现多段连续重复验窜。

通过以上实施例可以看出，本申请能够多次验窜必须多次起下管柱，且能够准确的确定封隔器座封状态，区分判断是窜槽还是封隔器未座封，保证了验窜效率、准确性和成功率。

在上述实施例中，所述的弹性扶正器、安全丢手、定压滑套、反洗井器、都是本技术领域的常用部件，在这里不一一描述。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水平井连续验窜工艺管柱，其特征在于，包括油管（10）、弹性扶正器Ⅰ（1）、安全丢手（2）、封隔器Ⅰ（3）、封隔器Ⅱ（5）、弹性扶正器Ⅱ（6）、座封球座（7）、眼管（8）、导向丝堵（9）；

所述油管（10）的一端与封隔器Ⅰ（3）连接，所述的封隔器Ⅰ（3）与封隔器Ⅱ（5）通过油管短节Ⅰ（13）连接，所述的封隔器Ⅱ（5）与座封球座（7）通过油管短节Ⅱ（14）连接，所述的座封球座（7）与导向丝堵（9）通过眼管（8）连接；所述的弹性扶正器Ⅰ（1）和安全丢手（2）套设在油管（10）且靠近封隔器Ⅰ（3）的一端上，所述的安全丢手（2）位于弹性扶正器Ⅰ（1）与封隔器Ⅰ（3）之间，所述的油管短节Ⅰ（13）内设有一定压滑套（4），所述的性扶正器Ⅱ（6）套设在油管短节Ⅱ（14）上。

2.根据权利要求1所述的一种水平井连续验窜工艺管柱，其特征在于，所述的油管短节Ⅰ（13）内还设有一反洗井器（12），该反洗井器（12）位于封隔器Ⅰ（3）与定压滑套（4）之间。

3.根据权利要求1所述的一种水平井连续验窜工艺管柱，其特征在于，所述的封隔器Ⅰ（3）和封隔器Ⅱ（5）采用的是重复座封的K341型封隔器。

4.根据权利要求3所述的一种水平井连续验窜工艺管柱，其特征在于，所述的封隔器Ⅰ（3）的座封压力大于封隔器Ⅱ（5）的座封压力。

5.根据权利要求2所述的一种水平井连续验窜工艺管柱，其特征在于，所述的定压滑套（4）的开启压力高于封隔器Ⅰ（3）的座封压力。

6.一种水平井连续验窜工艺方法，其特征在于，按照以下步骤进行：

步骤一：将通过油管（10）、油管短节Ⅰ（13）、油管短节Ⅱ（14）、弹性扶正器Ⅰ（1）、安全丢手（2）、封隔器一Ⅰ（3）、反洗井器（12）、定压滑套（4），封隔器Ⅱ（5），弹性扶正器Ⅰ（6），座封球座（7），眼管（8），导向丝堵（9）连接组成的管柱下至套管（11）中的目标段；

步骤二：施工时，先从油管（10）正循环，确保管柱通畅，停止循环，待套管（11）返水平稳后，观察套管（11）返水量，并做好记录；

步骤三：从油管（10）投座封球座（7）密封球，从油管（10）打压对封隔器Ⅱ（5）进行座封，打压的座封压力小于封隔器Ⅰ（3）座封压力，稳压10分钟管柱内的压力不降为止；

步骤四：从套管（11）小排量打压，观察油管（10）返水情况，如果油管（10）不返水或返水量与打压前无明显变化，说明封隔器Ⅱ（5）座封严密，如果油管（10）返水量增大，则加大排量，如果套管（10）压力上升明显，返水量变化不明显，说明封隔器Ⅱ（5）座封严密；如果返水量变化较大或压力上升不明显，则说明存在管外窜；

步骤五：在封隔器Ⅱ（5）座封严密时，观察套管（11）返水情况，并做好记录，继续从油管（10）打压大于封隔器Ⅰ（3）进行座封，封隔器Ⅰ（3）完成座封后，继续打压，使压力高于定压滑套（4）的开启压力，小于座封球座（7）脱落压力，定压滑套（4）开启，观察套管（11）返水情况，如果返水量小于等于座封前返水量，说明封隔器密封完好；如果返水量迅速增大，压力快速下降，说明封隔器Ⅰ（3）座封不严；如果压力变化小，返水量不变，说明该段不存在窜槽；如果压力变化小，返水量增加较小，且水量增加延时较长，说明该段存在窜槽；

步骤六：如对步骤五中所出现的情况判断不清楚，需要进一步验证封隔器Ⅰ（3）座封状态，则可从套管（11）打压，压力大于反洗井器（12）开启压力，观察油管（10）返液量是否增加，如增加说明封隔器Ⅰ（3）未座封或座封不严，如不增加说明封隔器Ⅰ（3）座封完好；

步骤七：上提管柱，使封隔器Ⅰ（3）和封隔器Ⅱ（5）解封，重新放置管柱至新位置，重复步骤一至步骤五即可实现多段连续重复验窜。