专利名称：一种用水泥浆胀封管外封隔器辅助固井的方法
技术领域：
本发明涉及一种油田固井的方法，特别涉及一种用水泥浆胀封管外封隔器辅助固井 的方法。二背景技术：
随着油田开发的不断进行，国内各大油田都进入开发中后期。结合附图A,复杂层 系油藏的开发越来越多， 一个井身剖面可能存在多个层系，固井封固完井后层间经常存 在串槽问题，如水层窜到油层、高压层窜到低压层等等现象，严重影响生产。需要有效 实现层间隔离，现有技术是在需要隔离的层间用泥浆或水来胀封管外封隔器作为层间隔 板，工艺是这样实现的1. 下套管，在套管上串接管外封隔器[al]，其深度位置是在需要隔离的层[a2]与层[a3]之间。2. 正常程序固井，碰压后，固井车继续憋压，使套管内的液体(一般是固井车顶替 固井胶塞的清水)进入管外封隔器[al]实现对管外封隔器[al]的胀封。管外封隔器[al]被 胀封后其腔体因充胀了液体而胶囊外径大幅扩张，在层[a2]与层[a3]之间形成隔离。上述现有措施在短期起到一定效果，但是在井下压力、温度和化学腐蚀等因素作用 下封隔器的胶囊很快破损，胶囊中的液体(泥浆或者水)泄漏流失，造成封隔器泄压失 效，失去层间隔离的作用。三
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种用水泥浆胀封管外封隔 器辅助固井的方法，在配套水泥浆胀封管外封隔器辅助固井工具的基础上，在层与层之 间打上了永久坚固的隔板，从而消除了封隔器失效的隐患。其技术方案是包括以下步骤(1) 在井身剖面需要隔离的位置下管外封隔器，随套管、固定凡尔串接下井；(2) 连接好水泥浆胀封管外封隔器辅助固井的工具，通过特殊水泥头、套管正常固井；(3) 顶替碰压胶塞剪切碰压空心胶塞碰压；(4) 上提水泥浆胀封管外封隔器辅助固井的工具替入定量的水泥浆至中心管与管外 封隔器之间的环空腔体中，下放水泥浆胀封管外封隔器辅助固井的工具，憋压使水泥浆 进入管外封隔器，实现水泥浆胀封管外封隔器；(5) 用清水替出剩余的水泥浆后，提出水泥浆胀封管外封隔器辅助固井的工具，完 成施工。其中，水泥浆胀封管外封隔器辅助固井的工具由特殊水泥头、中心管、空心胶塞组 成，其中特殊水泥头主要由提升短节、注入三通、碰压胶塞和外壳组成；特殊水泥头与 中心管用螺纹连接，中心管与空心胶塞套管通过剪切销钉连接。其中，特殊水泥头主要由提升短节、注入三通、碰压胶塞和外壳组成，外壳的内腔 设有碰压胶塞，外侧设有注入三通，外壳的上端安装提升短节。优选的方案是步骤(3)通过水泥头阀门后替碰压胶塞至空心胶塞处剪切空心胶塞 后一同下行，到固井凡尔处碰压。进一步优选的方案是步骤(5)是通过解开特殊水泥头与套管的螺纹连接，稍微提 起辅助固井的工具，泵入大量清水使中心管与套管之间的剩余水泥浆循环流出。本发明的原理是用水泥浆替代泥浆或者水来胀封管外封隔器就消除了封隔器失效的 隐患，相当于在层与层之间打上了永久坚固的隔板，这是因为(1) 凝固的水泥可防止由于装在阀、滑块或固定套上的弹性体的失效而导致的封隔器 变形。(2) 水泥浆膨胀密封系统(包括所有流道)防止了由于化学不配伍或机械失效而导致 的封隔器阀系统放气收縮；(3) 水泥浆膨胀封隔器可在不考虑由于膨胀介质的热胀冷縮引起的密封失效或封隔器 破裂的条件下承受开采或增产措施中的温度变化；(4) 当存在不利的井筒几何形状时，水泥浆膨胀封隔器可在相对较低的膨胀压力条件 下座封，在采油和增产措施中仍能提供相对高压差的密封；(5) 在采油或注水作业中，轴向压力不能传递到水泥浆膨胀封隔器的加强筋和末端， 所以封隔器的完整性并不受这些元器件机械强度的限制。本发明的有益效果是实现了水泥浆膨胀式封隔器辅助固井的工艺，为多层系复杂 油藏的层间防窜固井提供了新的有效技术措施一是利用水泥浆充填管外封隔器可以分隔开不同压力层，以及水、气、油层等，有 效解决固井完井后层间干扰、层间互窜难题。二是利用水泥浆充填管外封隔器，可形成永久性封隔，保护油气层、利于生产和作业。四
附图l是现有技术的示意图；附图2是水泥浆胀封管外封隔器辅助固井工艺的工具结构示意图； 附图3 (a)为水泥浆胀封管外封隔器辅助固井方法的流程示意图； 附图3 (b)为水泥桨胀封管外封隔器辅助固井方法的流程示意图；附图3 (C)为水泥浆胀封管外封隔器辅助固井方法的流程示意图；附图3 (d)为水泥浆胀封管外封隔器辅助固井方法的流程示意图；上图l中[al]管外封隔器、[a2]层、[a3]层、[a4]套管、[a5]水泥环；上图2和3中[l]提升短节、[2]注入三通、[3]碰压胶塞、[4]外壳、[5]特殊水泥头、 [6]中心管、[7]空心胶塞，[8]管外封隔器、[9][10]套管、[ll]固井凡尔、[12]水泥浆。五具体实施例方式其技术方案是包括以下步骤(1) 参照附图3 (a)，在井身剖面需要隔离的位置下套有管外封隔器8，随套管9、10、固定凡尔11串接下井；(2) 连接好水泥浆胀封管外封隔器辅助固井的工具，固井车连接特殊水泥头，通过特殊水泥头5、套管9正常固井；(3) 参照附图3 (b)，通过水泥头阀门后替碰压胶塞3至空心胶塞7处剪切空心胶 塞7后一同下行，到固井凡尔11处碰压。(4) 参照附图3 (c),解开特殊水泥头5与套管9的螺纹连接，上提水泥浆胀封管 外封隔器辅助固井的工具替入定量的水泥浆至中心管6与套管外封隔器8之间的环空腔 体中；放回中心管柱，螺纹连接特殊水泥头5与套管9。泵压使中心管6与套管9串上的 管外封隔器8处进入管外封隔器8的腔体，实现水泥浆胀封管外封隔器8;(5) 通过解开特殊水泥头与套管的螺纹连接，稍微提起辅助固井的工具，泵入大量 清水使中心管与套管之间的剩余水泥浆12循环流出；提出水泥浆胀封管外封隔器辅助固 井的工具，完成施工。其中，水泥浆胀封管外封隔器辅助固井的工具由特殊水泥头5、中心管6、空心胶塞 7组成，其中特殊水泥头5主要由提升短节1、注入三通2、碰压胶塞3和外壳4组成， 外壳4的内腔设有碰压胶塞3，外侧设有注入三通2，外壳的上端安装提升短节l;特殊 水泥头5与中心管6用螺纹连接，中心管6与空心胶塞7套管通过剪切销钉连接。
权利要求
1、一种用水泥浆胀封管外封隔器辅助固井的方法，其特征是包括以下步骤(1)在井身剖面需要隔离的位置下套管外封隔器，随套管、固定凡尔串接下井；(2)连接好水泥浆胀封管外封隔器辅助固井的工具，通过特殊水泥头、套管正常固井；(3)顶替碰压胶塞剪切碰压空心胶塞碰压；(4)上提水泥浆胀封管外封隔器辅助固井的工具替入定量的水泥浆至中心管与管外封隔器之间的环空腔体中，下放水泥浆胀封管外封隔器辅助固井的工具，憋压使水泥浆进入管外封隔器，实现水泥浆胀封管外封隔器；(5)用清水替出剩余的水泥浆后，提出水泥浆胀封管外封隔器辅助固井的工具，完成施工。所述的水泥浆胀封管外封隔器辅助固井的工具由特殊水泥头、中心管、空心胶塞组成，特殊水泥头与中心管活动连接，中心管与空心胶塞套管通过剪切销钉连接。
2、 根据权利要求l所述的用水泥浆胀封管外封隔器辅助固井的方法，其特征是所述的步骤(3)通过水泥头阀门后替碰压胶塞至空心胶塞处剪切空心胶塞后一同下行，到固井凡尔处碰压。
3、 根据权利要求l所述的用水泥浆胀封管外封隔器辅助固井的方法，其特征是所 述的步骤(5)是通过解开特殊水泥头与套管的螺纹连接，稍微提起辅助固井的工具，泵 入大量清水使中心管与套管之间的剩余水泥浆循环流出。
4、 根据权利要求l所述的用水泥浆胀封管外封隔器辅助固井的方法，其特征是所 述的特殊水泥头主要由提升短节、注入三通、碰压胶塞和外壳组成，外壳的内腔设有碰 压胶塞，外侧设有注入三通，外壳的上端安装提升短节。
全文摘要
本发明涉及一种用水泥浆胀封管外封隔器辅助固井的方法。其技术方案是用水泥浆替代泥浆或者水来胀封管外封隔器就消除了封隔器失效的隐患，相当于在层与层之间打上了永久坚固的隔板。在配套水泥浆胀封管外封隔器辅助固井工具的基础上实现了水泥浆胀封管外封隔器辅助固井。本发明的有益效果是实现了水泥浆膨胀式封隔器辅助固井的工艺，为多层系复杂油藏的层间防窜固井提供了新的有效技术措施一是利用水泥浆充填管外封隔器可以分隔开不同压力层，以及水、气、油层等，有效解决固井完井后层间干扰、层间互窜难题。二是利用水泥浆充填管外封隔器，可形成永久性封隔，保护油气层、利于生产和作业。
文档编号E21B33/12GK101255784SQ20081001569
公开日2008年9月3日 申请日期2008年4月15日 优先权日2008年4月15日
发明者余金铃, 冀延民, 张明星, 李安夏, 李延军, 军 程, 赵志勇, 邱国清, 郝建忠 申请人:中国石化集团胜利石油管理局石油开发中心