一種連續管側鉆開窗方法與流程

文檔序號:18174959發布日期:2019-07-13 10:02
一種連續管側鉆開窗方法與流程

本發明涉及連續管鉆井技術領域,具體涉及一種連續管側鉆開窗方法。



背景技術:

連續管鉆井與用常規鉆井設備或修井設備達到同樣的目標相比,控制壓力能力強,能在欠平衡條件下安全、高效地鉆井,連續管起下鉆快,鉆井作業周期短,在鉆井市場特別在欠平衡水平鉆井市場贏得了地位;但連續管側鉆作業不同于利用鉆機和鉆桿常規側鉆作業,因連續管管體無法旋轉,常規側鉆導斜器難以應用于連續管側鉆開窗,采用連續管側鉆開窗作業時,目前常用的方法是鉆井設備或修井設備利用鉆桿送入導斜器進行開窗作業,連續管完成后續鉆進作業,但這種方法導致側鉆周期延長,大幅增加了作業成本和作業強度;另外一種是利用連續管下入錨定器式導斜器,該方法費用相對較低,但是在技術上存在兩個難點:

一是連續管開窗過程復雜,開窗作業需分三次完成,連續油管送入錨定器至預定深度并打壓激活錨定器坐封,用陀螺測出錨定器鍵槽在井內的實際方位,根據井下錨定器鍵槽的方位與設計開窗方位,地面調整導斜器的造斜角度與錨定器方向鍵的角度差,將連續油管與導斜器組合在一起下放到錨定器上,待錨定器鎖定導斜器后,丟手起出連續管,下入銑錐磨銑套管進行開窗作業;

二是連續管開窗作業與常規鉆桿開窗作業在作業參數上有較大不同,常規鉆桿開窗作業時,利用修井設備的轉盤提供扭矩,轉盤轉速一般為50~60 r/min,但連續管無法旋轉,需使用螺桿作為動力鉆具開窗,螺桿轉速一般為300~500r/min,實施過程中需時刻觀察泵壓、鉆屑,控制鉆壓10~20kN并實時調整,控制鉆速1-1.5h/m,排量控制600-720L/min,確保井下安全,至鉆具上提下放無遇阻,完成開窗。



技術實現要素:

為了改善原有技術中三趟鉆完成開窗作業的方式,提高作業效率,減小施工成本,本發明提供了一種連續管側鉆開窗方法,本發明通過兩趟鉆完成連續管側鉆開窗,本發明提高了作業效率,減小了施工成本。

本發明采用的技術方案為:

一種連續管側鉆開窗方法,其特征在于:具體步驟為:

步驟一,下入測井陀螺儀測定方位;

步驟二,下入連續管側鉆導斜器座封鉆具組合到預定位置;

步驟三,開啟鉆井泵,連續管側鉆導斜器座封鉆具組合中的轉向器活塞運動帶動管柱旋轉,通過第一無線磁定位工具將連續管側鉆導斜器座封鉆具組合的朝向參數傳輸到地面,確認方向后,停泵;

步驟四,上提連續管側鉆導斜器座封鉆具組合中的機械式導斜器后,將機械式導斜器中的摩擦塊運動軌道由短軌道切換至長軌道,繼續下放連續管側鉆導斜器座封鉆具組合,摩擦塊帶動錐體向上移動,錐體推動卡瓦外伸,吃入并錨定在套管上,確認機械式導斜器座封后,下放鉆壓達到設定值時,剪斷連接體與斜面之間的連接銷釘,完成機械式導斜器座封丟手;

步驟五,起鉆下入連續管側鉆開窗鉆具組合,磨穿套管后反復磨銑至鉆具上提下放無阻掛現象后完成連續管側鉆開窗。

步驟二中所述的連續管側鉆導斜器座封鉆具組合包括連續管、連接器、轉向器、第一無線磁定位工具和機械式導斜器,所述的連接器將連續管和轉向器連接,轉向器下端與第一無線磁定位工具和機械式導斜器連接。

所述的步驟三中,開啟鉆井泵前通過地面開泵測試第一無線磁定位工具信號穩定后下鉆到設計位置,開啟鉆井泵,轉向器活塞運動帶動管柱旋10°后停止旋轉,通過第一無線磁定位工具將連續管側鉆導斜器座封鉆具組合的朝向參數傳輸到地面,停泵后轉向器活塞運動帶動管柱旋10°后停止旋轉,重復上述開停泵動作直至連續管側鉆導斜器座封鉆具組合面朝向滿足設計方位要求,確定方位后,停泵。

所述機械式導斜器至少包括導斜器本體、卡瓦、長導軌、短導軌、錐體、摩擦塊、連接體與斜面;所述的錐體設在導斜器本體下端,摩擦塊設在錐體上,所述的卡瓦設在導斜器本體中部,卡瓦與錐體之間的導斜器本體上設置有長導軌和短導軌;所述的連接體位于卡瓦上端,所述的導斜器本體上端為斜面,斜面與垂直方向的夾角小于15°;斜面與連接體通過銷釘連接。

所述的連續管為φ73mm連續管,轉向器為φ95mm轉向器,機械式導斜器為φ114mm機械式導斜器;連接器與轉向器通過NC31扣型相連接;第一無線磁定位工具與轉向器和機械式導斜器均分別通過NC31扣型相連接。

所述的轉向器可無極調整,其最小調整精度為10°。

所述第一無線磁定位工具,當井斜>3°后可測量井眼井斜、方位及工具面的參數。

步驟五中所述的連續管側鉆開窗鉆具組合至少包括雙閥板單流閥、液壓丟手、循環短節、第二無線磁定位工具、馬達和銑錐,所述的雙閥板單流閥上端與連接器和連續管連接,所述的雙閥板單流閥下端依次與液壓丟手、循環短節、第二無線磁定位工具、馬達和銑錐連接;連續管側鉆開窗鉆具組合的控制鉆壓5~10kN并實時調整,控制鉆速1-1.5h/m,排量控制420-600L/min,進尺3-4米,無鐵屑返出且鉆具上提下放無遇阻,開窗完成。

所述馬達轉速為100~120r / min。

本發明的有益效果為:

本發明提供的該開窗系統通過兩趟鉆完成連續管側鉆開窗作業,其中連續管側鉆導斜器座封鉆具組合結構設計合理,通過切換機械式導斜器長、短軌道即可實現導斜器座封。

本發明提供的該開窗系統改善了原有技術中三趟鉆完成連續管側鉆開窗作業的方式,提高作業效率,減小施工成本,故有利于作業現場的大規模推廣應用。

本發明提供的該開窗系統中的轉向器可無極調整,通過在地面控制鉆井泵的開關,帶動井下工具正向轉動,從而改變機械式導斜器工具面,該轉向器最小調整精度為10度,適合精細調整連續管側鉆導斜器座封鉆具組合中機械式導斜器工具面朝向

本發明提供的該開窗系統中鉆具材料等級、扣型與所用連續管相同或者高于上部連續管,確保了作業安全性與可靠性。

以下將結合附圖進行進一步的說明。

附圖說明

圖1連續管側鉆導斜器座封鉆具組合。

圖2連續管側鉆開窗鉆具組合。

圖3為機械式導斜器機構示意圖。

1、連續管,2、連接器,3、轉向器,4、第一無線磁定位工具,5、機械式導斜器;501、卡瓦;502、長導軌;503、短導軌;504、錐體;505、摩擦塊;506、連接體;507斜面;508、導斜器本體;6、馬達,7、銑錐,8、雙閥板單流閥,9、液壓丟手,10、循環短節,11、第二無線磁定位工具。

具體實施方式

實施例1:

為了改善原有技術中三趟鉆完成開窗作業的方式,提高作業效率,減小施工成本,本發明提供了如圖1-3所示的一種連續管側鉆開窗方法,本發明通過兩趟鉆完成連續管側鉆開窗,本發明提高了作業效率,減小了施工成本。

一種連續管側鉆開窗方法,其特征在于:具體步驟為:

步驟一,下入測井陀螺儀測定方位;

步驟二,下入連續管側鉆導斜器座封鉆具組合到預定位置;

步驟三,開啟鉆井泵,連續管側鉆導斜器座封鉆具組合中的轉向器3活塞運動帶動管柱旋轉,通過第一無線磁定位工具4將連續管側鉆導斜器座封鉆具組合的朝向參數傳輸到地面,確認方向后,停泵;

步驟四,上提連續管側鉆導斜器座封鉆具組合中的機械式導斜器5后,將機械式導斜器5中的摩擦塊505運動軌道由短軌道503切換至長軌道502,繼續下放連續管側鉆導斜器座封鉆具組合,摩擦塊505帶動錐體504向上移動,錐體504推動卡瓦501外伸,吃入并錨定在套管上,確認機械式導斜器5座封后,下放鉆壓達到設定值時,剪斷連接體506與斜面507之間的連接銷釘,完成機械式導斜器5座封丟手;

步驟五,起鉆下入連續管側鉆開窗鉆具組合,磨穿套管后反復磨銑至鉆具上提下放無阻掛現象后完成連續管側鉆開窗。

本發明提供的開窗系統兩趟鉆完成連續管側鉆開窗作業,其中連續管側鉆導斜器座封鉆具組合結構設計合理,通過切換機械式導斜器5長、短軌道即可實現導斜器座封;該開窗系統改善了原有技術中三趟鉆完成連續管側鉆開窗作業的方式,提高作業效率,減小施工成本,故有利于作業現場的大規模推廣應用。

本發明提供的開窗系統中的轉向器3可無極調整,通過在地面控制鉆井泵的開關,帶動井下工具正向轉動,從而改變機械式導斜器5工具面,該轉向器3最小調整精度為10度,適合精細調整連續管側鉆導斜器座封鉆具組合中機械式導斜器工具面朝向。

本發明提供了兩趟鉆完成連續管側鉆施工的開窗系統,通過連續管側鉆導斜器座封鉆具組合和連續管側鉆開窗鉆具組合,提高作業效率,減小施工成本。

實施例2:

基于實施例1的基礎上,本實施例中,步驟二中所述的連續管側鉆導斜器座封鉆具組合包括連續管1、連接器2、轉向器3、第一無線磁定位工具4和機械式導斜器5,所述的連接器2將連續管1和轉向器3連接,轉向器3下端與第一無線磁定位工具4和機械式導斜器5連接。

所述的步驟三中,開啟鉆井泵前通過地面開泵測試第一無線磁定位工具4信號穩定后下鉆到設計位置,開啟鉆井泵,轉向器3活塞運動帶動管柱旋10°后停止旋轉,通過第一無線磁定位工具4將連續管側鉆導斜器座封鉆具組合的朝向參數傳輸到地面,停泵后轉向器3活塞運動帶動管柱旋10°后停止旋轉,重復上述開停泵動作直至連續管側鉆導斜器座封鉆具組合面朝向滿足設計方位要求,確定方位后,停泵。

所述機械式導斜器5至少包括導斜器本體508、卡瓦501、長導軌502、短導軌503、錐體504、摩擦塊505、連接體506與斜面507;所述的錐體504設在導斜器本體508下端,摩擦塊505設在錐體504上,所述的卡瓦501設在導斜器本體508中部,卡瓦501與錐體504之間的導斜器本體508上設置有長導軌502和短導軌503;所述的連接體506位于卡瓦501上端,所述的導斜器本體508上端為斜面507,斜面507與垂直方向的夾角小于15°;斜面507與連接體506通過銷釘連接。

所述的連續管1為φ73mm連續管,轉向器3為φ95mm轉向器,機械式導斜器5為φ114mm機械式導斜器;連接器2與轉向器3通過NC31扣型相連接;第一無線磁定位工具4與轉向器3和機械式導斜器5均分別通過NC31扣型相連接。

本發明提供的開窗系統中鉆具材料等級、扣型與所用連續管相同或者高于上部連續管,確保了作業安全性與可靠性。

所述的轉向器3可無極調整,其最小調整精度為10°。

所述第一無線磁定位工具4,當井斜>3°后可測量井眼井斜、方位及工具面的參數。第一無線磁定位工具4與第二無線磁定位工具11為相同的部件,可多次使用。

如圖1所示,連續管側鉆導斜器座封鉆具組合實施方式為:

將連接器2與φ73mm連續管1連接,再將連接器2與φ95mm轉向器3通過NC31扣型相連接,再將φ95mm轉向器3與無線磁定位工具與φ114mm機械式導斜器5通過NC31扣型相連接;地面開泵測試第一無線磁定位工具4信號穩定后下鉆到設計位置,開啟鉆井泵,轉向器3活塞運動帶動管柱旋10°后停止旋轉,通過第一無線磁定位工具4將連續管側鉆導斜器座封鉆具組合的朝向參數傳輸到地面,停泵后轉向器3活塞運動帶動管柱旋10°后停止旋轉,重復上述開停泵動作直至連續管側鉆導斜器座封鉆具組合的工具面朝向滿足設計方位要求,上提機械式導斜器5,機械式導斜器5導軌轉向,將摩擦塊505由短軌道503換至長軌道502,下放鉆具,摩擦塊505帶動錐體504推動卡瓦501外伸,吃入并錨定在套管上,下放鉆壓達到40-60KN時,剪斷連接體506與機械式導斜器斜面507之間的連接銷釘,完成導斜器座封丟手。

步驟五中所述的連續管側鉆開窗鉆具組合至少包括雙閥板單流閥8、液壓丟手9、循環短節10、第二無線磁定位工具11、馬達6和銑錐7,所述的雙閥板單流閥8上端與連接器2和連續管1連接,所述的雙閥板單流閥8下端依次與液壓丟手9、循環短節10、第二無線磁定位工具11、馬達6和銑錐7連接;連續管側鉆開窗鉆具組合的控制鉆壓5~10kN并實時調整,控制鉆速1-1.5h/m,排量控制420-600L/min,進尺3-4米,無鐵屑返出且鉆具上提下放無遇阻,開窗完成。

所述馬達6轉速為100~120r / min。

如圖2所示,連連續管側鉆開窗鉆具組合實施方式為:將連接器2與φ73mm連續管1連接,再將連接器2與雙閥板單流閥8通過NC31扣型相連接,再將雙閥板單流閥8與液壓丟手9通過NC31扣型相連接,再將液壓丟手9與循環短節10通過NC31扣型相連接,再將循環短節10與第二無線磁定位工具11通過NC31扣型相連接,再將第二無線磁定位工具11與馬達6通過NC31扣型相連接,再將馬達6與銑錐7通過NC26扣型相連接;控制鉆壓5~10kN并實時調整,控制鉆速1-1.5h/m,排量控制420-600L/min,進尺3-4米,無鐵屑返出且鉆具上提下放無遇阻,開窗完成。

本發明提供的開窗系統兩趟鉆完成連續管側鉆開窗作業,其中連續管側鉆導斜器座封鉆具組合結構設計合理,通過切換機械式導斜器5長、短軌道即可實現導斜器座封;該開窗系統改善了原有技術中三趟鉆完成連續管側鉆開窗作業的方式,提高作業效率,減小施工成本,故有利于作業現場的大規模推廣應用。

本發明提供的開窗系統中的轉向器3可無極調整,通過在地面控制鉆井泵的開關,帶動井下工具正向轉動,從而改變機械式導斜器5工具面,該轉向器3最小調整精度為10度,適合精細調整連續管側鉆導斜器座封鉆具組合中機械式導斜器工具面朝向。本發明提供的開窗系統中鉆具材料等級、扣型與所用連續管相同或者高于上部連續管,確保了作業安全性與可靠性。

以上例舉僅僅是對本發明的舉例說明,并不構成對本發明的保護范圍的限制,凡是與本發明相同或相似的設計均屬于本發明的保護范圍之內。本發明中為詳細描述的裝置部件及方法均為現有技術,本發明中將不再進行進一步的說明。

再多了解一些
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