免钻免捞固完井一体化管柱

摘要

本文公开了一种免钻免捞固完井一体化管柱，包括套管管柱和安装在套管管柱内且下段封闭的坐封工具串管柱；套管管柱包括自上至下依次相连接的开/关式注水泥器、管外封隔器和内密封短接，管外封隔器上设置有传压孔；坐封工具串管柱包括自上至下依次相连接的外密封短接、碰压座和内密封器，外密封短接上设置有过流孔，过流孔位于开/关式注水泥器和内密封短接之间，开/关式注水泥器与外密封短接相密封，内密封短接和内密封器相密封，且开/关式注水泥器与外密封短接之间具有用于脱手的锚定机构。该免钻免捞固完井一体化管柱很好地解决了循环孔关闭不严、回取胶塞困难等的问题。

说明书

技术领域

本文涉及但不限于充填设备领域，尤指一种免钻免捞固完井一体化管柱。

背景技术

通常情况下，海上油田固井作业和完井作业分属两个不同的施工工艺，施工存在着施工时间长、套管程序复杂等问题。目前陆地正在应用免钻固完井一体化工艺以缩短施工时间，减少套管程序。

目前陆地应用的免钻固完井一体化工艺流程如下：

一、管串结构组成：引鞋+筛管+免钻工具+套管。

二、管串到位后，井口打压，首先胀封免钻工具上的管外封隔器，封隔环空，继续打压，打开免钻工具分级注水泥器，建立循环，正常程序固井，后期投胶塞碰压，固井结束。

三、侯凝结束后，下带打捞工具的小钻杆，打捞免钻工具内部结构，并磨铣通井，整个完井施工结束。

但是，目前的免钻固完井一体化工艺存在较大的隐患与不足：

1.免钻工具需要套管注水泥以及胶塞顶替水泥，胶塞顶替水泥可能存在顶替不完全，套管内壁残留水泥的情况；

2.该工艺采用液压打开注水泥器循环孔、胶塞碰压关闭注水泥器循环孔，实际施工中容易出现循环孔开关不严的情况，影响固井质量；

3.固井后，需要下打捞工具打捞免钻工具内部结构，打捞回取困难。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少之一，本文提供了一种免钻免捞固完井一体化管柱，很好地解决了循环孔关闭不严、回取胶塞困难等的问题。坐封工具串管柱安装到位后坐封管外封隔器，下压坐封工具串管柱打开开/关式注水泥器，钻杆内注水泥及下胶塞顶替，上提坐封工具串管柱关闭开/关式注水泥器回取胶塞，整个施工流程连贯，避免侯凝等待时间。

为了达到本文目的，本文提供了一种免钻免捞固完井一体化管柱，包括套管管柱和安装在所述套管管柱内且下段封闭的坐封工具串管柱；所述套管管柱包括自上至下依次相连接的开/关式注水泥器、管外封隔器和内密封短接，所述管外封隔器上设置有传压孔；所述坐封工具串管柱包括自上至下依次相连接的外密封短接、碰压座和内密封器，所述外密封短接上设置有过流孔，所述过流孔位于所述开/关式注水泥器和内密封短接之间，所述开/关式注水泥器与所述外密封短接相密封，所述内密封短接和所述内密封器相密封，且所述开/关式注水泥器与所述外密封短接之间具有用于脱手的锚定机构。

可选地，所述坐封工具串管柱还包括：钻杆，位于所述外密封短接的上方，所述钻杆的下端与所述外密封短接的上端相连接。

可选地，所述坐封工具串管柱还包括：下端封闭的内引鞋，位于所述内密封器的下方，所述内引鞋的上端与所述内密封器的下端相连接。

可选地，所述坐封工具串管柱还包括：胶塞，所述胶塞可投放入所述外密封短接内而密封在所述碰压座上。

可选地，所述套管管柱还包括：筛管，位于所述内密封短接的下方，所述筛管的上端与所述内密封短接的下端相连接。

可选地，所述套管管柱还包括：下端贯通的外引鞋，位于所述筛管的下方，所述外引鞋的上端与所述筛管的下端相连接。

可选地，所述套管管柱还包括：生成套管，位于所述开/关式注水泥器的上方，所述生成套管的下端与所述开/关式注水泥器的上端相连接。

可选地，所述开/关式注水泥器为机械开/关式注水泥器。

可选地，所述机械开/关式注水泥器包括：内筒体，其上设置有第一通孔；和外筒体，其下端与所述管外封隔器相连接，所述外筒体上设置有第二通孔，所述第一通孔处于所述第二通孔的上方，所述内筒体可上下移动地安装于所述外筒体内，所述内筒体的侧壁覆盖所述第二通孔。

可选地，所述锚定机构包括设置于所述外密封短接上的螺纹扣和设置于所述开/关式注水泥器上的倒钩。

与现有技术相比，本发明提供的免钻免捞固完井一体化管柱，很好地解决了循环孔关闭不严、回取胶塞困难等的问题。坐封工具串管柱安装到位后坐封管外封隔器，下压坐封工具串管柱打开开/关式注水泥器，钻杆内注水泥及下胶塞顶替，上提坐封工具串管柱关闭开/关式注水泥器回取胶塞，整个施工流程连贯，避免侯凝等待时间。

本文的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本文而了解。本文的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本文技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本文的技术方案，并不构成对本文技术方案的限制。

图1至图5为本发明一个实施例所述的免钻免捞固完井一体化管柱不同工作状态的剖视结构示意图。

其中，图1至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1地层，2外层套管，3外层水泥，4生成套管，5外密封短接，6机械开/关式注水泥器，7碰压座，8管外封隔器，9内密封短接，10钻杆，11内密封器12内引鞋，13外引鞋，14筛管，15胶塞，16油管，17过流孔，18第一通孔，19第二通孔。

具体实施方式

为使本文的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本文的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本文，但是，本文还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本文的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合附图描述本文一些实施例的免钻免捞固完井一体化管柱。

本发明提供的免钻免捞固完井一体化管柱，如图1至图5所示，包括套管管柱和安装在所述套管管柱内且下段封闭的坐封工具串管柱；所述套管管柱包括自上至下依次相连接的开/关式注水泥器、管外封隔器8和内密封短接9，所述管外封隔器8上设置有传压孔；所述坐封工具串管柱包括自上至下依次相连接的外密封短接5、碰压座7和内密封器11，所述外密封短接5上设置有过流孔17，所述过流孔17位于所述开/关式注水泥器和内密封短接9之间，所述开/关式注水泥器与所述外密封短接5相密封，所述内密封短接9和所述内密封器11相密封，且所述开/关式注水泥器与所述外密封短接5之间具有用于脱手的锚定机构。

本发明提供的免钻免捞固完井一体化管柱，很好地解决了循环孔关闭不严、回取胶塞15困难等的问题。坐封工具串管柱安装到位后坐封管外封隔器8，下压坐封工具串管柱打开开/关式注水泥器，钻杆10内注水泥及下胶塞15顶替，上提坐封工具串管柱关闭开/关式注水泥器回取胶塞15，整个施工流程连贯，避免侯凝等待时间。

具体地，所述坐封工具串管柱还包括：钻杆10，位于所述外密封短接5的上方，所述钻杆10的下端与所述外密封短接5的上端相连接；下端封闭的内引鞋12，位于所述内密封器11的下方，所述内引鞋12的上端与所述内密封器11的下端相连接；和胶塞15，所述胶塞15可投放入所述外密封短接5内而密封在所述碰压座7上。

具体地，所述套管管柱还包括：筛管14，位于所述内密封短接9的下方，所述筛管14的上端与所述内密封短接9的下端相连接；下端贯通的外引鞋13，位于所述筛管14的下方，所述外引鞋13的上端与所述筛管14的下端相连接；和生成套管4，位于所述开/关式注水泥器的上方，所述生成套管4的下端与所述开/关式注水泥器的上端相连接。

其中，所述开/关式注水泥器为机械开/关式注水泥器6，所述机械开/关式注水泥器6包括：内筒体，其上设置有第一通孔18；和外筒体，其下端与所述管外封隔器8相连接，所述外筒体上设置有第二通孔19，所述第一通孔18处于所述第二通孔19的上方，所述内筒体可上下移动地安装于所述外筒体内，所述内筒体的侧壁覆盖所述第二通孔19，内筒体相对于外筒体向下移动到最大位置时，第一通孔18和第二通孔19重合相导通。

具体地，所述锚定机构包括设置于所述外密封短接5上的螺纹扣和设置于所述开/关式注水泥器上的倒钩，以通过反向转动坐封工具串管柱来实现坐封工具串管柱与套管管柱丢手。

五个实施过程分述如下：

一、井口先下入套管管柱，再下入坐封工具串管柱。如图1所示

在井口按照上述连接顺序下入套管管柱，下入完成后用卡瓦将套管管柱悬于井口，再(通过大钩或顶驱)下入坐封工具串管柱，直到大钩或顶驱有悬重异常变化，则坐封工具串管柱下入到位。

二、井口打压坐封管外封隔器8。如图2所示

套管管柱与坐封工具串管柱依靠外密封短节和机械开/关式注水泥器6及内密封器11和内密封短节实现两处密封。形成的密封空间与管外封隔器8的传压孔相连，从井口按照阶梯压力向钻杆10内泵压，压力进入传压孔并依次剪断管外封隔器88的多组剪钉，完成管外封隔器8的坐封。

三、打开机械式注水泥器，按设计量注水泥。如图3所示

下压钻杆10到一定吨位，剪断机械开/关式注水泥器6的剪钉，打开循环孔(即内筒体下移导通第一通孔和第二通孔)，循环孔导通套管管柱内与套管管柱外，按设计量注入水泥。

四、胶塞15顶替水泥、碰压。如图4所示

将胶塞15通过水泥头投入坐封工具串管柱内、并注入顶替液，顶替液顶替胶塞15使水泥通过机械开/关式注水泥器6的循环孔，注入到套管管柱与裸眼井内部，胶塞15与碰压座7接触实现碰压。

五、脱手坐封工具串管柱，侯凝，完成一体化固井作业。如图5所示

碰压后，上提并倒扣旋转坐封工具串管柱，依靠锚定机构(带动内筒体上移来)关闭机械开/关式注水泥器6的循环孔，完成套管管柱与坐封工具串管柱脱手，取出坐封工具串管柱，侯凝，完成一体化固井作业。

其中，井内结构包括：地层1、外层套管2、外层水泥3和油管16。

综上所述，本发明提供的免钻免捞固完井一体化管柱，很好地解决了循环孔关闭不严、回取胶塞困难等的问题。坐封工具串管柱安装到位后坐封管外封隔器，下压坐封工具串管柱打开开/关式注水泥器，钻杆内注水泥及下胶塞顶替，上提坐封工具串管柱关闭开/关式注水泥器回取胶塞，整个施工流程连贯，避免侯凝等待时间。

在本文的描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本文的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

虽然本文所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本文而采用的实施方式，并非用以限定本文。任何本文所属领域内的技术人员，在不脱离本文所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本文的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。