易碎地层或已碎地层的下套管方法

摘要

本发明涉及石油钻井和煤层气钻井完井方法技术领域，是一种易碎地层或已碎地层的下套管方法，其通过在完井套管管串的套管鞋与浮箍之间固定安装的振动发生器产生的震动，使环空液产生波动将井壁落物带至地面。本发明所述下套管方法针对易碎地层或已碎地层或煤层，通过振动发生器产生振荡波，能有效解决易碎地层或已碎地层或煤层的气完井因井壁剥蚀大量掉块、沉砂易形成沙桥而发生下套管遇阻卡的问题，使完井下套管作业能在现有设备条件下安全、快速地完成，极大地提高了易碎地层或已碎地层或煤层的下套管一次成功率，同时该下套管方法还可以实现振动固井技术，大幅提高固井质量，有效减小了复杂事故率的发生，极大地降低了完井成本。

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻井和煤层气钻井完井方法技术领域，是一种易碎地层或已碎地层的下套管方法。

背景技术

随着社会经济的发展，资源需求量越来越大，资源开采环境也越来越恶劣，碰到的状况越来越多。随着石油、天然气资源和煤层气的开发，易（已）碎地层、煤层完井套管串难以下入到井底的问题始终困扰着完井工程师们，通常采用的下套管方法就是减少套管扶正器的使用量和下套管遇阻开泵小排量循环的方法，现有的常规下套管方法是在牺牲套管居中度的情况下进行的，且套管遇阻卡不能解除是常有的，需要寻找一种适宜的有针对性的下套管方法。易（已）碎地层和煤层下套管时，井壁坍塌、失稳剥蚀的岩屑和虚泥饼可能引起卡套管事故，甚至固井过程中也可能因井壁坍塌发生憋泵事故，严重可能引起灌香肠事故，造成大量的人力、物力和时间的损失，乃至严重到造成井眼的报废。

发明内容

本发明提供了一种易碎地层或已碎地层的下套管方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决易碎地层或已碎地层等地层完井套管串下入过程中，遇到的井壁坍塌、失稳剥蚀的岩屑和虚泥饼等事故引起卡套管的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种易碎地层或已碎地层的下套管方法，按下述步骤进行：第一步，在完井套管管串的套管鞋与浮箍之间固定安装振动发生器；第二步，将安装有振动发生器的完井套管管串部分下入井中后，向完井套管管串中泵入钻井完井液建立循环，钻井完井液流经振动发生器后从完井套管管串底部流出形成环空液，钻井完井液流经振动发生器时，使振动发生器连同完井套管管串一起发生震动，振动发生器连同完井套管管串发生的震动使环空液产生波动，从而将井壁剥蚀下的掉块携带出井筒并带至地面；第三步，停止循环，继续下入套管串至井底；第四步，按照常规水力脉冲固井方法进行固井作业。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述第二步中，以变排量方式向完井套管管串中泵入钻井完井液建立循环。

上述第二步中，安装有振动发生器的完井套管管串下入井的过程中，井壁发生坍塌，停止下套管作业，向完井套管管串中泵入钻井完井液建立循环。

上述钻井完井返出液的流速小于或等于1.0 m/min且大于0。

上述振动发生器为水力脉冲发生器。

本发明所述下套管方法针对易碎地层或已碎地层或煤层，通过振动发生器产生振荡波，能有效解决易碎地层或已碎地层或煤层的气完井因井壁剥蚀大量掉块、沉砂易形成沙桥而发生下套管遇阻卡的问题，使完井下套管作业能在现有设备条件下安全、快速地完成，极大地提高了易碎地层或已碎地层或煤层的下套管一次成功率，且本发明所述下套管方法操作简单，同时该下套管方法还可以实现振动固井技术，大幅提高固井质量，有效减小了复杂事故率的发生，极大地降低了完井成本。

附图说明

附图1为本发明下入完井套管管串过程中井壁坍塌时的状态示意图。

附图2为本发明注入钻井完井液后通过水力脉冲发生器破坏砂桥后的状态示意图。

附图3为本发明固井时的状态示意图。

附图中的编码分别为：1为完井套管管串，2为振动发生器，3为钻井完井液，4为井壁，5为掉块，6为水泥浆，7为顶替液，8为钻井完井返出液。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

在本发明中，使用的钻井完井液为常规钻井完井液。

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：如附图1、2、3所示，该易碎地层或已碎地层的下套管方法，按下述步骤进行：第一步，在完井套管管串1的套管鞋与浮箍之间固定安装振动发生器2；第二步，将安装有振动发生器2的完井套管管串1部分下入井中后，向完井套管管串1中泵入钻井完井液3建立循环，钻井完井液3流经振动发生器2后从完井套管管串1底部流出形成环空液，钻井完井液3流经振动发生器2时，使振动发生器2连同完井套管管串1一起发生震动，振动发生器2连同完井套管管串1发生的震动使环空液产生波动，从而将井壁4剥蚀下的掉块5携带出井筒并带至地面；第三步，停止循环，继续下入套管串至井底；第四步，按照常规水力脉冲固井方法进行固井作业。

实施例2：如附图1、2、3所示，该易碎地层或已碎地层的下套管方法，按下述步骤进行：第一步，在完井套管管串1的套管鞋与浮箍之间固定安装振动发生器2；第二步，将安装有振动发生器2的完井套管管串1部分下入井中后，停止下套管作业，向完井套管管串1中泵入钻井完井液3，钻井完井液3流经振动发生器2后从完井套管管串1底部流出形成环空液，钻井完井液3流经振动发生器2时，使振动发生器2连同完井套管管串1一起发生震动，振动发生器2连同完井套管管串1发生的震动使环空液产生波动将掉块5携带出井筒并带至地面；第三步，停止循环，继续下入套管串1至井底；第四步，按照附图3进行常规水力脉冲固井固井作业。

完井套管管串1入井过程中可能发生下列两种情况：第一种情况，完井套管管串1入井过程中发生井壁4坍塌、剥蚀，该种情况下按照本发明实施例进行；另一种情况，完井套管管串1入井过程中未发生井壁4坍塌，该种情况下将完井套管管串1一次性下入到井底并按照常规水力脉冲固井方法进行固井作业即可。

本发明通过振动发生器2（可用水力脉冲发生器）产生的振动波，有效破坏砂桥，避免了因井壁4剥蚀，大量掉块5、沉砂易形成的的沙桥而发生下套管遇阻卡的现象，使完井下套管作业能在现有设备条件下安全、快速地完成，极大地提高了易碎地层或已碎地层或煤层的下套管一次成功率，同时该下套管方法还可以实现振动固井技术，大幅提高固井质量，有效减小了复杂、事故率的发生，极大地降低了完井成本，为易碎地层或已碎地层或煤层的完井安全下套管提供了一条很好的途径。

实施例3：如附图1、2、3所示，该一种易碎地层或已碎地层的下套管方法按下述步骤进行：第一步，在完井套管管串1的套管鞋与浮箍之间固定安装振动发生器2；第二步，将安装有振动发生器2的完井套管管串1部分下入井中后，停止下套管作业，向完井套管管串1中以变排量方式泵入钻井完井液3，钻井完井液3流经振动发生器2后从完井套管管串1底部流出形成环空液，钻井完井液3流经振动发生器2时，使振动发生器2连同完井套管管串1一起发生不同频率的震动，振动发生器2连同完井套管管串1发生的震动使环空液产生波动，从而将掉块5携带出井筒并带至地面；第三步，停止循环，继续下入套管串1至井底；第四步，按照附图3进行常规水力脉冲固井固井作业。

完井套管管串1入井过程中发生壁坍塌、剥蚀并形成砂桥，通过在第二步中向完井套管管串1中采用变排量方式泵入钻井完井液3，钻井完井液3流经振动发生器2后使振动发生器2产生不同频率的震动波，加快由掉块5堆积形成的砂桥被破坏以及环空钻完井液将掉块5携带出井筒的速度。

实施例4：作为上述实施例的优化，钻井完井返出液8的流速小于或等于1.0 m/min且大于0。

实施例5：作为上述实施例的优化，振动发生器为水力脉冲发生器。

综上所述，本发明所述下套管方法针对易碎地层或已碎地层或煤层，通过振动发生器产生振荡波，能有效解决易碎地层或已碎地层或煤层的气完井因井壁剥蚀大量掉块、沉砂易形成沙桥而发生下套管遇阻卡的问题，使完井下套管作业能在现有设备条件下安全、快速地完成，极大地提高了易碎地层或已碎地层或煤层的下套管一次成功率，且本发明所述下套管方法操作简单，同时该下套管方法还可以实现振动固井技术，大幅提高固井质量，有效减小了复杂事故率的发生，极大地降低了完井成本。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。