一种利用树脂在井下形成单一井径的技术套管的方法技术

本发明专利技术涉及石油钻探技术领域，尤其是一种利用树脂在井下形成单一井径的技术套管的方法。该方法包括如下步骤：(1)在复杂地层进行钻出裸眼井段；(2)对裸眼井段全部或局部进行扩眼；(3)用钻具将中心管的中下部放置入裸眼井段中，在中心管上应用可钻的扶正器来保证树脂管居中，在裸眼井段中形成中心骨架；(4)以耐高温缓凝型树脂为原材料，确保树脂在井下的中心管骨架外壁与裸眼井段内壁之间固化，形成环状树脂固体材料；(5)候凝12

【技术实现步骤摘要】
一种利用树脂在井下形成单一井径的技术套管的方法


[0001]本专利技术涉及石油钻探
，尤其是一种利用树脂在井下形成单一井径的技术套管的方法。

技术介绍

[0002]对于在钻井过程中遇到的岩石层等复杂地层，往往需要下套管进行裸眼封固。但是一口井的套管序列总是受到套管尺寸、井眼尺寸、套管强度、长度、承压能力等多方面的影响；往往在很多需要利用套管封固的层段，由于原始井眼尺寸设计得问题，无法下入额外的多层套管。在这种情况下，就需要利用泥浆、堵漏材料等液体材料、液体添加剂等辅助材料、辅助技术对地层进行临时封固。这一类的辅助技术的承压能力较低，往往很难满足钻井的需要。因此，需要开发一种新工艺，既能具备套管性能，又能提供与原始井眼同样的井眼尺寸，为复杂地层提供临时的封固。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种利用树脂在井下形成单一井径的套管的方法，克服前述现有技术的不足，利用树脂材料，配合可钻的中心管，在井下形成具有一定壁厚且与地层胶结在一起的树脂套管，解决复杂层段的临时封固问题。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：
[0005]一种利用树脂在井下形成单一井径的套管的方法，包括如下步骤：
[0006](1)从上层套管管鞋处开始钻井，在复杂地层进行钻探，钻出裸眼井段；
[0007](2)对裸眼井段全部或局部进行扩眼作业，扩眼后的裸眼井段的井径比常规地层中的套管直径大2
±
0.2英寸；
[0008](3)选取合适尺寸的中心管，利用钻具将中心管放置入扩眼后的裸眼井段中，并在中心管的管体上利用可钻的扶正器来保证中心管居中，在扩眼后的裸眼井段中形成中心骨架；
[0009](4)以耐高温缓凝型树脂为原材料，确保高温缓凝型树脂在井下的中心管骨架外壁与裸眼井段的环空之间固化，形成环状的树脂固体材料；
[0010](5)候凝12
‑
24小时，采用与钻开本裸眼层段同尺寸的领眼钻头钻开中心管及树脂固体材料，形成一个新的与原井眼等大的钻孔，即在该裸眼井段形成了一段单一井径的树脂套管；
[0011]通过上述方法能够确保在井下树脂固体材料的中心位置钻出新的井眼，不出现钻偏的情况，避免裸眼井段利用树脂封固部分的局部井段无树脂层保护，确保对复杂地层的封固效果。
[0012]进一步的，所述步骤(3)中，中心管的长度比裸眼井段中需要封堵的井段的长度大200
±
100m。
[0013]进一步的，所述步骤(3)中，所述中心管为树脂管，或为尼龙管，或为能够钻的铝合
金管，中心管的采取打压丢手、倒扣丢手的方式，中心管需要在利用树脂封堵之前进行丢手。
[0014]进一步的，所述步骤(3)中，选取中心管的方式为：在12
‑
1/4寸井眼中选用7寸
‑
(9
‑
5/8)寸中心管，其接箍外径为8
‑
12寸，螺纹的抗拉能力不小于200kN；在8
‑
1/2寸井眼中选用5
‑
1/2寸
‑
7寸中心管，其接箍外径为6寸
‑
(8
‑
1/2)寸，螺纹的抗拉能力不小于150kN。
[0015]进一步的，所述步骤(3)中，所述扶正工具选用能够钻的树脂扶正器，扶正工具的外径最大值不超过钻开裸眼井段的钻头的外径。
[0016]进一步的，所述步骤(4)中，耐高温缓凝型树脂耐80
‑
160
°
高温。
[0017]进一步的，所述步骤(4)中，耐高温缓凝型树脂选用耐温可达120
‑
160℃的耐高温缓凝型不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基的不饱和树脂或氰酸酯树脂。
[0018]进一步的，所述步骤(4)中，耐高温缓凝型树脂的初稠时间为4
‑
6小时，耐高温缓凝型树脂固化后的抗压强度能够达到70
‑
130MPa，耐高温缓凝型树脂的性能稳定，不与常见的酸、碱、盐发生反应，为了提高耐高温缓凝型树脂的特性，还可以添加常用的添加剂增强性能。
[0019]进一步的，所述步骤(4)中，耐高温缓凝型树脂的密度能够在1.10
‑
2.50之间调整，要求不小于钻开该裸眼井段地层所用的泥浆的密度；耐高温缓凝型树脂的粘度能够在40
‑
200mPa.s之间调整，要求耐高温缓凝型树脂液体的流动性与钻开该裸眼井段地层所用的泥浆的粘度匹配。
[0020]进一步的，所述步骤(4)中，树脂固体材料体积的设计量为需要封固的裸眼井段环空体积附加50米的套管
‑
中心管环空体积。
[0021]本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术的一种利用树脂在井下形成单一井径的套管的方法具有以下优点：成本低，风险可控，利用树脂材料，配合可钻的中心管，在井下形成具有一定壁厚且与地层胶结在一起的树脂套管，中心管、树脂材料的扶正器和领眼钻头的配合能够确保不钻偏，避免裸眼井段部分井段无树脂层保护的情况，确保在裸眼井段形成了一段单一井径的树脂套管，解决复杂层段的临时封固问题。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的工艺原理图；
[0023]其中，1上层套管管鞋处、2复杂地层、3裸眼井段、4扩眼后的裸眼井段、5套管、6中心管、7可钻的扶正器、8树脂固体材料、9领眼钻头。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0025]如图1所示实施例中，一种利用树脂在井下形成单一井径的套管的方法，在井下进行操作，井深2000
‑
3000米，温度范围为60
‑
100℃,压力范围20
‑
60MPa；井深3000
‑
4000米，温度范围为80
‑
120℃,压力范围30
‑
80MPa；井深大于4000米，温度大于100℃，压力大于40MPa。
[0026]利用树脂在井下形成单一井径的套管的方法，包括如下步骤：
[0027](1)从上层套管管鞋处1向复杂地层2进行钻探，钻出裸眼井段3；
[0028](2)对裸眼井段全部或局部进行扩眼作业，扩眼后的裸眼井段4的井径比常规地层中的套管5直径大2
±
0.2英寸；
[0029](3)选取合适尺寸的中心管6，利用钻具将中心管放入扩眼后的裸眼井段中，并在中心管的管体上利用可钻的扶正器7来保证中心管居中，在扩眼后的裸眼井段中形成中心骨架；
[0030](4)以耐高温缓凝型树脂为原材料，确保耐高温缓凝型树脂在井下的中心骨架外壁与裸眼井段的环空之间固化，形成坚实的环状树脂固体材料8；
[0031](5)候凝12
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用树脂在井下形成单一井径的套管的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)从上层套管管鞋处开始钻井，在复杂地层进行钻探，钻出裸眼井段；(2)对裸眼井段全部或局部进行扩眼作业，扩眼后的裸眼井段的井径比常规地层中套管直径大2
±
0.2英寸；(3)选取合适尺寸的中心管，利用钻具将中心管放置入扩眼后的裸眼井段中，并在中心管的管体上利用可钻的扶正器来保证中心管居中，在扩眼后的裸眼井段中形成中心骨架；(4)以耐高温缓凝型树脂为原材料，确保高温缓凝型树脂在井下的中心骨架外壁与裸眼井段的环空之间固化，形成环状树脂固体材料；(5)候凝12
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24小时，采用与钻开本裸眼井段的钻头同尺寸的领眼钻头钻开中心管及树脂固体材料，形成一个新的与原井眼等大的钻孔，即在该裸眼井段形成了一段单一井径的树脂套管。2.根据权利要求1所述的一种利用树脂在井下形成单一井径的套管的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，中心管的长度比裸眼井段中需要封堵或加固的井段的长度大200
±
100m。3.根据权利要求1所述的一种利用树脂在井下形成单一井径的套管的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，所述中心管为树脂管，或为尼龙管，或为能够钻的铝合金管。4.根据权利要求1所述的一种利用树脂在井下形成单一井径的套管的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，选取中心管的方式为：在12
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1/4寸井眼中选用7寸
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(9
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5/8)寸中心管，其接箍外径为8
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12寸，螺纹的抗拉能力不小于200kN；在8
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1/2寸井眼中选用5
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1/2寸
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7寸中心管，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳克功，
申请(专利权)人：瑞诺思新能源科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：