[发明专利]固井管柱和固井方法

说明书

本发明涉及固井管柱和固井方法。该固井管柱包括碰压座和设置在所述碰压座上游的确定位置处的至少一个定位机构，在固井胶塞到达所述确定位置时，所述定位机构响应于所述固井胶塞的到达而发出定位信号。通过这种固井管柱能够更加准确地确定水泥浆所到达的井下位置。

技术领域

本发明涉及石油工业固井技术领域，特别是涉及一种固井管柱。本发明还涉及一种用上述固井管柱进行的固井方法。

背景技术

在固井过程中，常使用钻井液顶替水泥浆，以将水泥浆送入到井下所需的位置处。如果水泥浆所到达的井下位置偏离于预期，那么就会影响固井质量，为后续的施工带来很大影响。

在现有技术中，通常通过罐计量或流量计计量等方法来确定水泥浆在井下的位置。然而，通过这些方法都不能直接得知水泥浆的位置。例如，通过罐计量的方法进行测量，即是通过确定已经注替的钻井液的体积来估算水泥浆所达到的井下位置。根据目前的技术和情况，很难准确地掌握已经注替的钻井液的体积，在这种情况下，对水泥浆所到达的井下位置的估算就更是难以准确。

因此，需要一种能更加准确地得知水泥浆到达的井下位置的固井管柱。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种固井管柱，通过这种固井管柱能够更加准确地确定水泥浆所到达的井下位置。

根据本发明的第一方面，提出了一种固井管柱，包括碰压座和设置在所述碰压座上游的确定位置处的至少一个定位机构，在固井胶塞到达所述确定位置时，所述定位机构响应于所述固井胶塞的到达而发出定位信号。

通过上述固井管柱能够准确地得知固井胶塞到达了确定位置。这有利于作业人员进行后续作业，并能有效地提高后续作业的成功率和有效性。

在一个实施例中，所述定位机构包括外套筒以及位于所述外套筒内的胶塞座，所述胶塞座构造成能与所述固井胶塞密封配合，所述胶塞座与所述外套筒选择性地固定连接，其中，当所述固井胶塞与所述胶塞座密封配合时，所述胶塞座上游的固井管柱内的压力上升。

在一个实施例中，所述胶塞座通过剪切销钉与所述外套筒固定连接，所述剪切销钉构造成能在所述胶塞座上游的固井管柱内的压力上升到临界压力时剪断，以允许所述胶塞座与所述外套筒分离开。

在一个实施例中，所述固井管柱包括顺序设置的多个定位机构，相邻的定位机构彼此间隔开，在相邻的定位机构中，处于上游的定位机构的胶塞座的下端的外径与处于下游的定位机构的胶塞座的上端的内径相匹配，在处于上游的定位机构的胶塞座的下端的外侧构造有卡簧，在处于下游的定位机构的胶塞座的上端的内侧构造有卡槽，所述卡簧能卡接到所述卡槽内。

根据本发明的第二方面，提出了一种使用上述固井管柱的固井方法，其包括以下步骤：向所述固井管柱内投入固井胶塞，所述固井胶塞的下游为水泥浆；向所述固井管柱内注入注替液，以推动所述固井胶塞和所述水泥浆；监测固井管柱内的情况以接收所述定位机构发出的定位信号，由此确定所述固井胶塞达到所述确定位置处。

在一个实施例中，所述定位机构包括外套筒以及位于所述外套筒内的胶塞座，所述胶塞座构造成能与所述固井胶塞密封配合，所述胶塞座与所述外套筒选择性地固定连接，其中，当所述固井胶塞与所述胶塞座密封配合时，所述胶塞座上游的固井管柱内的压力上升，所述固井方法包括：在井口处，持续监测所述固井管柱内的压力，如果所述固井管柱内的压力上升一定程度，则确定所述固井胶塞到达所述确定位置处。

在一个实施例中，所述固井方法包括：在确定所述固井胶塞到达所述确定位置处时，对注入到所述固井管柱内的注替液的体积进行测量；将所测得的注替液体积与预期的注替液体积进行比较。

在一个实施例中，根据所测得的注替液体积与预期的注替液体积之间的差异来调整后续的注替过程。