[发明专利]一种多用途、防止污染产层的多级非连续固井方法

说明书

本发明提供一种多用途、防止污染产层的多级非连续固井方法，属于煤层气井固井的技术领域，该方法通过在目的产层顶板上方和底板下方设置封隔器，并在上层封隔器上方设置防回流装置，下层封隔器下方设置排液孔，水泥浆通过注液头进入目的产层顶底板环空区域，避免了水泥浆进入目的产层环空区域，有效降低了水泥浆中固相颗粒及滤液进入产层孔裂隙对产层造成的伤害，可实现气井高产、稳产的目的。

技术领域

本发明属于煤层气井固井的技术领域，具体公开了一种多用途、防止污染产层的多级非连续固井方法。

背景技术

目前常规煤层气预抽直井为实现井壁防塌及隔绝含水层的目的，通常采用全井段水泥固井方法，固井时水泥浆中固相颗粒及滤液极易进入煤储层孔裂隙内，堵塞部分煤层气运移通道，造成煤储层伤害现象的发生。为降低固井过程中对煤储层的伤害，主要采取低密度水泥浆固井、分级固井、塞流顶替固井等工艺方法，虽然一定程度上缓解了水泥浆对煤储层的伤害，但根本上还是无法避免水泥浆接触并侵入煤储层的现状，最终对煤储层造成不同程度伤害。

CN101975041A公开了一种绕煤层固井方法及装置，可实现连续全井固井，可应用于多产层联合排采。虽然该装置能使煤层不与固井水泥浆接触，避免了固井水泥浆对煤层的伤害。但是，由于固井装置直接与生产套管连接，且固井装置内结构复杂，固井完成后，排采设备下入生产套管内难度较大，对后期的排采造成了影响，并且复杂的固井装置增加了固井成本较高，不利于实际现场应用。

煤层气井穿越采空区时，受老采空区的残余变形和新采区的扰动影响,会对煤层气井造成损伤或破坏。专利CN107313745A公开了一种过采空区多结点集约化注浆加固煤层气井的固井方法，CN107313716A公开了一种孔底复合封堵破碎岩体的煤层气井穿越采空区的钻井方法，上述方法优化了三开钻井施工方法，改善了过采空区煤层气井的稳定性，但是都未实现全井固井，而且固井水泥对煤储层都造成了伤害。

发明内容

鉴于多种产层联合排采井固井工艺存在的缺陷，本发明提出一种多用途、防止污染产层的多级非连续固井方法，可应用于过采空区煤层气井的固井，也可应用于采空区与采空区、采空区与煤储层、多层煤储层、煤系气多层产层联合排采井的固井，不仅可应用于直井的多个产层联合排采井的固井，而且可用于分段压裂的煤层气水平预抽井的固井，实现防止固井水泥浆对产层的伤害的目的。

为实现上述目的，本发明提供一种多用途、防止污染产层的多级非连续固井方法，包括下述步骤：

S1，采用欠平衡钻井工艺钻井至目标煤层段底板下方预设距离，停钻并提出钻具，确定目的产层位置及厚度；

S2，根据目的产层位置及厚度在生产套管上开设进液孔和排液孔，在生产套管外壁安装封隔器，在进液孔外安装用于防止固井水泥浆流回生产套管的防回流装置，在生产套管的底端安装浮鞋，将生产套管下入井筒内，使封隔器位于目的产层顶板上方预设距离处和底板下方预设距离处，隔离目的产层，防回流装置位于目的产层顶板对应封隔器的上方，排液孔位于目的产层底板对应封隔器的下方，加压使封隔器坐封；

S3，利用钻杆或油管将注液头下入最下层目的产层底板对应封隔器的下方，通过注液头加注固井水泥浆，固井水泥浆通过浮鞋流入井筒底端和封隔器之间，注满后停止，井筒和生产套管之间环空的残余空气通过排液孔和生产套管排出，多余固井水泥浆通过排液孔流回注液头，静置使水泥环凝结；

S4，移动注液头至最下层目的产层顶板对应的防回流装置处，通过注液头加注固井水泥浆，固井水泥浆通过防回流装置流入最下层目的产层顶板对应封隔器和上一层目的产层底板对应封隔器之间，注满后停止，井筒和生产套管之间环空的残余空气通过排液孔和生产套管排出，多余固井水泥浆通过排液孔流回注液头，静置使水泥环凝结；

S5，移动注液头至上一层目的产层顶板对应的防回流装置处，重复步骤S4，由下至上依次对目的产层进行固井。