[发明专利]一种地面钻孔负压式封堵漏失地层井口装置及方法

说明书

本发明公开一种地面钻孔负压式封堵漏失地层井口装置及使用方法，涉及地面钻探领域套管，包括套管，所述套管的外部套设有外管，所述外管的底部固定连接有外管环，所述外管环的内壁与套管的外壁固定连接，所述套管的内部设置有内管，所述内管的底部固定连接有内管环，所述内管的顶部固定连接有密封盖，本发明利用负压活塞式原理应用于漏失地层的抑制性封堵，设计了一种地面钻孔负压式封堵漏失地层井口装置，通过内管、密封盖和套管等结构围合构成的空腔，在水泥浆注入后，利用水泥浆顶面与密封盖之间的空腔负压降低水泥浆液扩散进入漏失层的速度，使得水泥浆在井口以及漏失地层内的分布更加均匀，使得凝固后的封堵效果更好。

技术领域

本发明涉及地面钻探领域，具体是一种地面钻孔负压式封堵漏失地层井口装置及方法。

背景技术

地面钻探施工当中常常遇到漏失地层，泥浆堵漏材料对漏失严重层封堵效果不好时使用水泥浆封堵，水泥浆封堵能够增大钻孔内液柱的压力，水泥浆液扩散进入漏失层的速度更快，水泥浆在凝固前往往散落分布于井口以及漏失地层内，使得封堵效果较差或无法有效封堵漏失地层，进而影响钻孔工作正常进行的问题。本发明为实现对地面钻探漏失层的水泥浆封堵，不影响后续钻探工作的正常进行，设计一种地面钻孔负压式封堵漏失地层井口装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地面钻孔负压式封堵漏失地层井口装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种地面钻孔负压式封堵漏失地层井口装置，包括套管，所述套管的外部套设有外管，所述外管的底部固定连接有外管环，所述外管环的内壁与套管的外壁固定连接，所述套管的内部设置有内管，所述内管的底部固定连接有内管环，所述内管的顶部固定连接有密封盖，所述密封盖的中部固定连接有注浆管，所述注浆管的中部固定连接有注浆阀，所述密封盖顶部的另一侧固定安装负压表，所述密封盖顶部的一侧固定连接有观测管，所述观测管的中部固定安装有观测阀。

本发明还提供一种地面钻孔负压式封堵漏失地层井口的方法，包括下列步骤：

步骤一：将内管安装在已经下入井下的套管内，密封盖与内管焊接固定，安装有观测阀的观测管、负压表、安装有注浆阀的注浆管均预先固定于密封盖上；

步骤二：将外管固定安装于套管外；

步骤三：向内管与外管之间的环形空腔内灌注水流，检验装置的密封性；

步骤四：打开注浆阀，通过注浆管向井下注入水泥浆，注入完毕后立即关闭注浆阀；

步骤五：观测负压表的变化情况及环形空腔内的液位高度；通过观测液位高度判断装置密封性能，通过负压表的数值变化分析井下水泥浆封堵状况，负压值越大说明封堵扩散半径越大，负压值稳定后封堵完毕；

步骤六：封堵完毕后，打开观测阀，通过注浆阀灌注水，若观测管返水，说明封堵成功。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用负压活塞式原理应用于漏失地层的抑制性封堵，设计了一种地面钻孔负压式封堵漏失地层井口装置，通过内管、密封盖和套管等结构围合构成的空腔，在水泥浆注入后，利用水泥浆顶面与密封盖之间的空腔负压降低水泥浆液扩散进入漏失层的速度，使得水泥浆在井口以及漏失地层内的分布更加均匀，使得凝固后的封堵效果更好；在封堵过程中，通过观测负压表以及内外管之间的液位高度变化，对水泥浆封堵的状况以及装置的密封情况进行了解，方便操作人员进行及时的调节操作，有利于保证封堵效果良好稳定。

附图说明

图1本发明的装置的截面图；

图2为本发明方法的流程图；

图3为本发明装置的立体图。