[发明专利]一种洗井工艺及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及石油开采中的洗井工艺及其设备，特别是一种可实现双向循环的洗井工艺及其设备。

背景技术

在石油开采的准备工作中，洗井是非常重要的一个步骤。参见图1，图1为现有技术的洗井设备结构示意图。如图1所示，现有技术中，在下入防砂管柱20时，井筒内的钻完井液进入筛管30及冲管40内部，保持筛管30及冲管40内外压力平衡；在下送入钻具10时，内管柱的插入密封50已与外管柱的密封筒60形成密封，井筒内的钻/完井液不能进入该送入钻具10的内腔。为确保防砂管柱20及送入钻具10的安全，需要定深向送入钻具10内灌钻/完井液以保持送入钻具10内外的压力维持在安全允许的范围内；循环时，从地面泵组（图未示）→送入钻具10→顶部封隔器70→冲管40→插入密封50→浮鞋80→环空90→井口（图未示）形成一个循环通路，由于浮鞋80为单流阀，不能进行反循环作业。

整个洗井工艺的流程为：

a)组装外管柱；

b)组装内管柱；

c)探底配管；

d)连接顶部封隔器总成及坐封工具；

e)测上提、下放悬重；

f)循环功能测试；

g)下钻至设计位置，期间用地面泵定深、定量向钻具内灌钻/完井液；

h)替完井液、替破胶液、破胶、洗井；

i)投球、坐封顶部封隔器、验封、脱手、剪切球座；

j)起出送入钻具及内管柱。

但是，现有技术存在以下的问题：

1、在下送入钻具过程中，需要定深向该送入钻具内灌钻/完井液，影响作业时效；

2、灌钻/完井液操作时，容易造成液体损失，不利于井口作业，同时污染周围环境。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可根据洗井作业的需要，方便地实现自动灌浆和正、反循环洗井的功能的洗井工艺及其设备，以解决现有技术中存在的影响作业时效且容易污染周围环境的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种双向洗井设备，包括送入钻具和防砂管柱，所述防砂管柱通过顶部封隔器及坐封工具与所述送入钻具连接且通过所述送入钻具送入井筒内，所述防砂管柱包括外管柱和内管柱，所述内管柱设置在所述外管柱的管腔内，所述外管柱与所述井筒内壁间形成环空，所述外管柱包括：

盲管，所述盲管的上端连接于顶部封隔器；

筛管，所述筛管的上端与所述盲管的下端连接，所述筛管的管壁上设置有多个开孔；

密封筒，连接在所述筛管的下端；

所述内管柱包括：

冲管，穿设在所述盲管和筛管的内腔，所述冲管的上端与所述顶部封隔器连接；

插入密封，与所述冲管的下端连接，且与所述密封筒密封连接，所述送入钻具、顶部封隔器、冲管及插入密封内设置有用于钻井/完井液循环的液路；

其中，所述外管柱还包括双向洗井总成，所述双向洗井总成通过一单流阀与所述密封筒的下端连接，且所述双向洗井总成与所述液路及所述环空连通，以使所述井筒内的钻井/完井液连续进入所述送入钻具的内腔。

上述的双向洗井设备，其中，所述双向洗井总成包括：

阀壳组件，包括互相连接的外壳上接头与外壳下接头，所述外壳上接头设置有定位部，所述外壳下接头的侧壁上设置有开孔；

阀芯组件，设置于所述阀壳组件的内部，所述阀芯组件包括自上而下顺序设置的阀门、弹性件和扶正套，所述扶正套与所述外壳下接头的下端连接，所述弹性件的两端分别抵靠在所述扶正套及所述阀门上，所述阀门密封安装在所述外壳下接头的腔体内并依靠所述弹性件提供的弹力顶住所述阀座；以及

插入头，与所述内管柱的末端连接且能在所述阀壳组件的腔体内轴向移动，所述插入头的底端抵靠在所述阀门的顶端，所述插入头的顶端与所述定位部配合限位，所述插入头为中空腔体结构且下部设置有通孔。

上述的双向洗井设备，其中，所述插入头包括顺序连接的插入头上接头、插入头下接头及堵头，所述通孔设置在所述插入头下接头的下部，所述插入头下接头密封安装在所述外壳上接头的腔体内。

上述的双向洗井设备，其中，所述外壳上接头与所述外壳下接头、所述扶正套与所述外壳下接头、所述堵头与所述插入头下接头及所述插入头下接头与所述插入头上接头之间为焊接、螺纹连接或一体成型件。

上述的双向洗井设备，其中，所述阀壳组件还包括一引鞋，所述引鞋设置在所述外壳下接头的底部且与所述外壳下接头通过防转螺钉连接在一起。

上述的双向洗井设备，其中，所述定位部为一锥面或台阶面。