新型钻井套管及大井眼多分支井快速钻完井方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109236186A(43)申请公布日2019.01.18(21)申请号201811273919.2(22)申请日2018.10.30(71)申请人中国石油大学（华东）地址266580山东省青岛市黄岛区经济技术开发区长江西路66号(72)发明人闫传梁任旭程远方田万顷李阳李庆超魏佳宋本健(74)专利代理机构青岛智地领创专利代理有限公司37252代理人赵以芳(51)Int.Cl.E21B7/04(2006.01)E21B23/01(2006.01)E21B43/10(2006.01)E21B43/30(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称新型钻井套管及大井眼多分支井快速钻完井方法(57)摘要本发明公开了一种新型钻井套管,包括套管壁和间隔的设置于套管壁上的若干个防砂装置，每个防砂装置均包括防砂网、密封钢片和密封橡胶塞，防砂网上布置有多个相互平行的防砂筛孔，防砂筛孔正对密封钢片，防砂网与密封钢片之间通过钢销连接。本发明还公开了使用该新型钻井套管进行大井眼多分支井快速钻完井方法。本发明采用大尺寸钻头一次性钻至目的井深形成主井眼，再利用新型钻井套管在天然气水合物储层中钻取分支井眼，然后取出钻头进行完井，适用于各种天然气水合物开采方式，能够大幅度提高水合物井的产量和采收率，并且钻完井一体化，缩短钻完井周期，节省大量的人力物力的同时还能有效的防砂。CN109236186ACN109236186A权利要求书1/1页1.新型钻井套管，其特征在于，包括套管壁和间隔的设置于所述套管壁上的若干个防砂装置，每个防砂装置均包括防砂网、密封钢片和密封橡胶塞，所述防砂网上布置有多个相互平行的防砂筛孔，所述防砂筛孔正对所述密封钢片，所述密封钢片的左、右两个端面与所述防砂网的接触面还分别设置密封橡胶塞，所述防砂网与所述密封钢片之间通过钢销连接，所述钢销还与密封钢片上的钢环通过细钢丝相串联。2.如权利要求1所述的新型钻井套管，其特征在于，所述防砂筛孔的设计精度为ω＝3.8d50，其中，d50为天然气水合物储层中极细砂的粒径中值。3.使用如权利要求1或2所述的新型钻井套管进行大井眼多分支井快速钻完井方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)使用大尺寸的钻头钻到目的层位，钻取大主井眼，再将预留分支孔的大主井眼套管下入大主井眼，然后进行注水泥固井作业；(2)在预留分支孔上用新型钻井套管钻取分支井眼，伸入预留分支孔一端的粗钢丝绳与钻头相连接，新型钻井套管处于密封状态，并充当钻杆钻进；(3)当钻到目的层处时，使用粗钢丝绳将钻头取出；(4)使用细钢丝将钢销拽出，通过串联的钢环将密封钢片和密封橡胶塞一同拉出，打开防砂装置，此时，新型钻井套管由钻杆转变为具有防砂功能的套管，完成一个分支井眼的完井作业；(5)重复步骤(2)-(4)，完成其余分支井眼的完井作业。4.如权利要求3所述的大井眼多分支井快速钻完井方法，步骤(1)中，钻取大主井眼后进行固井时，只需对岩层进行注水泥固井，不对天然气水合物储层进行注水泥固井。5.如权利要求3所述的大井眼多分支井快速钻完井方法，其特征在于，所述粗钢丝绳与钻头的连接处还设置有扩眼器。6.如权利要求5所述的大井眼多分支井快速钻完井方法，其特征在于，步骤(1)中，大主井眼套管上的预留分支孔的孔半径比扩眼器的半径大10mm-20mm。7.如权利要求6所述的大井眼多分支井快速钻完井方法，其特征在于，所述预留分支孔与大主井眼套管呈40°-50°的夹角。8.如权利要求3所述的大井眼多分支井快速钻完井方法，其特征在于，步骤(2)中，钻取分支井眼时，防砂装置中的防砂网被密封钢片和密封橡胶塞堵住并用钢销卡住，新型钻井套管处于密封状态。2CN109236186A说明书1/4页新型钻井套管及大井眼多分支井快速钻完井方法技术领域[0001]本发明涉及天然气水合物开采技术领域，尤其涉及一种新型钻井套管及使用该新型钻井套管进行大井眼多分支井快速钻完井方法。背景技术[0002]天然气水合物是一种由天然气与水在一定温度和压力条件下形成的类冰状固体，俗称可燃冰，主要分布于大陆边缘海底之下0～1100m的沉积物中。由于天然气水合物具有分布非常广泛、储量巨大、能量密度大的特点，因此其作为能够取代传统化石能源的潜在能源，具有广阔的发展前景。[0003]目前，天然气水合物的开采方法主要有：传热激发开采法、减压开采法、化学试剂注入法，二氧化碳置换法、固态流化开采法等。由于天然气水合物矿藏形成和地质条件复杂，这些方法在钻井、完井及采气过程中，含水合物地层的力学性质发生变化，出砂问题尤为严重，而且在钻井或完井作业时，由于上覆岩层疏松，往往会发生坍塌，影响工期进度，导致钻完井工期较长，费时费力，目前已