一种用于固井作业的储层顶部引鞋及固井方法与流程

本发明涉及一种用于固井作业的储层顶部引鞋，以及一种固井方法。

背景技术：

1、在油田开发生产过程中，随着管柱的长时间使用，套管的腐蚀会愈加严重。而腐蚀后的管柱难以保证继续生产作业。

2、未解决上述问题，常规的做法是在生产套管内下入新的小尺寸油管进行固井作业，固井后继续生产。在这一过程中，作业人员需要在管串最下端安放水泥伞，防止固井水泥浆进入储层。但由于水泥伞密封性能很差，施工过程中部分固井水泥浆会通过水泥伞进入下部油藏储层，极易对油藏储层产生污染，影响后续油井产量。

3、同时，在固井完毕后，油管内的固井胶塞、浮箍浮鞋内芯及水泥塞等需要通过钻具钻除掉，但小尺寸油管内部仅能下入小尺寸钻具，扫塞效率较低、持续时间长，不利于油气田提质增效。

技术实现思路

1、针对如上所述的技术问题，本发明旨在提出一种用于固井作业的储层顶部引鞋。本发明的一种用于固井作业的储层顶部引鞋能够在下入支撑管疏通油井时降低水泥浆泄漏的风险，同时提高作业效率。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种用于固井作业的储层顶部引鞋，包括设置在套管内的内筒体以及套设在所述内筒体外侧的外筒体，所述内筒体内限定有流体流通的第一通道，在所述内筒体的上端还设置有能够接收胶塞并与胶塞形成密闭式抵接的塞座。

3、在所述第一通道内设置有能够封闭所述第一通道的第一密封组件，所述外筒体上设置有能够封隔外筒体与套管之间的环空的第二密封组件。

4、在一个优选的实施例中，所述第一密封组件设置在所述第一通道内的能够隔断所述第一通道的破裂盘，以及设置在所述破裂盘上方的能够撞击所述破裂盘的撞针。

5、在一个优选的实施例中，所述内筒体设置为能够在所述外筒体内向下移动，从而能够从初始的第一位置移动至第二位置。

6、所述撞针固定地连接在所述内筒体的下端从而能够在所述内筒体的带动下进行同步移动，所述撞针设置为当所述内筒体处于第一位置时与破裂盘分离并在所述筒体处于第二位置时与所述破裂盘发生撞击。

7、在一个优选的实施例中，所述第二密封组件包括设置在所述外筒体外壁上的至少一个胶套，所述胶套设置为倒锥形，在所述胶套与外筒体之间形成有连通所述环空的液腔，所述胶套能够在液腔内的液压作用下张开，从而能够与套管形成抵接。

8、在一个优选的实施例中，在所述胶套上侧的内筒体和外筒体的外壁上分别设置有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔设置为当所述内筒体处于第一位置时能够与第二通孔对应连通，从而形成连通所述第一通道与环空的第二通道。

9、在一个优选的实施例中，在所述内筒体的外壁上还设置有第一密封环和第二密封环，所述第一密封环和第二密封环设置为当所述内筒体处于第一位置时均位于所述第二通孔的上侧，当所述内筒体处于第二位置时分别处于所述第二通孔的上下两侧。

10、在一个优选的实施例中，所述内筒体通过第一剪切销钉与所述外筒体相连，所述塞座通过第二剪切销钉与所述内筒体相连，所述第二剪切销钉具有大于第一剪切销钉的剪切力。

11、在一个优选的实施例中，还包括能够坐封所述塞座的胶塞，所述胶塞和所述塞座由可溶材料制成。

12、在一个优选的实施例中，在所述外筒体的下端还设置有导引头，所述导引头的下端构造有圆锥面。

13、在一个优选的实施例中，在所述破裂盘以及塞座与所述内筒体之间还分别设置有第三密封环。

14、根据本发明的第二方面，提供了一种固井方法，使用上述的任意一种用于固井作业的储层顶部引鞋完成，所述方法包括：步骤一：将所述外筒体连接在井下管柱上并随着油管下入指定的井下位置；

15、步骤二：向井口通入顶替液，直至顶替液通过第一通道和第二通道流至所述胶套的液腔内，支撑所述胶套张开；

16、步骤三：继续打入顶替液直至顶替液将泥浆顶替到井口；

17、步骤四：释放胶塞，直至胶塞坐封所述塞座；

18、步骤四：向井筒内打压直至所述第一剪切销钉被剪断，此时所述内筒体会向下移动，推动所述撞针撞破所述破裂盘；

19、步骤五：增大打压的压力，直至第二剪切销钉被剪断，此时所述塞座与胶塞会向下移动并被排出所述外筒体。

技术特征：

1.一种用于固井作业的储层顶部引鞋，包括：

2.根据权利用于要求1所述的用于固井作业的储层顶部引鞋，其特征在于，所述第一密封组件设置在所述第一通道内的能够隔断所述第一通道的破裂盘(142)，以及设置在所述破裂盘上方的能够撞击所述破裂盘的撞针(144)。

3.根据权利要求2所述的用于固井作业的储层顶部引鞋，其特征在于，所述内筒体设置为能够在所述外筒体内向下移动，从而能够从初始的第一位置移动至第二位置，

4.根据权利用于要求3所述的用于固井作业的储层顶部引鞋，其特征在于，所述第二密封组件包括设置在所述外筒体外壁上的至少一个胶套(242)，所述胶套设置为倒锥形，在所述胶套与外筒体之间形成有连通所述环空的液腔(244)，所述胶套能够在液腔内的液压作用下张开，从而与套管形成抵接。

5.根据权利用于要求4所述的用于固井作业的储层顶部引鞋，其特征在于，在所述胶套上侧的内筒体和外筒体的外壁上分别设置有第一通孔(19)和第二通孔(29)，所述第一通孔设置为当所述内筒体处于第一位置时能够与第二通孔对应连通，从而形成连通所述第一通道与环空的第二通道(22)。

6.根据权利用于要求5所述的用于固井作业的储层顶部引鞋，其特征在于，在所述内筒体的外壁上还设置有第一密封环(31)和第二密封环(32)，所述第一密封环和第二密封环设置为当所述内筒体处于第一位置时均位于所述第二通孔的上侧，当所述内筒体处于第二位置时分别处于所述第二通孔的上下两侧。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于固井作业的储层顶部引鞋，其特征在于，所述内筒体通过第一剪切销钉(16)与所述外筒体相连，所述塞座通过第二剪切销钉(182)与所述内筒体相连，所述第二剪切销钉具有大于第一剪切销钉的剪切力。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的用于固井作业的储层顶部引鞋，其特征在于，还包括能够坐封所述塞座的胶塞，所述胶塞和所述塞座由可溶材料制成。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的用于固井作业的储层顶部引鞋，其特征在于，在所述外筒体的下端还设置有导引头(4)，所述导引头的下端构造有圆锥面(42)。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的用于固井作业的储层顶部引鞋，其特征在于，在所述破裂盘以及塞座与所述内筒体之间还分别设置有第三密封环(33)。

11.一种进行固井作业的方法，通过权利要求1-10中任一项所述的用于固井作业的储层顶部引鞋完成，所述方法包括：

技术总结本发明涉及一种用于固井作业的储层顶部引鞋，包括设置在套管内的内筒体以及套设在所述内筒体外侧的外筒体，所述内筒体内限定有流体流通的第一通道，在所述内筒体的上端还设置有能够接收胶塞并与胶塞形成密闭式抵接的塞座。在所述第一通道内设置有能够封闭所述第一通道的第一密封组件，所述外筒体上设置有能够封隔外筒体与套管之间的环空的第二密封组件。技术研发人员：张冠林,姚辉前,赵聪,白园园,王超,张华栋,闫盛宇,郭连超受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9