U型全封闭地热连通井的套管连接方法与流程

u型全封闭地热连通井的套管连接方法
技术领域
1.本发明涉及地热连通井领域，具体讲是u型全封闭地热连通井的套管连接方法。


背景技术：

2.地热井1，指的是井深3500米左右的地热能或水温大于30℃的温泉水来进行发电的方法和装置，地热分高温、中温和低温三类，中、高温地热井1的井口套管头部受到很大的热应力，若结构不当，可导致井口严重破坏。合理的套管头结构应允许生产套管轴向热伸缩、对生产套管具有扶正作用和能泄排水泥环中的气体。
3.现有的u型全封闭地热连通井的套管连接方法，在连接过程中容易导致井壁管或过滤管挤毁事故，且在下管之前没有试验的过程，不能在下管过程中严控井管内外的液面。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供u型全封闭地热连通井的套管连接方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.本发明的技术方案是：u型全封闭地热连通井的套管连接方法，包括以下步骤：
6.s1：综合测井项目包括井深、井斜、井径、井温、自然电位、自然伽玛、电阻率等；
7.s2：测井前必须先行使用钻具和钻头通孔，防止测井探头遇阻和遇卡，通孔全井底后开泵循环，使得井内钻井液性能指标上下保持稳定和一致；
8.s3：采用与原井径相同的简状具进行划眼，通过钻机的提升和回转在井内由浅而深，上下串动及回转钻具；
9.s4：破壁是地热井成井过程中的基础环节，其目的是在于清除井壁泥皮，疏通含水层孔隙；
10.s5：下管前必须校正孔深，并核对井管顺序，确保无误，使套管的位置应严格和测井位置相对应，并按套管顺序编码；
11.s6：入井的套管应严格检查外表，丈量长度、通径、钢级，测壁厚度，入井方式等，并对数据作好记录；
12.s7：下管前应对地面设备做好检查，对下套管用的钢丝绳、横杠、吊卡、卡瓦等要检查是否完好；
13.s8：在0-1100m井段，由于一次性下入的套管重量很大，为安全起见，故决定采用浮板法，利用泥浆对井管的浮力，减少整个管柱的重量；
14.s9：下管过程中要严格观察井管内水位，保证井管内外液面基本一致，防止产生负压导致井壁管或过滤管挤毁事故：
15.s10：下完套管后，将钻杆从套管内下至距孔底深度1米处，然后沿套管口环绕钻杆用钢板封闭并固定。
16.进一步的，所述地热井1包括u型水平井和直井，所述u型水平井一侧连通有直井，且直井和u型水平井与地层完全隔离。
17.进一步的，所述步骤s2中泥浆密度为1.10
±
，粘度小于23s。
18.进一步的，所述步骤s3中在容易井斜的区段必须反复多次进行划眼，以保证井眼的圆整。
19.进一步的，所述步骤s5中记录的井管累计长度应和实际成井深度相符，误差不得超过1m。
20.进一步的，所述直井内的套管贯穿连接，在直井再下入磨鞋将水平井下入的套管贯穿，实现直井和水平井全封闭连通并且密封。
21.进一步的，所述步骤s7中还应在各次下套管前，对该下井段要用长度不少于12m的套管试下顺利后，方可抓紧时间将套管下入孔内。
22.进一步的，所述步骤s8中浮力塞在使用前必须进行密封试验，且浮力塞钢板厚度不少于20mm。
23.进一步的，所述步骤s9液面差超过10m时必须进行回灌，且过滤器外每隔20m焊上筋骨肋条做扶正器用，扶正器直径应比孔径小20mm-30mm。
24.进一步的，所述步骤s10通过钻杆将清水或稀泥浆泵入孔内，清水或稀泥浆通过返浆眼进入套管和孔壁间隙水或稀泥浆泵入孔内。
25.本发明通过改进在此提供u型全封闭地热连通井的套管连接方法，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
26.本发明u型全封闭地热连通井的套管连接方法，下管前必须校正孔深，并核对井管顺序，确保无误，入井的套管应严格检查外表，丈量长度、通径、钢级，测壁厚并作好记录，特别是入井记录，下套管前，应对地面设备以及套管工具进行检查，由于一次性下入的套管重量很大，为安全起见，故决定采用浮板法，下管过程中要严格观察井管内水位，保证井管内外液面基本一致，同时为了封闭砾料以及沉淀泥沙需要在过滤器下端配10m-20m沉砂管，然后在套管完成后最下面的一根套管底部1米处左右割3个直径25毫米的返浆眼，将搅拌好后的水泥浆用泥浆泵从钻杆内压人孔内，直至孔口返出水泥浆为止，停置4h-6h后，打开套管口密封钢板，将钻杆提出套管，可以完成表层套管固井的工作。
附图说明
27.下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释：
28.图1为本发明的步骤示意图；
29.图2为本发明的流程示意图；
30.图3为本发明的地热井1结构示意图。
31.附图标记说明：地热井(1)、u型水平井(101)、直井(102)。
具体实施方式
32.下面将结合附图1至图3对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.本发明通过改进在此提供u型全封闭地热连通井的套管连接方法，如图1-3图所
示，包括以下步骤：
34.s1：综合测井项目包括井深、井斜、井径、井温、自然电位、自然伽玛、电阻率等；s2：测井前必须先行使用钻具和钻头通孔，防止测井探头遇阻和遇卡，通孔全井底后开泵循环，使得井内钻井液性能指标上下保持稳定和一致；s3：采用与原井径相同的简状具进行划眼，通过钻机的提升和回转在井内由浅而深，上下串动及回转钻具；s4：破壁是地热井1成井过程中的基础环节，其目的是在于清除井壁泥皮，疏通含水层孔隙；s5：下管前必须校正孔深，并核对井管顺序，确保无误，使套管的位置应严格和测井位置相对应，并按套管顺序编码；s6：入井的套管应严格检查外表，丈量长度、通径、钢级，测壁厚度，入井方式等，并对数据作好记录；s7：下管前应对地面设备做好检查，对下套管用的钢丝绳、横杠、吊卡、卡瓦等要检查是否完好；s8：在0-1100m井段，由于一次性下入的套管重量很大，为安全起见，故决定采用浮板法，利用泥浆对井管的浮力，减少整个管柱的重量；s9：下管过程中要严格观察井管内水位，保证井管内外液面基本一致，防止产生负压导致井壁管或过滤管挤毁事故：s10：下完套管后，将钻杆从套管内下至距孔底深度1米处，然后沿套管口环绕钻杆用钢板封闭并固定。
35.地热井11包括u型水平井101101和直井102102，u型水平井101101一侧连通有直井102102，且直井102102和u型水平井101101与地层完全隔离。所述步骤s2中泥浆密度为1.10
±
，粘度小于23s。所述步骤s3中在容易井斜的区段必须反复多次进行划眼，以保证井眼的圆整。所述步骤s5中记录的井管累计长度应和实际成井深度相符，误差不得超过1m。所述直井102内的套管贯穿连接。所述步骤s7中还应在各次下套管前，对该下井段要用长度不少于12m的套管试下顺利后，方可抓紧时间将套管下入孔内。所述步骤s8中浮力塞在使用前必须进行密封试验，且浮力塞钢板厚度不少于20mm。所述步骤s9液面差超过10m时必须进行回灌，且过滤器外每隔20m焊上筋骨肋条做扶正器用，扶正器直径应比孔径小20mm-30mm。所述步骤s10通过钻杆将清水或稀泥浆泵入孔内，清水或稀泥浆通过返浆眼进入套管和孔壁间隙水或稀泥浆泵入孔内。
36.在直井102下入磨鞋将u型水平井101下入的套管钻穿贯通实现直井102套管和u型水平井101的套管连通；u型水平井101下完套管采用无渗透性水泥进行固井，实现套管和地层完全隔离没有渗透性，通过以上方式实现直井102和u型水平井101u型连通并且和地层完全隔离。
37.工作原理：首先，先行使用钻具和钻头通孔，防止测井探头遇阻和遇卡，通孔全井底后开泵循环，使得井内钻井液性能指标上下保持稳定和一致，然后地热连通井进行综合项目的检测，检测内容涵盖了井深、井斜、井径、井温、自然电位、自然伽玛、电阻率等，u型水平井101和直井102精准对接连通，u型水平井101将直井102的套管钻穿后继续钻进10～15m，在测井过程中测井探头和电缆在起下过程中要缓慢匀速，防止产生抽吸作用，采用与原井径相同的简状具进行划眼，具体做法是通过钻机的提升和回转在井内由浅而深_上下串动及回转钻具，尤其是在容易井斜的区段必须反复多次进行划眼，以保证井眼的圆整。接着破壁是地热井1成井过程中的基础环节，其目的是在于清除井壁泥皮，疏通含水层孔隙，为洗井做准备，破壁时要视孔内情况确定清水循环时间，以最大程度清除泥皮，清洗孔壁，破壁时泥浆性能应采用，下管前必须校正孔深，并核对井管顺序，确保无误，滤水管的位置应严格和测井资料中含水层的位置相对应，并按顺序编码，井管累计长度应和实际成井深
度相符，误差不得超过1m。在入井的套管应严格检查外表，丈量长度、通径、钢级，测壁厚并作好记录，特别是入井记录，套管的连接方式:各次下套管前，对该下井段要用长度不少于12m的套管试下顺利后，再将套管下入孔内；下套管前，应对地面设备，包括井架、基墩、底座、拉筋、猫头轮、提升系统、钢绳、指重表、钻机传动部分、刹车系统、泥浆泵、电机等进行严格检查，并对下套管用的钢丝绳、横杠、吊卡、卡瓦等要检查是否完好、耐用；在0m-1100m井段，由于一次性下入的套管重量很大，为安全起见，故决定采用浮板法，利用泥浆对井管的浮力，减少整个管柱的重量。下管要求:浮力塞在使用前必须进行密封试验，且浮力塞钢板厚度不少20mm；井管下到孔底，要在浮力塞以上的井管内注满清水，才能将浮力塞解脱。1100m-1550m井段采用送管器直接提吊法，注意穿袖长度不小于10m，u型水平井101下套管并且贯穿直井102的套管，u型水平井101钻进时钻头贯穿直井102的套管，实现套管贯穿直井102套管后采用无渗透性水泥进行固井，实现套管和地层完全隔离没有渗透性。其中，套管柱结构:木引鞋、套管鞋、旋流短节、止水器、套管柱，且在直井102使用特种防滑磨鞋将u型水平井101下入的套管磨穿实现直井102和u型水平井101全密封并且连通，下管过程中要严格观察井管内水位，保证井管内外液面基本一致，防止产生负压导致井壁管或过滤管挤毁事故，液面差超过10m时必须进行回灌，u型水平井101下完套管后使用热传导高和密封性能好的特种水泥固井，为了避免在填砾料过程中砾料不规则堆积而影响出水，过滤器外每隔20m焊上筋骨肋条做扶正器用，扶正器直径应比孔径20mm-30mm。同时为了封闭砾料以及沉淀泥沙需要在过滤器下端配10m-20m沉砂管。最后在最下面的一根套管底部1米处左右割3个直径25毫米的返浆眼，下完套管后，将钻杆从套管内下至距孔底深度1米处，然后沿套管口环绕钻杆用钢板封闭并固定，通过钻杆将清水或稀泥浆泵入孔内，清水或稀泥浆通过返浆眼进入套管和孔壁间隙水或稀泥浆泵入孔内，清水或稀泥浆通过返浆眼进入套管和孔壁间隙返回地面，待循环正常后，将搅拌好后的水泥浆用泥浆泵使用钻杆内压向直井102与连通处注入水泥，同时对u型水平井101内部直接注入水泥，并可以直接打穿套管，其中，可以穿过直井102后再次下套管和固井。这样相当于还是闭环的直井102的连接处，直至孔口返出水泥浆为止，然后用适量清水清洗钻杆内残留水泥浆，停置4-6小时后，打开套管口密封钢板，将钻杆提出套管，这时会完成表层套管固井的工作，需要再在直井102通井，把井下u型水平井101套管打穿，这样就可以实现连通了。
38.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。