阅读说明：本技术 一种占位钻具法单筒三井表层钻井方法 (Single-cylinder three-well surface drilling method by using space-occupying drilling tool method ) 是由 刘书杰 黄熠 管申 郭浩 赵宝祥 何连 刘贤玉 杨可三 刘立焱 朱志潜 王养锋 于 2020-12-03 设计创作，主要内容包括：本发明一种占位钻具法单筒三井表层钻井方法,包括以下步骤：S1.在隔水套管的上方安装36英寸的单筒三井基盘；S2.依次移井架至B井和C井,并在B井和C井中各自下入占位钻具；S3.移井架至A井,对A井进行开井固井作业；S4.用鱼线吊测法确认A井水泥面高度；S5.移井架至B井,对B井进行开井固井作业；S6.用鱼线吊测法确认B井水泥面高度；S7.移井架至C井,对C井进行开井固井作业。本发明配合独特设计的占位钻具中具有的14.25英寸的分隔串的有效占位作用,实现单筒三井的钻井方法,1个井筒3个井眼独立闭路作业,互不干扰,增加单位面积布井密度,充分提高槽口利用率,从而缓解海上油田开采槽口紧缺的压力,并大幅降低开采成本。(The invention relates to a single-cylinder triple-well surface drilling method by using an occupying drilling tool method, which comprises the following steps of: s1, mounting a 36-inch single-barrel three-well base plate above a water-resisting casing; s2, sequentially moving the derrick to a well B and a well C, and respectively putting an occupying drilling tool into the well B and the well C; s3, moving the derrick to the well A, and performing well opening and cementing operation on the well A; s4, confirming the cement surface height of the well A by using a fishing line hanging measurement method; s5, moving the derrick to a well B, and performing well opening and cementing operation on the well B; s6, confirming the cement surface height of the well B by using a fishing line hanging measurement method; and S7, moving the derrick to the well C, and performing well opening and cementing operation on the well C. The invention is matched with the effective occupation effect of the 14.25-inch separation string in the uniquely designed occupation drilling tool to realize the drilling method of the single-cylinder three-well, 1 shaft and 3 well bores are independently operated in a closed circuit without mutual interference, the well distribution density in unit area is increased, and the notch utilization rate is fully improved, thereby relieving the pressure of the shortage of the exploitation notches of the offshore oil field and greatly reducing the exploitation cost.)

一种占位钻具法单筒三井表层钻井方法

技术领域

本发明涉及海洋石油钻井工程领域，更具体地，涉及一种占位钻具法单筒三井表层钻井方法。

背景技术

在海洋石油海上生产平台，经多年开发，大量油田(群)已进入生产建设的中后期，对于新探明油田、边际油田开采面临着严峻的无槽口可用、槽口不可用、槽口未尽用等问题，海上油田开采面临槽口紧缺的压力，因此高效利用珍贵的槽口资源，成为油田保产的重要措施；目前行业内槽口使用方式主要为单筒单井及单筒双井，单筒双井的实施使槽口利用得到大幅提升，例如中国专利CN110145275A公开了一种占位钻具法单筒双井表层钻完井工艺，可以实现井眼轨迹浅层造斜，实现单筒双井井眼轨迹互不干扰，以达到从单个槽口钻两口井的目的，解决了平台槽口不足而无法完全充分开发储层的问题；但是随着槽口越来越少，单筒双井慢慢已经不能满足需求了，槽口的利用率还是不够高，无法更大程度地缓解海上油田开采槽口紧缺的压力，开采成本也比较高。

发明内容

本发明为克服上述背景技术所述的随着槽口越来越少，单筒双井慢慢已经不能满足需求了，槽口的利用率还是不够高的问题，提供一种占位钻具法单筒三井表层钻井方法。本发明实现单筒三井，高效利用槽口，从而缓解海上油田开采槽口紧缺的压力，并大幅降低开采成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种占位钻具法单筒三井表层钻井方法，包括以下步骤：

S1.在预采油井上安装36英寸的隔水套管，在所述隔水套管的上方安装36英寸的单筒三井基盘，所述单筒三井基盘下方对应分别为A井、B井和C井；

S2.依次移井架至B井和C井，并在所述B井和C井中各自下入占位钻具，所述占位钻具包括自下而上的依次连接的14.25英寸堵头和若干组分隔连接结构；每组所述分隔连接结构包括14.25英寸的分隔串以及连接在所述分隔串两端的5英寸钻杆，最顶端的分隔连接结构的顶部5英寸钻杆连接在对应井口设有的悬挂器上，所述B井和C井每相邻的两个分隔串之间的贴合重叠高度大于20cm；

S3.移井架至A井，对A井进行开井固井作业；

S4.A井完成开井固井作业后，水泥浆候凝24小时以上，在水泥浆候凝期间移井架至B井，并起出B井中的占位钻具，通过所述单筒三井基盘上设有的水泥观察孔用鱼线吊测法确认A井水泥面高度；

S5.移井架至B井，对B井进行开井固井作业；

S6.B井完成开井固井作业后，水泥浆候凝24小时以上，在水泥浆候凝期间移井架至C井，起出所述占位钻具，通过所述单筒三井基盘上设有的水泥观察孔用鱼线吊测法确认B井水泥面高度；

S7.移井架至C井，对C井进行开井固井作业。

进一步的，所述开井固井作业包括以下步骤：

S31.在对应井的井口自下而上依次安装升高管、防喷器组及喇叭管，并对所述防喷器进行试压测试；

S32.井一开作业：在对应井中，采用井段钻具组合，钻进至设定的井深，通过所述占位钻具内部设有的循环通道对所述隔水套管进行循环冲洗，并起出所述井段钻具组合；

S33.在对应井中下入11.75英寸的表层套管到位，将所述表层套管密封连接在对应井井口的所述悬挂器上，再进行固井作业；

S34.表层套管与悬挂器连接后，将表层套管位于井口外多余的部分切割并回收，固井作业期间及固井作业结束后若干小时内，用钻井液通过占位钻具内部设有的循环通道循环冲洗所述隔水套管内的水泥。

进一步的，所述占位钻具中，所述堵头和分隔串内部均设有能够形成所述循环通道的2英寸通径。

进一步的，所述占位钻具中的堵头下入位置位于所述隔水套管的内部，且与所述隔水套管的底部间距小于2米；也就是隔水套管的下入位置比堵头的下入位置更低，不能把堵头伸出隔水导管，否则起不到占位的用处，同时如果堵头出了隔水导管，容易导致隔水导管出地层的漏失导致隔水导管出地层的漏失；而如果间距太大，则也起不到有效占位，所以使其间距一般小于2米。

进一步的，所述占位钻具中，相邻的两个分隔连接结构中的分隔串之间的间距小于20米。

进一步的，所述分隔串上外径最大部分的长度为30-35cm。

优选的，所述表层套管为无节箍套管或节箍上下设有导角的导角节箍套管。

进一步的，所述井段钻具组合为：14英寸牙轮钻头+马达+MWD+非磁钻铤+扶正器+震击器+加重钻杆+钻杆。

优选的，在步骤S4中，在水泥浆候凝期间移井架至B井和C井，并分别起出B井和C井中的占位钻具，再重新下入C井中的所述占位钻具。起出B中占位钻具时，也起出C中占位钻具再重新下入占位钻具，能够防止占位钻具打扭。

进一步的，所述鱼线吊测法为：使用鱼线连接铅坠，通过水泥观察孔下放所述铅坠至遇阻，测量所投放鱼线长度，根据所述投放鱼线长度计算水泥塞面深度，其计算公式为：水泥塞面深度＝投放鱼线长度+单筒三井基盘至转盘面距离。

与现有技术相比，有益效果是：

1、本发明在尺寸更小但强度更强的36英寸隔水套管中，通过巧妙的结构设计和方法步骤，配合独特设计的占位钻具中具有的14.25英寸的分隔串的有效占位作用，实现单筒三井的钻井方法，1个井筒3个井眼独立闭路作业，互不干扰，增加单位面积布井密度，充分提高槽口利用率，从而缓解海上油田开采槽口紧缺的压力，并大幅降低开采成本。

2、本发明通过无节箍表层套管的使用，可以更安全高效的完成三口井下入表层套管作业；并固井期间及固井后冲洗占位钻具，以及起出占位钻具，防止占位钻具打扭，更能保证井筒安全。

附图说明

图1是本发明中单筒三井槽口的结构示意图。

图2是本发明中钻A井的示意图。

图3是本发明中钻B井的示意图。

图4是本发明中钻C井的示意图。

图5是本发明中表层钻井作业完成时的示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本实施例提供一种占位钻具法单筒三井表层钻井方法，包括以下步骤：

S1.在预采油井上安装36英寸的隔水套管12，在隔水套管12的上方安装36英寸的单筒三井基盘1，单筒三井基盘1下方对应分别为A井2、B井3和C井4；安装好单筒三井基盘1后，单筒三井槽口如图1所示；

S2.如图2所示，依次移井架至B井3和C井4，并在B井3和C井4中各自下入占位钻具11，占位钻具11包括自下而上的依次连接的14.25英寸堵头10和若干组分隔连接结构；每组分隔连接结构包括14.25英寸的分隔串9以及连接在分隔串9两端的5英寸钻杆8，最顶端的分隔连接结构通过其顶部的5英寸钻杆8连接在对应井口设有的悬挂器6上，所述B井3和C井4每相邻的两个分隔串9之间的贴合重叠高度大于20cm；分隔串9上外径为14.25英寸部分的高度为30cm，B井和C井的占位钻具上的结构分布基本相同，则使得每相邻的分隔串都在高度上有一定的重叠部分，为了有效的占位，最优的情况使其一一对应，最少要使B井3和C井4每相邻的两个分隔串9之间的贴合重叠高度大于20cm；

S3.移井架至A井2，对A井2进行开井固井作业；

S4.如图3所示，A井2完成开井固井作业后，水泥浆候凝24小时以上，在水泥浆候凝期间移井架至B井3和C井4，并分别起出B井3和C井4中的占位钻具11，再重新下入C井4中的占位钻具11，通过单筒三井基盘1上设有的水泥观察孔5用鱼线吊测法确认A井3水泥面高度；

S5.移井架至B井3，对B井3进行开井固井作业；

S6.如图4所示，B井3完成开井固井作业后，水泥浆候凝24小时以上，在水泥浆候凝期间移井架至C井4，起出占位钻具11，通过单筒三井基盘1上设有的水泥观察孔5用鱼线吊测法确认B井4中水泥面高度；

S7.移井架至C井4，对C井4进行开井固井作业。单筒三井表层钻井方法完成之后，如图5所示。

本实施例中，开井固井作业包括以下步骤：

S31.在对应井的井口自下而上依次安装升高管、防喷器组及喇叭管，并对防喷器进行试压测试；

S32.井一开作业：在对应井中，采用井段钻具组合19，钻进至设定的井深，通过占位钻具11内部设有的循环通道对隔水套管12进行循环冲洗，并起出井段钻具组合19；

S33.在对应井中下入11.75英寸的表层套管14到位，将表层套管14密封连接在对应井井口的悬挂器6上，再进行固井作业；

S34.表层套管14与悬挂器6连接后，将表层套管14位于井口外多余的部分切割并回收，固井作业期间及固井作业结束后若干小时内，用钻井液通过占位钻具11内部设有的循环通道循环冲洗隔水套管12内的水泥16。具体的，固井期间占位钻具11通过变扣连接高压软管，通过泥浆泵或固井泵持续进行大排量循环，固井结束后保持最高排量循环至少两倍隔水套管12内容积体积海水，保证隔水套管12内无残留水泥浆。占位钻具11内部具有2英寸通径，并且其外壁上具有与内部相通的流道，冲洗的海水进入之后能够扩散到隔水套管12的筒内，保证隔水套管12的内壁清洁，没有水泥16。

另外，占位钻具11悬挂器6与36英寸基盘之间设置有两道橡胶密封7，通径2英寸，顶部为410扣型，可与常规5英寸钻杆8连接，固井作业期间可通过拷克、变扣等连接高压软管使用泥浆泵或固井泵进行冲洗占位钻具11；升高管连接单筒三井基盘1的第一节为改进型切边升高管，连接法兰盘不与占位钻具11的悬挂器6干涉；表层套管14为无节箍套管或节箍上下设有导角的导角节箍套管；避免下套管期间与邻井套管相阻挂；每个井眼中的表层套管14下入到位后，在基盘上对应安装11.75英寸的套管四通与表层套管17连接，A井中的表层套管14对应连接的是A井套管四通15，B井中的表层套管对应的是B井套管四通17，C井中的表层套管14对应连接的是C井套管四通18；这属于现有技术，不需一一赘述。

占位钻具11从下至上依次为：14.25英寸堵头+(5英寸钻杆+14.25英寸分隔串+5英寸钻杆)×若干组+5英寸钻杆1～2根+悬挂器；其中，堵头10和分隔串9内部均设有能够形成循环通道的2英寸通径；占位钻具11中的堵头10下入位置位于隔水套管12的内部，且与隔水套管12的底部间距小于2米；也就是隔水套管的下入位置比堵头的下入位置更低，不能把堵头伸出隔水导管，否则起不到占位的用处，同时如果堵头出了隔水导管，容易导致隔水导管出地层的漏失导致隔水导管出地层的漏失。占位钻具11中，相邻的两个分隔连接结构中的分隔串9之间的间距小于20米；分隔串9上外径最大部分的长度为30。分隔串9加强型分隔串9，呈两端细中间粗的变径柱体，其中间外径最大部分为一圆柱体，圆柱体的底面直径为14.25英寸，高度为30cm或30cm左右；这样能够保证相邻的井位中同一高度的分隔串9更容易相互重叠，以达到占位的作用。

井段钻具组合19为：14英寸牙轮钻头13+马达+MWD+非磁钻铤+扶正器+震击器+加重钻杆+钻杆；井段钻具组合中的钻杆与占位钻具中的钻杆一般为同一种钻杆；一开14英寸井段钻进至马达弯角出36英寸隔水套管12后开始进行滑动钻进造斜，从组合钻具量取角差之后，持续画线标记造斜方位，MWD磁干扰消失后，按照设计轨迹向外围尽快与相邻井眼分离。

鱼线吊测法为：使用鱼线连接铅坠，通过水泥观察孔5下放铅坠至遇阻，测量所投放鱼线长度，根据投放鱼线长度计算水泥塞面深度，其计算公式为：水泥塞面深度＝投放鱼线长度+单筒三井基盘1至转盘面距离。转盘面为井台上转盘的上表面，属于本领域内一个公知并确定的基准面。

本实施例在尺寸更小但强度更强的36英寸隔水套管12中，通过巧妙的结构设计和方法步骤，配合独特设计的占位钻具11中具有的14.25英寸的分隔串9的有效占位作用，实现单筒三井的钻井方法，1个井筒3个井眼独立闭路作业，互不干扰，增加单位面积布井密度，充分提高槽口利用率，从而缓解海上油田开采槽口紧缺的压力，并大幅降低开采成本。

并且，本实施例通过无节箍表层套管14的使用，可以更安全高效的完成三口井下入表层套管14作业；并固井期间及固井后冲洗占位钻具11，以及起出占位钻具11，释放掉其扭矩，防止占位钻具11打扭或者错位，更能保证井筒安全。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。