一种井口套管对中方法

技术领域

本发明涉及石油钻探领域，具体地涉及一种井口套管对中方法。

背景技术

在石油钻井的过程中，固井作业一般都采用在井内下入套管进行固井的方式。但是通常井眼的尺寸大于套管尺寸，这样一来，下入套管后难免会出现套管中心线与钻井平台井口中心线不一致的情况。如果在这种情况下继续进行钻井作业的话，就会使钻杆与套管或钻杆与钻井平台上的转盘发生偏磨，导致钻柱振动，从而影响钻井作业的效率，甚至还会衍生出很多的安全问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种井口套管对中方法，其能够使内层套管与井口的中心点对中。本发明不仅操作简单，而且成本低廉。其中所使用的零件均是现有的，便于大规模的推广和使用。

根据本发明，提供了一种井口套管对中方法，包括：

S1、在钻头钻至中完井深后，在外层套管内下入内层套管到目的井深，注入水泥固井；

S2、去除所述内层套管的联顶节，并对外层套管进行切割，直到其高度低于所述内层套管；

S3、标定井口的中心点；

S4、在外层套管的壁面上形成若干个均匀间隔开的螺孔；

S5、在每一个螺孔中拧入螺杆，使螺杆穿过所述外层套管直到与所述内层套管壁面相接触；

S6、通过调节所述螺杆来使从各个所述螺杆与所述内层套管壁面的接触点至所述钻机底座的中心点的水平距离相等。

在一个实施例中，在步骤S4中形成四个处于同一高度位置的螺孔。

在一个实施例中，相邻两个螺孔之间相隔90度。

在一个实施例中，步骤S3包括：在设于井口处的钻机底座的横梁和纵梁上标定中点，通过连接横梁和纵梁上的中点而形成横向定位线和纵向定位线，并采用所述横向定位线与所述纵向定位线的交点作为井口的中心点。

在一个实施例中，通过绷线来连接横梁和纵梁上的中点，以形成横向定位线和纵向定位线。

在一个实施例中，在步骤S5中，各所述螺杆的一端位于所述外层套管的外部，另一端与所述内层套筒的外壁抵接。

在一个实施例中，步骤S5还包括：在所述外层套管的外壁上设置第一螺母，在所述外层套管内壁上设置第二螺母，其中，所述螺杆分别穿过第一螺母和第二螺母。

在一个实施例中，所述螺杆的直径处于30mm到60mm的范围内。

在一个实施例中，步骤S2到S6在水泥浆凝固前进行。

在一个实施例中，还包括步骤S7，其中在水泥浆凝固后，拆除所述螺杆和绷线。

附图说明

下面将结合附图来对本发明进行详细地描述，在图中：

图1示意性显示了使用根据本发明的井口套管对中方法的俯视图；

图2示意性显示了使用根据本发明的井口套管对中方法的侧视图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步说明。

图1示意性显示了使用根据本发明的井口套管对中方法的俯视图。图2示意性显示了使用根据本发明的井口套管对中方法的侧视图。如图1和图2所示，根据本发明的井口套管对中方法依次包括七个基本步骤：

步骤S1：在钻头钻至中完井深后，在外层套管20内下入内层套管30到目的井深，注入水泥固井。

步骤S2：在水泥凝固前去除内层套管30的联顶节，并对外层套管20进行切割，直到其高度低于内层套管30。

步骤S3：标定井口的中心点13。

步骤S4：在外层套管20的壁面上形成若干个均匀间隔开的螺孔21。

步骤S5：在每一个螺孔21中拧入螺杆40，使螺杆40穿过外层套管20直到与内层套管30壁面相接触。

步骤S6：通过调节螺杆40来使从各个螺杆40与内层套管30壁面的接触点至钻机底座10的中心点的水平距离相等。

步骤S7：水泥浆凝固后，拆除螺杆40和绷线。

在步骤S1之前，经过大量的试验发现，钻井内安放的内层套管30，其壁较薄。如果采用穿过内层套管30的壁面的方式进行作业来完成对井口套管的对中作用，那么就会导致内层套管30整体因挤压而发生变形，使得内层套管30的管壁的横截面不均匀，从而导致在步骤S6中的测量的数据存在误差，影响井口套管的对中效果。

因此，为了弥补上述的缺陷，选择将壁较厚的外层套管20作为主支撑壁，而壁较薄的内层套管30则作为副支撑壁。这样，螺杆40从外层套管20的外部穿入至外层套管20的内部，直至螺杆40的一端直接抵接在内层套管30的外壁面上，以此来限制内层套管30的位置。螺杆40的另一端延伸在外层套管20的外部。通过旋转螺杆40位于外层套管20的外部的一端，从而使螺杆40能够沿径向运动，从而实时调节内层套管30的位置，实现对内层套管30的对中作用。

在步骤S1中，具体的说，在钻头钻至中完井深后，井内就已经放置有外层套管20，用于为后续内层套管30的下入提供下入路径。内层套管30放入至外层套管20的内侧并到达目的井深处，这样就对内层套管30进行初步的定位。内层套管30下入至目的井深处后，在井内注入水泥进行加固，以防止钻进的过程中发生坍塌。

在步骤S2中，需要在水泥凝固前进行以下两步操作。第一步：将安置在内层套管30上的联顶节去除。第二步：切割外层套管20的顶端，使外层套管20的高度低于内层套管30的高度，那么内层套管30便会部分裸露在外，从而有利于观察内层套管30的对中效果。

在步骤S3中，包括设置在井口处的钻机底座10。钻机底座10为一矩形框架结构，包括横梁和纵梁。根据本发明，通过连接两根横梁各自的中点而形成横向定位线11，同时连接两根纵梁各自的中点而形成纵向定位线12。由此，横向定位线11与纵向定位线12的交点形成为井口的中心点13。

在本发明的一个实施例中，通过绷线来连接横梁和纵梁上的中点，从而形成为横向定位线11和纵向定位线12。绷线的设置非常简单，且能够容易地对其进行观察和测量。

如上所述，外层套管20的壁相比于内层套管30的壁较厚。因此，在步骤S4中，在外层套管20的壁面上形成螺孔21后不会对外层套管20整体结构产生影响。优选的，螺孔21共设置有四个，且均为钻入外层套管20的壁面所形成的。此外，根据本发明，四个螺孔21均处于同一高度位置处，这样，在步骤S6中对水平距离的测量就会更加简便、快捷，进一步提高了井口套管对中的准确性。

在本发明的一个实施例中，四个螺孔21的位置可以任意选择，只要保证两个相邻的螺杆40之间相隔90°即可。这样的布局方式能够使得井口套管对中方法所取得的水平距离的数据更加精确，同时降低了形成螺孔的成本。

在步骤S5中，螺杆40的一端在外层套管20的外部，通过旋转螺杆40使其沿径向移动，而另一端在外层套管20的内部并与内层套管30的外壁抵接，用于限制内层套管30的位置。

在本发明的一个实施例中，外层套管20的外壁上设置有第一螺母41，在外层套管20的内壁上设置有第二螺母42。螺杆40分别穿过第一螺母41和第二螺母42直至与内层套管30的外壁抵接。第一螺母41与第二螺母42均用于限制螺杆40的位置，使其只能沿着径向移动，从而避免向四周偏斜，保证了井口套管对中的准确性。

在本发明一个具体的实施例中，螺杆40的尺寸的选择范围是Φ30mm-Φ60mm之间。优选的，螺杆40应与第一螺母41和第二螺母42相适配。

在步骤S6中，此时的水泥未凝固。通过旋转螺杆40，使得螺杆40沿径向运动，从而推动内层套管30并调节内层套管30的位置。这样，当各个螺杆40与内层套管30的外壁面的接触点至钻机底座10的中心点的水平距离相等时，井口套管对中的工作完成。此时，内层套管30的中心位置与井口的中心点13的位置相同。

完成上述的对中工作后静置，待水泥浆完全凝固后进行步骤S7。分别将螺杆40从外层套管20上拆除和绷线从钻机底座10上拆除。至此，井口套管对中的相关工作就全部完成。

本发明通过预先布置的钻机底座10确定井口的中心点13，之后利用螺杆40对内层套管30的位置进行实时的调节，通过测量各个螺杆40与内层套管30的外壁面上的接触点至钻机底座10的中心点的水平距离，从而实现对内层套管30对中作用。本发明通过科学合理的设计实现内层套管30的对中效果。本发明侧重于简便、快速、低成本，即利用井场现有工具。例如螺杆40可用防喷器的螺杆。

以上仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。本领域的技术人员在本发明的公开范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。