本發(fā)明涉及一種堵水橋塞及堵水方法，屬于鉆井技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種破損鉆孔套管堵水橋塞及雙橋塞式堵水方法。

背景技術(shù)：

據(jù)公開資料顯示，目前還沒有針對大直徑鉆孔套管破損漏水的孔內(nèi)事故實(shí)施補(bǔ)救的工程實(shí)踐，可借鑒的是傳統(tǒng)油氣井鉆井作業(yè)中的膨脹套管技術(shù)、修井作業(yè)中的套管補(bǔ)貼技術(shù)，以及裸眼段打水泥塞技術(shù)。

上述膨脹套管技術(shù)和套管補(bǔ)貼技術(shù)均是基于標(biāo)準(zhǔn)油管規(guī)格而進(jìn)行的相關(guān)研究工作，不適用規(guī)格以上的大直徑套管。

上述打水泥塞技術(shù)是指在未下入套管封閉的井段中，注入一定數(shù)量的水泥漿，以便用來封閉或隔絕某一段裸眼地層。它一般應(yīng)用于以下幾種情況：①封堵報(bào)廢井；②隔絕地層，在裸眼法完井中采用；③鉆定向井，或進(jìn)行側(cè)鉆，封堵原井孔；④堵塞漏失；⑤加固坍塌的井壁。在大直徑條件下打水泥塞需要下入木塞。

由于工況條件和施工目的的不同，上述幾種技術(shù)施工方法在大直徑鉆孔條件下難以照搬應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的大直徑深鉆孔因套管破損造成地層水漏入而嚴(yán)重影響礦方后期管理使用的實(shí)際問題的技術(shù)問題，提供了一種破損鉆孔套管堵水橋塞及雙橋塞式堵水方法。該方法具有水泥材料消耗少，施工簡單快速的優(yōu)勢。該雙橋塞式堵水方法在套管破損漏水點(diǎn)位置上、下各構(gòu)筑一橋塞，然后通過預(yù)埋在頂部橋塞的注漿管路向兩橋塞之間注入水泥漿，在注漿泵的壓力作用下，水泥漿經(jīng)套管破損口進(jìn)入地層并沿地層裂隙運(yùn)移至一定距離，將地層裂隙通道填充，最后，憋壓待水泥漿凝固后，即可將套管破碎口處地層裂隙封堵，以阻止地層水再次進(jìn)入套管內(nèi)。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

一種破損鉆孔套管堵水橋塞，包括:分別用于下放至套管破損漏水點(diǎn)上方及下方的頂部橋塞及底部橋塞；其中，所述頂部橋塞包括：

組合塞體，貫穿組合塞體的第一軟管、第三軟管及無鎖接頭短鉆桿，用于向組合塞體上端外壁與套管內(nèi)壁之間注漿的第二軟管，上端與無鎖接頭短鉆桿底部連接并且下端設(shè)置若干通孔的第四軟管。

優(yōu)化的，上述的一種破損鉆孔套管堵水橋塞，所述頂部橋塞包括直徑不同并且由無鎖接頭短鉆桿共軸連接的第一塞體及第二塞體；其中，直徑較大的第二塞體上設(shè)置有用于安裝所述第一軟管、第三軟管的通孔，所述第二軟管的底部設(shè)置于第二塞體上側(cè)并用于向第一塞體及套管內(nèi)壁之間注漿。

優(yōu)化的，上述的一種破損鉆孔套管堵水橋塞，所述頂部橋塞和/或底部橋塞的外壁上設(shè)置有倒刺槽。

優(yōu)化的，上述的一種破損鉆孔套管堵水橋塞，所述頂部橋塞和/或底部橋塞的外側(cè)表面設(shè)置有密封圈。

優(yōu)化的，上述的一種破損鉆孔套管堵水橋塞，所述密封圈包括：麻繩、海帶、棉被中的一種或多種。

優(yōu)化的，上述的一種破損鉆孔套管堵水橋塞，所述第一塞體、第二塞體及底部橋塞為實(shí)心圓木結(jié)構(gòu)。

一種破損鉆孔套管雙橋塞式堵水方法，包括：

橋塞構(gòu)筑步驟，用于在套管破損漏水點(diǎn)位置上、下構(gòu)筑橋塞；

水泥注漿步驟，用于通過預(yù)埋在橋塞上的注漿管路向兩橋塞之間注入水泥漿，利用經(jīng)套管破損口進(jìn)入地層并沿地層裂隙運(yùn)移的水泥漿填充地層裂隙通道。

優(yōu)化的，上述的一種破損鉆孔套管雙橋塞式堵水方法，所述橋塞構(gòu)筑步驟包括用于構(gòu)筑位于套管破損漏水點(diǎn)下方的底部橋塞的底部橋塞構(gòu)筑子步驟，所述底部橋塞構(gòu)筑子步驟具體包括：

步驟401，將孔內(nèi)液面抽至套管破損口以下，利用鉆桿將底部橋塞壓送至孔內(nèi)液面處；

步驟402，從鉆孔孔口依次投入若干碎石及砂，將鉆桿提離孔底，通過鉆桿注入加有速凝劑的水泥漿，形成第二水泥密封層；

步驟403，將鉆桿提離底部，候凝后下鉆，探明第二水泥密封層的深度。

優(yōu)化的，上述的一種破損鉆孔套管雙橋塞式堵水方法，所述步驟402中，水泥漿在經(jīng)過加接在鉆桿尾端的旋噴接頭時(shí)，從旋噴接頭側(cè)部小眼噴射而出，緩慢旋轉(zhuǎn)鉆桿，使水泥漿滲入碎石、粗砂和細(xì)砂層中。

優(yōu)化的，上述的一種破損鉆孔套管雙橋塞式堵水方法，所述橋塞構(gòu)筑步驟包括用于構(gòu)筑位于套管破損漏水點(diǎn)上方的頂部橋塞的頂部橋塞構(gòu)筑子步驟，所述頂部橋塞構(gòu)筑子步驟具體包括：

步驟601，將頂部橋塞及位于頂部橋塞上的軟管壓送至距離套管破損口上方的預(yù)定位置；

步驟602，通過軟管向頂部橋塞的第一塞體與套管形成的環(huán)狀間隙之間注入加有速凝劑的水泥漿，形成第一水泥密封層，候凝后將鉆孔內(nèi)灌滿水；

優(yōu)化的，上述的一種破損鉆孔套管雙橋塞式堵水方法，還包括用于測試頂部橋塞與底部橋塞密封效果的試壓測試步驟，所述試壓測試步驟具體包括：

步驟701，向兩橋塞間注入前置液，根據(jù)貫穿于頂部橋塞的軟管是否返水判斷各管路是否通暢；

步驟702，將注漿泵泵量調(diào)至最低，封閉軟管出口，憋起一定壓力后，若鉆孔孔口無水溢出，則表明構(gòu)筑的頂部橋塞密封效果良好，滿足注漿承壓要求。

優(yōu)化的，上述的一種破損鉆孔套管雙橋塞式堵水方法，水泥注漿步驟具體包括：

步驟801，通過鉆桿依次注入不同水灰比的水泥漿，當(dāng)貫穿于頂部橋塞的軟管返出稠水泥漿后，停止注水泥漿；

步驟802，向鉆桿內(nèi)注入一定量的后置液，驅(qū)除鉆桿內(nèi)存留的水泥漿，然后將貫穿于頂部橋塞的軟管封閉；

步驟803，切換注漿泵至低檔位，低泵量繼續(xù)向鉆桿內(nèi)注入少量的后置液，進(jìn)行憋壓，使水泥漿沿套管破損口進(jìn)入地層裂縫；

步驟805，關(guān)閉注漿泵的閥門，候凝形成水泥漿塞后提出鉆桿。

優(yōu)化的，上述的一種破損鉆孔套管雙橋塞式堵水方法，還包括掃塞鉆進(jìn)步驟，具體包括：

步驟901，下鉆掃頂部橋塞、水泥漿塞，至底部橋塞頂部，停止掃塞鉆進(jìn)，將孔內(nèi)液面降至套管破損口位置以下；

步驟902，下入孔內(nèi)攝像頭觀察漏點(diǎn)情況，若無出水或在允許的出水量范圍內(nèi)，則表明堵漏成功，然后繼續(xù)下鉆掃掉底部橋塞。

因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：消耗的水泥材料少；可避免出現(xiàn)新的孔內(nèi)事故，保障了施工安全；封堵效果好。

附圖說明

附圖1為雙橋塞式堵漏方法示意圖；

附圖2為組合塞體結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖3為附圖2的俯視圖。

圖中：1.鉆桿；2.第一軟管；3.第一水泥密封層；4.組合塞體；5.套管破損口；6.第二水泥密封層；7.第二軟管；8.第三軟管；9.第一密封；10.第四軟管；11.小孔；12.底部橋塞；13.第二密封；401.第一塞體；402.倒刺槽；403.第二塞體；404.無鎖接頭的短鉆桿；405.第一通孔；406.第二通孔；407.第三通孔。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

實(shí)施例：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種破損大直徑鉆孔套管的雙橋塞式堵水方法，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

所述的套管破損的雙橋塞式堵水方法主要步驟：

步驟一：構(gòu)筑底部橋塞

(1)利用實(shí)心圓木制作底部木塞12；

(2)將孔內(nèi)液面抽至套管破損口5約5m以下；

(3)利用鉆桿將底部橋塞12送至孔內(nèi)液面處；

(4)從鉆孔孔口依次投入若干碎石、粗砂和細(xì)砂，，然后將鉆桿1提離孔底1m～2m，通過鉆桿1注入加有速凝劑的水泥漿，水泥漿在經(jīng)過加接在鉆桿1尾端的旋噴接頭時(shí)，從旋噴接頭側(cè)部小眼噴射而出，同時(shí)緩慢旋轉(zhuǎn)鉆桿1，使水泥漿均勻滲入碎石、粗砂和細(xì)砂層中，形成高度1m～2m的第二水泥密封層6，目的是將底部橋塞12與套管周邊進(jìn)一步密封；

(5)將鉆桿1提離底部一定距離后，候凝2h；

(6)下鉆，探明第二水泥密封層6的深度后，提出鉆桿1；

步驟二：構(gòu)筑頂部橋塞

(1)制作利用兩個(gè)不同直徑的實(shí)心圓木制作組合塞體4；

(2)利用鉆桿1將組合塞體4及第一軟管2、第二軟管7、第三軟管8、第四軟管10等壓送至距離套管破損口53m以上的預(yù)定位置；

(3)通過第二軟管7向組合塞體4的第一塞體401與套管的環(huán)狀間隙注入加有速凝劑的水泥漿，形成高度1m～1.5m的第一水泥密封層3，目的是將組合塞體4與套管周邊進(jìn)一步密封，同時(shí)要防止水泥漿漫至裸露鉆桿1處將鉆桿1固結(jié)引起新的孔內(nèi)事故；

(4)候凝12h后，將鉆孔內(nèi)灌滿水，目的一是在頂部橋塞上部施加一定壓力有助于其下部承受更大的壓力，目的二是在注水泥漿過程中通過觀察鉆孔水液面可輔助判斷頂部橋塞密封情況；

步驟三：試壓

(1)利用注漿泵通過鉆桿1向兩橋塞間注入前置液清水，當(dāng)預(yù)埋在組合塞體4中的第一軟管2、第三軟管8返出水，則表明孔內(nèi)各管路通暢，第一軟管2、第三軟管8完好無嚴(yán)重折彎現(xiàn)象；

(2)然后，將注漿泵泵量調(diào)至最低，將第一軟管2、第三軟管8出口封閉，憋起一定壓力驗(yàn)證頂部橋塞的密封效果，如果鉆孔孔口無水溢出，則表明構(gòu)筑的頂部橋塞密封效果良好，可滿足注漿承壓要求；

步驟四：注水泥漿

(1)通過鉆桿依次注入不同水灰比的水泥漿，同時(shí)觀察第一軟管2、第三軟管8返出水泥漿、以及鉆孔孔口溢水的情況，當(dāng)返出稠水泥漿后，停止注水泥漿；

(2)向鉆桿1內(nèi)注入一定量的后置液即地面管路與鉆桿通道的容積，驅(qū)除鉆桿1內(nèi)存留的水泥漿，防止鉆桿1內(nèi)發(fā)生凝固造成堵塞，然后將第一軟管2、第三軟管8出口封閉；

(3)切換注漿泵至低檔位，低泵量繼續(xù)向鉆桿1內(nèi)注入少量的后置液進(jìn)行憋壓，使水泥漿沿套管破損口進(jìn)入地層裂縫；

(4)關(guān)閉注漿泵的閥門，候凝2h后，提出鉆桿1；

步驟五：掃塞鉆進(jìn)

(1)繼續(xù)候凝48h，下鉆掃頂部橋塞、水泥漿塞，至底部橋塞頂部，停止掃塞鉆進(jìn)；

(2)采用空氣反循環(huán)方法將孔內(nèi)液面降至套管破損口5位置以下；

(3)下入孔內(nèi)攝像頭觀察漏點(diǎn)情況；

(4)若無出水或在允許的出水量范圍內(nèi)，則表明堵漏成功；

(5)繼續(xù)下鉆掃掉底部橋塞。

所述的組合塞體4的結(jié)構(gòu)，由第二塞體403、第一塞體401、無鎖接頭的短鉆桿404組成，其中：第二塞體403設(shè)置有第一通孔405、第二通孔406、第三通孔407等共三個(gè)通孔，在外側(cè)表面設(shè)置有倒刺槽402，其作用是防止纏繞在第二塞體403外側(cè)表面的麻繩、海帶、棉被在下放過程中脫落，第一塞體401設(shè)置有第二通孔406，無鎖接頭的短鉆桿404通過第二通孔406將第二塞體403與第一塞體401連接。

所述的頂部橋塞的組合塞體4與套管間的密封形式，由纏繞在組合塞體第二塞體403外側(cè)表面的麻繩、海帶、棉被形成第一密封9，由灌注于第一塞體401與套管間的水泥漿凝固后形成第一水泥密封層3。

所述的底部橋塞的底部橋塞12與套管間的密封形式，由纏繞在底部橋塞12外側(cè)表面的麻繩、海帶、棉被形成第二密封13，由灌注的不同粒徑砂石、水泥凝固后形成第二水泥密封層6。

所述的第四軟管10上端與無鎖接頭的短鉆桿404連接，下端設(shè)置有多個(gè)小孔11，第四軟管10的設(shè)置可使水泥漿沿著鉆桿1、無鎖接頭的短鉆桿404中心通道進(jìn)入底部橋塞12頂部，保障水泥漿至下而上填充底部橋塞與頂部橋塞之間的空間，同時(shí)將其間的地層水經(jīng)由第一軟管2、第三軟管8驅(qū)出至地面，第四軟管10下端多個(gè)小孔11的設(shè)計(jì)可避免因孔內(nèi)復(fù)雜情況使某個(gè)小孔的堵塞從而造成整個(gè)堵水施工的失敗。

顯而易見的是，以上的描述和記載僅僅是舉例而不是為了限制本發(fā)明的公開內(nèi)容、應(yīng)用或使用。雖然已經(jīng)在實(shí)施例中描述過并且在附圖中描述了實(shí)施例，但本發(fā)明不限制由附圖示例和在實(shí)施例中描述的作為目前認(rèn)為的最佳模式以實(shí)施本發(fā)明的教導(dǎo)的特定例子，本發(fā)明的范圍將包括落入前面的說明書和所附的權(quán)利要求的任何實(shí)施例。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。