[发明专利]漏失钻井封隔器

说明书

用于隔离地层(22)的漏失区(28)的方法和系统包括：将具有管状构件(18)的钻柱(16)从地面下降到地下井(10)中，以及将封隔器组件(34)固定至管状构件(18)，该封隔器组件(34)具有可膨胀封隔器单元(36)和保护套筒(38)。该保护套筒(38)处于伸出位置并且外接可膨胀封隔器单元(36)，并且该可膨胀封隔器单元处于收缩状态。稳定器主体(42)固定至封隔器组件的井下的管状部件(18)。稳定器主体(42)成形为使封隔器组件居中，并引导碎屑沿封隔器组件径向向外的方向向井上行进。保护套筒(38)从伸出位置移动到缩回位置。可膨胀封隔器单元(36)膨胀至膨胀状态，从而与地下井在漏失区的井上的内径表面形成密封。

技术领域

本公开涉及地下开发，更具体地，本公开涉及在地下钻井操作期间使用的裸眼封隔器。

背景技术

在地下井的钻井过程中，例如在油气开发操作中使用的地下井，可以将钻井泥浆和其他流体泵入井中。在某些钻井操作中，地下井的钻孔可以穿过具有已产生的裂缝或自然裂缝的、海绵状或其他具有高渗透率的区域，该区域被为漏失区(loss circulationzone)。在这种情况下，被泵入井中的钻井泥浆和其他流体会流入漏失区中。在地下井的钻孔也通过高压生产区的情况下，采出液也会流入漏失区，这称为交叉流场景。

发明内容

在井筒的无套管裸眼区域中使用的封隔器(称为裸眼封隔器)可用于密封井筒。但是，如果封隔器用作钻杆的一部分，则封隔器可能会经受过度磨损并失去形成密封的能力。本公开的实施例提供了一种封隔器组件，该封隔器组件包括滑动保护套筒，该滑动保护套筒可以在钻井操作期间覆盖该封隔器单元，并且在使该封隔器单元膨胀时该滑动保护套筒能够移动以露出该封隔器单元。与封隔器组件相邻的稳定器能够使封隔器组件居中并朝向井筒的侧壁以及沿封隔器组件径向向外引导从井筒行进出来的碎屑。

本公开的系统和方法可以用于在井筒内密封并隔离漏失区，以便处理漏失区。本公开的实施例允许在无需将钻柱从井筒中拉出的情况下处理漏失区。隔离漏失区所需的设备是钻柱的一部分，并且不需要其他专用设备。

在本公开的实施例中，用于隔离地层的漏失区的方法包括：将具有管状构件的钻柱从地面下降到地下井中；以及利用位于管状构件的井下端处的井底组件来钻探地下井的井筒。将封隔器组件固定到管状构件，该封隔器组件具有可膨胀封隔器单元和保护套筒，其中，保护套筒处于伸出位置并外接可膨胀封隔器单元，而可膨胀封隔器单元处于收缩状态。将稳定器主体固定到封隔器组件的井下的管状构件，稳定器主体成形为使封隔器组件居中并且引导碎屑在封隔器组件的径向向外的方向上向井上行进。保护套筒从伸出位置移动到缩回位置，在该缩回位置处，保护套筒在轴向上与可膨胀封隔器单元相邻。可膨胀封隔器单元膨胀成使得可膨胀封隔器单元处于膨胀状态，从而在地下井内位于漏失区的井上的位置处与地下井的内径表面形成密封。

在替代实施例中，封隔器组件可以在与井底组件轴向间隔开的位置处固定至管状构件。可膨胀封隔器单元可具有两个或更多个单独的封隔器构件，并且使可膨胀封隔器单元膨胀可包括使两个或更多个单独的封隔器构件中的每一个膨胀。将保护套筒从伸出位置移动到缩回位置可以包括将射频识别装置泵入到地下井中。与地下井的内径表面形成密封可以包括与地下井的无套管裸眼井筒的内径表面形成密封。在使可膨胀封隔器单元膨胀之后，可以将漏失处理物泵送通过管状构件并进入地下井的井筒中，用于注入到漏失区中。可膨胀封隔器单元可以收缩，保护套筒可以移至伸出位置，并且地下井的井筒可以继续钻探。