CN105134141A - 一种工艺管柱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工艺管柱，包括防砂管柱和充填服务管柱，防砂管柱底部位置安装有反向封隔器，与防砂管柱的上部封隔器相互对应，在高压挤压过程中实现压力平衡，防止防砂管柱在高压携砂液作用下产生位移，保证底部充填工具和充填服务器之间的配合，有效的进行水平井管内挤压砾石充填防砂作业，从而顺利防砂完井，对油气田进行高效开发。本发明的工艺管柱能够对储层压裂并在近井带形成宽短裂缝，大幅度提高储层的渗流能力，具有增产效果，挡砂半径扩大到储层，防砂效果更好，防砂有效期更长。

Description

一种工艺管柱

技术领域

本申请涉及石油勘探领域，尤其涉及一种工艺管柱。

背景技术

目前，国内水平井防砂多以筛管完井为主，筛管只能阻挡地层砂进入生产管柱，不能阻止地层砂运移，地层产出的细砂会充填到筛管与井筒之间的环空中，减小渗流面积，增加渗流阻力，降低产量，而且地层产出细沙及泥质常会堵塞筛管，甚至使筛管刺漏，降低防砂有效期。

水平井管内循环砾石充填完井在套管射孔后下入筛管，并在筛管和井筒环空中充满砾石，虽能防止地层砂运移，但充填的砾石层只存在于筛管与井筒环空中，并不进入井眼周围地层，不能改变储层的渗流特性，因此还是具有防砂效率低下的问题。

发明内容

本发明了提供了一种工艺管柱，以解决防砂效率低的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种工艺管柱，用于水平井管内挤压砾石充填防砂完井，包括：防砂管柱和充填服务管柱，所述防砂管柱设置在套管中，并且所述防砂管柱和所述套管之间具有第一间隙；所述充填服务管柱设置在所述防砂管柱中，并且所述充填服务管柱和所述防砂管柱之间具有第二间隙；

所述防砂管柱包括：

筛管和套管短节，所述筛管的第一端和所述套管短节的第一端连接在一起；所述套管短节的第二端设置有悬挂器，通过所述悬挂器将所述防砂管柱连接在所述套管中，所述筛管的第二端的端口设置有丝堵，用于对所述筛管进行密封；

上部封隔器，设置在所述筛管和所述套管短节的连接处，用于在所述筛管和所述套管之间实现密封；

反向封隔器，设置在所述筛管的第二端，用于在所述筛管和所述套管之间实现密封；

底部充填工具，设置在所述筛管中，并穿设过所述筛管的管壁；所述底部填充工具设置有通道，用于导流；

所述充填服务管柱包括：

冲管；

油管，通过变扣接头连接所述冲管的第一端；

充填服务器，设置在所述冲管的第二端的端口，并和所述底部充填工具配合连接，所述填充服务器的通道和所述底部充填工具的通道连通。

优选的，所述防砂管柱还包括：滚轮扶正器，设置在所述筛管的外管壁上，并且在所述防砂管柱和所述套管之间，用于支撑所述防砂管柱，使所述防砂管柱在所述套管中的位置居中，并且减少所述防砂管柱在置入所述套管时受到的磨阻。

优选的，所述反向封隔器和所述上部封隔器相互对应，在高压挤压过程中实现压力平衡，防止所述防砂管柱在高压携砂液作用下产生位移,保证所述底部充填工具和所述充填服务器之间的配合，有效的进行水平井管内挤压砾石充填防砂作业，从而顺利防砂完井。

优选的，所述工艺管柱的填充工艺包括；管外地层塑性挤压砾石充填作业：在所述充填服务管柱中注入高压携砂液和砾石；当所述高压携砂液和砾石通过所述充填服务器的通道和所述底部充填工具的通道时，关闭套管闸门，以使所述高压携砂液和砾石传递到所述套管与所述筛管的环空，并被挤注到水平井管外地层中去，形成管外砾石充填带；对所述套管与所述筛管的环空进行管内循环砾石充填：打开所述套管闸门，滤砂液通过所述筛管的空隙进入所述筛管和所述冲管的环空，并通过所述套管和所述油管的环空返回，将所述砾石充填在所述套管与所述筛管的环空；充填结束后，关闭所述底部充填工具的通道。

优选的，所述工艺管柱的填充工艺还包括；返洗作业：将所述充填服务管柱上提到预设高度，在所述油管和所述套管的环空注入高压返洗液，所述高压返洗液通过所述充填服务器进入到所述冲管，并返洗出所述充填服务管柱中的砾石，并通过所述油管将返洗出的砾石输送至地面。

通过本发明的一个或者多个技术方案，本发明具有以下有益效果或者优点：

本发明包括防砂管柱和充填服务管柱，防砂管柱底部位置安装有反向封隔器，与防砂管柱的上部封隔器相互对应，在高压挤压过程中实现压力平衡，防止防砂管柱在高压携砂液作用下产生位移，保证底部充填工具和充填服务器之间的配合，有效的进行水平井管内挤压砾石充填防砂作业，从而顺利防砂完井，对油气田进行高效开发。本发明的工艺管柱能够对储层压裂并在近井带形成宽短裂缝，大幅度提高储层的渗流能力，具有增产效果，挡砂半径扩大到储层，防砂效果更好，防砂有效期更长。

附图说明

图1是本发明水平井管内挤压砾石充填防砂完井工艺之防砂管柱示意图；

图2是本发明水平井管内挤压砾石充填防砂完井工艺之充填服务管柱示意图；

图3是本发明水平井管内挤压砾石充填防砂完井工艺之管外地层挤压砾石充填工艺示意图；

图4是本发明水平井管内挤压砾石充填防砂完井工艺之管内循环砾石充填工艺示意图；

图5是本发明水平井管内挤压砾石充填防砂完井工艺之返洗工艺示意图；

图6是本发明水平井管内挤压砾石充填防砂完井工艺之砾石充填后管柱示意图。

附图标记说明：1.悬挂器，2.套管，3.套管短节，4.上部封隔器，5.滚轮扶正器，6.筛管，7.底部充填工具，8.反向封隔器，9.丝堵，10.油管，11.变扣接头，12.冲管，13.充填服务器，14.砾石。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

下面结合附图1～附图6和实施例对本发明的工艺管柱作进一步说明。

本发明主要包括防砂管柱和充填服务管柱两套工艺管柱。其中，防砂管柱设置在套管2中，并且防砂管柱和套管2之间具有第一间隙；充填服务管柱设置在防砂管柱中，并且充填服务管柱和防砂管柱之间具有第二间隙。

附图1为本发明水平井管内挤压砾石充填防砂完井工艺之防砂管柱示意图。

防砂管柱由下而上分别由丝堵9+反向封隔器8+筛管6+滚轮扶正器5+底部充填工具7+筛管6+滚轮扶正器5+筛管6+滚轮扶正器5+上部封隔器4+套管短节3+悬挂器1组合连接而成。

其中，筛管6的第一端和套管短节3的第一端连接在一起。套管短节3的第二端设置有悬挂器1，通过悬挂器1将防砂管柱连接在套管2中，筛管6的第二端的端口设置有丝堵9，用于对筛管6进行密封。

反向封隔器8设置在筛管6的第二端，用于在筛管6和套管2之间实现密封。

上部封隔器4设置在筛管6和套管短节3的连接处，用于在筛管6和套管2之间实现密封。

反向封隔器8与上部封隔器4相互对应，在高压挤压过程中实现压力平衡，防止防砂管柱在高压携砂液作用下产生位移，保证底部充填工具7和充填服务器13之间的配合，有效的进行水平井管内挤压砾石14充填防砂作业，从而顺利防砂完井。

底部充填工具7，设置在筛管6中，并穿设过筛管6的管壁；底部填充工具设置有通道，用于导流。底部充填工具7的功能是跟充填服务器13配合，实现管内挤压砾石14充填工艺。

另外，防砂管柱还包括：滚轮扶正器5，设置在筛管6的外管壁上，并且在防砂管柱和套管2之间。其中，滚轮扶正器5的作用是支撑防砂管柱，使防砂管柱居中，从而保证砾石14充填均匀，滚轮扶正器5还可以减少防砂管柱在置入套管2时受到的磨阻。

附图2为本发明水平井管内挤压砾石14充填防砂完井工艺之充填服务管柱示意图。

填充服务管柱由下而上分别由充填服务器13+冲管12+变扣接头11+油管10组合连接而成。

油管10，通过变扣接头11连接冲管12的第一端。

充填服务器13，设置在冲管12的第二端的端口，并和底部充填工具7配合连接，填充服务器的通道和底部充填工具7的通道连通。充填服务器13的功能是与底部充填工具7配合，实现管内挤压砾石14充填工艺。

充填服务管柱的作用是进行砾石14充填和返洗作业。

下面介绍本发明的工艺管柱的工作过程：

首先是防砂管柱悬挂作业。在井内下入防砂管柱，正循环打压座封悬挂器1；通过上提管柱检测悬挂器1悬挂成功后，悬挂作业完成，参见附图1。

其次下入充填服务管柱。使充填服务管柱充填服务器13与底部充填工具7实现密封，并打开底部充填工具7的充填通道，参见附图2。

接下来是管外地层塑性挤压砾石14充填作业：通过油管10和冲管12在充填服务管柱中注入高压携砂液和砾石14，当携砂液和砾石14通过充填服务器13和底部充填工具7的通道(充填孔)时，关闭套管2闸门，携砂液和砾石14传递到套管2与筛管6的环空，并被挤注到水平井管外地层中去，形成管外砾石14充填带，参见附图3。

接下来对套管2与筛管6的环空进行管内循环砾石14充填，打开套管2闸门，滤砂液通过筛管6的空隙进入筛管6和冲管12的环空，并通过套管2和油管10的环空返回，砾石14充填在套管2与筛管6的环空内。充填结束后，关闭底部充填工具7的通道，参见附图4。

最后是返洗作业，将充填服务管柱上提到预设高度(例如3-5米)，在油管10和套管2环空注入高压返洗液，返洗液通过充填服务器13进入到冲管12，并返洗出充填服务管柱中的砾石14，砾石14通过油管10返回地面，返洗至无砾石14返出，提出冲填服务管柱，参见附图5。

经过以上施工步骤后，套管2外面的近井地层中充满了砾石14，筛管6与套管2的环空充满了砾石14，形成了较厚的砾石层，参见附图6。

通过本发明的一个或者多个实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：

本发明公开了一种工艺管柱，包括防砂管柱和充填服务管柱，防砂管柱底部位置安装有反向封隔器，与防砂管柱的上部封隔器相互对应，在高压挤压过程中实现压力平衡，防止防砂管柱在高压携砂液作用下产生位移，保证底部充填工具和充填服务器之间的配合，有效的进行水平井管内挤压砾石充填防砂作业，从而顺利防砂完井，对油气田进行高效开发。本发明的工艺管柱能够对储层压裂并在近井带形成宽短裂缝，大幅度提高储层的渗流能力，具有增产效果，挡砂半径扩大到储层，防砂效果更好，防砂有效期更长。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种工艺管柱，用于水平井管内挤压砾石充填防砂完井，其特征在于，包括：防砂管柱和充填服务管柱，所述防砂管柱设置在套管中，并且所述防砂管柱和所述套管之间具有第一间隙；所述充填服务管柱设置在所述防砂管柱中，并且所述充填服务管柱和所述防砂管柱之间具有第二间隙；

所述防砂管柱包括：

筛管和套管短节，所述筛管的第一端和所述套管短节的第一端连接在一起；所述套管短节的第二端设置有悬挂器，通过所述悬挂器将所述防砂管柱连接在所述套管中，所述筛管的第二端的端口设置有丝堵，用于对所述筛管进行密封；

上部封隔器，设置在所述筛管和所述套管短节的连接处，用于在所述筛管和所述套管之间实现密封；

反向封隔器，设置在所述筛管的第二端，用于在所述筛管和所述套管之间实现密封；

底部充填工具，设置在所述筛管中，并穿设过所述筛管的管壁；所述底部填充工具设置有通道，用于导流；

所述充填服务管柱包括：

冲管；

油管，通过变扣接头连接所述冲管的第一端；

充填服务器，设置在所述冲管的第二端的端口，并和所述底部充填工具配合连接，所述填充服务器的通道和所述底部充填工具的通道连通。

2.如上述权利要求1所述的一种工艺管柱，其特征在于，所述防砂管柱还包括：

滚轮扶正器，设置在所述筛管的外管壁上，并且在所述防砂管柱和所述套管之间，用于支撑所述防砂管柱，使所述防砂管柱在所述套管中的位置居中，并且减少所述防砂管柱在置入所述套管时受到的磨阻。

3.如上述权利要求1所述的一种工艺管柱，其特征在于，

所述反向封隔器和所述上部封隔器相互对应，在高压挤压过程中实现压力平衡，防止所述防砂管柱在高压携砂液作用下产生位移，保证所述底部充填工具和所述充填服务器之间的配合，有效的进行水平井管内挤压砾石充填防砂作业，从而顺利防砂完井。

4.如上述权利要求1所述的一种工艺管柱，其特征在于，所述工艺管柱的填充工艺包括；

管外地层塑性挤压砾石充填作业：在所述充填服务管柱中注入高压携砂液和砾石；当所述高压携砂液和砾石通过所述充填服务器的通道和所述底部充填工具的通道时，关闭套管闸门，以使所述高压携砂液和砾石传递到所述套管与所述筛管的环空，并被挤注到水平井管外地层中去，形成管外砾石充填带；

对所述套管与所述筛管的环空进行管内循环砾石充填：打开所述套管闸门，滤砂液通过所述筛管的空隙进入所述筛管和所述冲管的环空，并通过所述套管和所述油管的环空返回，将所述砾石充填在所述套管与所述筛管的环空；充填结束后，关闭所述底部充填工具的通道。

5.如上述权利要求4所述的一种工艺管柱，其特征在于，所述工艺管柱的填充工艺还包括；

返洗作业：将所述充填服务管柱上提到预设高度，在所述油管和所述套管的环空注入高压返洗液，所述高压返洗液通过所述充填服务器进入到所述冲管，并返洗出所述充填服务管柱中的砾石，并通过所述油管将返洗出的砾石输送至地面。