连续油管生产管柱下入和起出的方法
技术领域
本发明涉及石油生产技术领域,尤其涉及一种连续油管生产管柱下入和起出的方法。
背景技术
页岩气资源的有效开发主要得益于大规模压裂技术的实施,这就要求有足够大的流体通道,现有技术主要通过套管直接实施大规模压裂施工。压裂完成后需带压下入生产管柱,目前采用主要方法有带压作业机下油管及连续油管作业机下连续油管两大类手段。
对于带压作业机下油管方法,其带压作业机施工成本高、作业时间长、安全风险大。
对于连续油管作业机下连续油管的方法,需在井口主阀1的上部增加连续油管悬挂器3(见图1)。此时有以下问题:第一改变了井口结构;第二出现主阀1无法使用的情况(因主阀1需配合普通油管悬挂器才能实现密封);第三是存在管柱长期密封不可靠(因密封只靠一道连续油管悬挂器内胶皮),当井口压力高时失封风险大。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种连续油管生产管柱下入和起出的方法,旨在以连续油管作为生产管柱的情况下,得到标准采气树井口并提高其密封性能。
为实现上述目的,本发明提供一种连续油管生产管柱下入和起出的方法,在下入连续油管生产管柱时,包括以下步骤:
S10、在油管头四通和主阀上方,安装井口防喷装置系统、注入头和连续油管,并在所述连续油管的下端安装工具串,将安装有工具串的连续油管下入至设计深度,其中,井口防喷装置系统包括依次连接的防喷盒、第一防喷器、防喷管和第二防喷器,所述防喷管、第二防喷器、主阀以及油管头四通的通径均大于连续油管上待安装的油管悬挂器的外径,所述第二防喷器与所述主阀连接;
S20、使用所述第一防喷器上的剪切闸板剪断所述连续油管,并吊开所述第二防喷器以上设备;
S30、在剪断后的下半段连续油管的上端依次安装悬挂连接器和油管悬挂器,并将剪断后的上半段的连续油管伸出所述防喷管后将其与液压可退送进/回收工具连接;
S40、连接所述防喷管和所述第二防喷器,通过所述液压可退送进/回收工具下放油管悬挂器至油管头四通内;
S50、将所述连续油管固定于所述油管头四通内;
在起出连续油管生产管柱时,包括以下步骤:
S1、通过连续油管阀门投球并打压,关闭所述连续油管下端连接的剪切套双瓣单流阀以关闭油管生产通道;
S2、在连接有油管头四通的主阀上方安装所述井口防喷装置系统;
S3、利用液压可退送进/回收工具,将管柱提出至所述防喷管内,依次关闭所述第二防喷器的悬挂卡瓦和半封闸板,实现所述管柱的悬挂与油套环空的密封;
S4、分别从悬挂连接器的下方及液压可退送进/回收工具的上部完成对所述连续油管的切割,并用可缠绕式连接器连接切开的连续油管的两端,安装好井口后,将井筒内的连续油管提升出井筒。
优选地,所述步骤S10具体包括:
S101、打开采气树套管阀门,关闭主阀,转由套管阀门生产,拆除采气树中主阀以上设备,安装井口防喷装置系统、注入头和连续油管,并试压合格;
S103、从所述第二防喷器以上卸开所述防喷管,在连续油管的下端安装连接器并通过拉力测试后,在所述连接器的底部依次连接剪切套双瓣单流阀、泵出式堵塞器、筛管以及引鞋头,控制所述连续油管进入防喷管内,连接所述防喷管和第二防喷器,将所述连续油管下入至设计深度。
优选地,所述步骤S101和步骤S103之间还包括:
S102、所述第二防喷器以上卸开防喷管,在所述连续油管的下端连接旋转喷头后,连接所述第二防喷器和防喷管,打开所述主阀,下所述连续油管的下端至油管头四通,向连续油管中通入清水,通过其旋转喷头喷出以冲洗所述油管头四通内腔,冲洗完成后起连续油管的下端至防喷管,关闭所述主阀。
优选地,在所述步骤S103中,在将所述连续油管下入至设计深度时,通过所述井口防喷装置系统逐级打压,使其压力与井筒内压力相同,当稳压15min并压降小于0.5MPa后,开启所述主阀,将所述连续油管下入所设计深度,在下入过程中向所述连续油管中灌水。
优选地,所述步骤S20具体包括:关闭所述第二防喷器上的悬挂闸板,控制连续油管悬重逐步下放到零,关闭所述第二防喷器的半封闸板封隔油套环空,使其上方的防喷管泄压,通过所述第二防喷器侧通对其半封闸板试压,试压合格后泄压至零,使用所述第一防喷器的剪切闸板剪断所述连续油管,从所述第二防喷器以上卸开防喷管,在吊开所述第二防喷器以上设备后,通过连续油管割刀在合适位置切割连续油管,并将其切口修整规整。
优选地,所述步骤S40具体包括:连接防喷管和第二防喷器,利用液压可退送进/回收工具抓住所述悬挂连接器的内打捞颈,启动注入头提拉到原管柱悬重,当所述防喷管内打被压至井筒压力时,依次打开所述第二防喷器的半封闸板和悬挂闸板,下放油管悬挂器至所述油管头四通内。
优选地,所述步骤S50具体包括:坐所述油管悬挂器,上紧顶丝,使所述连续油管固定于油管头四通内,向连续油管内打压,使所述液压可退送进/回收工具丢手,并上提液压可退送进/回收工具进所述防喷管,关闭所述主阀,防喷管泄压,移走所述井口防喷装置系统,安装采气树,试压合格后打开所述主阀,井口打压泵出下堵塞器,以供投产。
优选地,所述步骤S1具体包括:打开采气树套管阀门,关闭所述阀门,转由套管阀门生产,通过连续油管阀门投球并打压,关闭所述连续油管下端的剪切套双瓣单流阀以关闭油管生产通道。
优选地,所述步骤S3具体包括:利用液压可退送进/回收工具,捞住所述悬挂连接器上部设置的内打捞颈,卸开所述油管悬挂器的顶丝,将管柱提出至所述防喷管内,依次关闭所述第二防喷器的悬挂卡瓦和半封闸板,实现管柱的悬挂与油套环空的密封,将所述连续油管内打压完成液压可退送进/回收工具的丢手。
优选地,所述步骤S4具体包括:分别从所述悬挂连接器下部和所述液压可退送进/回收工具上部完成连续油管切割,修整切口后,用可缠绕式连接器连接两端;安装好井口后,将井筒内的连续油管提升出井筒。
本发明提出的连续油管生产管柱下入和起出的方法,具有以下有益效果:
1、利用连续油管取代常规油管直接作生产管柱,确保管柱的下入及起出安全可靠、方便快捷,减少了带压作业时间,降低了施工风险,同时还满足了压裂后快速排液及气井长期生产的需要;
2、改变现有连续油管生产管柱需要在主阀上添加专用连续油管悬挂器的模式,改将连续油管直接通过悬挂连接器与常规的油管悬挂器相连,施工完成后得到标准的采气树井口,更有利于后期作业的需要;
3、直接利用普通油管悬挂器悬挂管柱将连续油管悬挂于主阀上,主阀可以开合,从而确保井口密封和固定效果,而常规管柱井口悬挂器密封失效后,只能压井后起管柱;
4、当悬挂连接器密封失效后,仍可以带压完成管柱起出;
5、设置包括有悬挂连接器和油管悬挂器的生产管柱,有利于其下入及再次起出;
6、实现可在连续油管本体上增加扶正器、滚轮等装置,减小管柱在井内的震动,延长了下入深度;
7、实现可以在深井中下入大尺寸的连续油管,因为连续油管车滚筒容量有限,所携带大尺寸连续油管很短,采用此方案,可以使用可缠绕连接器连接多根大尺寸连续油管,带压下入深井中,从而满足了压裂后快速排液及气井长期生产的需要;
8、泵出式堵塞器采用可溶性材料,可在井底积液中自行溶解,防止泵出式堵塞器被高压气流吹入管柱中堵塞生产通道;
9、筛管可以提高生产通道,同时防止井底碎屑被高压气流吹入管柱。
附图说明
图1为现有技术中速度管柱采气井口的结构示意图;
图2为本发明连续油管生产管柱下入和起出的方法中下入连续油管生产管柱的流程示意图;
图3为使用本连续油管生产管柱下入和起出的方法的井口结构示意图;
图4为使用本连续油管生产管柱下入和起出的方法的井下工具串的结构示意图;
图5为图2所示的步骤S10的细化流程示意图;
图6为本发明连续油管生产管柱下入和起出的方法中起出连续油管生产管柱的流程示意图。
图中,1-油管头四通,2-主阀,3-连续油管悬挂器,4-第二防喷器,5-防喷管,6-第一防喷器,7-防喷盒,8-油管悬挂器,9-悬挂连接器,10-连续油管,11-连接器,12-剪切套双瓣单流阀,13-泵出式堵塞器,14-筛管,15-引鞋头,16-液压可退送进/回收工具。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参照图2至图4,图2为本发明连续油管生产管柱下入和起出的方法中下入连续油管生产管柱的流程示意图;图3为使用本连续油管生产管柱下入和起出的方法的井口结构示意图;图4为使用本连续油管生产管柱下入和起出的方法的井下工具串的结构示意图。
本优选实施例中,一种连续油管生产管柱下入和起出的方法,其中,在下入连续油管生产管柱时,包括:
步骤S10,在油管头四通1和主阀2上方,安装井口防喷装置系统、注入头和连续油管10,并在连续油管10的下端安装工具串,将安装有工具串的连续油管10下入至设计深度,其中,井口防喷装置系统包括依次连接的防喷盒7、第一防喷器6、防喷管5和第二防喷器4,防喷管5、第二防喷器4、主阀2以及油管头四通1的通径均大于连续油管10上待安装的油管悬挂器8的外径,第二防喷器4与主阀2连接;连续油管10上待安装的油管悬挂器8为现有的普通油管悬挂器(外径为175mm)。普通油管悬挂器在常规井作业中,作为下入油管四通头1内悬挂井下管柱。本实施例中,通过设置一专用悬挂连接器9,实现悬挂连接器9与连续油管10的连接。第二防喷器4为大通径防喷器,可通供外径为175mm的油管悬挂器8通过,第一防喷器6为普通防喷器。第二防喷器4包含一个悬挂闸板和半封闸板,其中悬挂闸板可承受上顶、下压力。第二防喷器4起连续油管10在暂时带压悬挂作用,为普通的油管悬挂器8连接提供条件。阀门2可为带压下入油管悬挂器8(外径175mm)提供通道。
本实施例中,井口防喷装置系统包括(从下至上):18-105×18-70MPa变压法兰+3FZ18-70连续油管防喷器+18-70MPa转换法兰+18-70MPa防喷管5+18-70×130-70MPa转换法兰+4FZ130-70连续油管防喷器+防喷盒7+连续油管注入头。
具体地,参照图5,步骤S10具体包括:
步骤S101,打开采气树套管阀门,关闭主阀2,转由套管阀门生产,拆除采气树中主阀2以上设备,安装井口防喷装置系统、注入头和连续油管10,并试压合格;
步骤S103,从第二防喷器4以上卸开防喷管5,在连续油管10的下端安装连接器11并通过拉力测试后,在连接器11的底部依次连接剪切套双瓣单流阀12、泵出式堵塞器13、筛管14以及引鞋头15,控制连续油管10进入防喷管5内,连接防喷管5和第二防喷器4,将连续油管10下入至设计深度。
泵出式堵塞器13起油管下入过程中油管内堵塞作用,优选为可溶性堵塞器,管柱投产前泵脱,在井内压裂返排液中一定时间内可自行溶解。通过采用可溶性堵塞器泵出底塞后可保持管径全通径,方便后期连续油管产气剖面测试和下压力计进行井下动态监测。
进一步地,参照图5,在步骤S101和步骤S103之间还包括:
步骤S102,从第二防喷器4以上卸开防喷管5,在连续油管10的下端连接旋转喷头后,连接第二防喷器4和防喷管5,打开主阀2,下连续油管10的下端至油管头四通1,向连续油管10中通入清水,通过其旋转喷头喷出以冲洗油管头四通1内腔,冲洗完成后起连续油管10的下端至防喷管5,关闭主阀2。
在步骤S103中,在将连续油管10下入至设计深度时,通过井口防喷装置系统逐级打压,使其压力与井筒内压力相同(即连续油管10内打平衡压),当稳压15min并压降小于0.5MPa后,开启主阀2,将连续油管10下入所设计深度,在下入过程中向连续油管10中灌水。
向连续油管10中灌水是因为井下压力大,向连续油管10中灌水可提高连续油管10的抗压能力。
步骤S20,使用第一防喷器6上的剪切闸板剪断连续油管10,并吊开第二防喷器4以上设备;
步骤S20具体包括:关闭第二防喷器4上的悬挂闸板,控制连续油管10悬重逐步下放到零,关闭第二防喷器4的半封闸板封隔油套环空,使其上方的防喷管5泄压,通过第二防喷器4侧通对其半封闸板试压,试压合格后泄压至零,使用第一防喷器6的剪切闸板剪断连续油管10(此时切口不平整),从第二防喷器4以上卸开防喷管5,在吊开第二防喷器4以上设备后(包括防喷管5、第一防喷器6、防喷盒7和注入头),通过连续油管割刀在合适位置切割连续油管10,并将其切口修整规整。
步骤S30,在剪断后的下半段连续油管10的上端依次安装悬挂连接器9和油管悬挂器8,并将剪断后的上半段的连续油管10伸出防喷管5后将其与液压可退送进/回收工具16连接;
第二防喷器4将连续油管10分成两段,下半段的下方连接有工具串,上半段的连续油管10与注入头连接,其下端位于防喷管5中。
设置悬挂连接器9从而实现了将现有普通的油管悬挂器8与连续油管10的连接。悬挂连接器9内设置有内打捞颈,以与液压可退送进/回收工具16配合使用。
步骤S40,连接防喷管5和第二防喷器4,通过液压可退送进/回收工具16下放油管悬挂器8至油管头四通1内;
步骤S40具体包括:连接防喷管5和第二防喷器4,利用液压可退送进/回收工具16抓住悬挂连接器9的内打捞颈,启动注入头提拉到原管柱悬重,当防喷管5内打被压至井筒压力时,依次打开第二防喷器4的半封闸板和悬挂闸板,下放油管悬挂器8至油管头四通1内。
步骤S50,将连续油管10上的油管悬挂器8固定于油管头四通1内;
步骤S50具体包括:坐油管悬挂器8,上紧顶丝,使连续油管10固定于油管头四通1内,向连续油管10内打压,使液压可退送进/回收工具16丢手,并上提液压可退送进/回收工具16进防喷管5,关闭主阀2,防喷管5泄压,移走井口防喷装置系统,安装采气树,试压合格后打开主阀2,井口打压泵出下堵塞器,以供投产。
参照图6,图6为本发明连续油管生产管柱下入和起出的方法中起出连续油管生产管柱的流程示意图。
在起出连续油管生产管柱时,包括:
步骤S1,通过连续油管阀门投球并打压,关闭连续油管10下端连接的剪切套双瓣单流阀12以关闭油管生产通道;
步骤S1具体包括:打开采气树套管阀门,关闭阀门,转由套管阀门生产,通过连续油管阀门投球并打压,关闭连续油管10下端的剪切套双瓣单流阀12以关闭油管生产通道。
步骤S2,在连接有油管头四通1的主阀2上方安装井口防喷装置系统;
步骤S3,利用液压可退送进/回收工具16,将管柱提出至防喷管5内,依次关闭第二防喷器4的悬挂卡瓦和半封闸板,实现管柱的悬挂与油套环空的密封;
步骤S3具体包括:利用液压可退送进/回收工具16,捞住悬挂连接器9上部设置的内打捞颈,卸开油管悬挂器8的顶丝,将管柱提出至防喷管5内,依次关闭第二防喷器4的悬挂卡瓦和半封闸板,实现管柱的悬挂与油套环空的密封,将连续油管10内打压完成液压可退送进/回收工具16的丢手。
步骤S4,分别从悬挂连接器9的下方及液压可退送进/回收工具16的上部完成对连续油管10的切割,并用可缠绕式连接器连接切开的连续油管10的两端,安装好井口后,将井筒内的连续油管10提升出井筒。
可缠绕连接器在起管柱过程中两段连续油管的连接,可实现连续油管的密封和滚筒上的可缠绕。
步骤S4具体包括:分别从悬挂连接器9下部和液压可退送进/回收工具16上部完成连续油管10切割,将其切口修整后,用可缠绕式连接器连接两端,安装好井口后,将井筒内的连续油管10提升出井筒。
关闭主阀2后,可更换新的连续油管,以供再次下入井内。
本实施例提出的连续油管生产管柱下入和起出的方法,具有以下有益效果:
1、利用连续油管10取代常规油管直接作生产管柱,确保管柱的下入及起出安全可靠、方便快捷,减少了带压作业时间,降低了施工风险,同时还满足了压裂后快速排液及气井长期生产的需要;
2、改变现有连续油管生产管柱需要在主阀2上添加专用连续油管悬挂器8的模式,改将连续油管10直接通过悬挂连接器9与常规的油管悬挂器相连,施工完成后得到标准的采气树井口,更有利于后期作业的需要;
3、直接利用普通油管悬挂器悬挂管柱将连续油管10悬挂于主阀2上,主阀2可以开合,从而确保井口密封和固定效果,而常规管柱井口悬挂器密封失效后,只能压井后起管柱;
4、当油管悬挂器8密封失效后,仍可以带压完成管柱起出;
5、设置包括有悬挂连接器9和油管悬挂器8的生产管柱,有利于其下入及再次起出;
6、实现可在连续油管本体上增加扶正器、滚轮等装置,减小管柱在井内的震动,延长了下入深度;
7、实现可以在深井中下入大尺寸的连续油管,因为连续油管车滚筒容量有限,所携带大尺寸连续油管很短,采用此方案,可以使用可缠绕连接器连接多根大尺寸连续油管,带压下入深井中,从而满足了压裂后快速排液及气井长期生产的需要;
8、泵出式堵塞器13采用可溶性材料,可在井底积液中自行溶解,防止泵出式堵塞器13被高压气流吹入管柱中堵塞生产通道;
9、筛管14可以提高生产通道,同时防止井底碎屑被高压气流吹入管柱。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。