CN106522887A

CN106522887A - 用于水平井的完井管柱

Info

Publication number: CN106522887A
Application number: CN201510589341.1A
Authority: CN
Inventors: 付道明; 刘欢乐; 吴俊霞; 姚志良; 侯立中; 赵旭; 朱明�
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering
Priority date: 2015-09-15
Filing date: 2015-09-15
Publication date: 2017-03-22

Abstract

本发明提出一种用于水平井的完井管柱，包括油管；设置在油管下端的封隔器；设置在封隔器的下端用于为使封隔器投球式坐封的第一球座；位于封隔器的上端的伸缩节；设置在油管的外侧的至少两条注入管线，其中，注入管线在油管的位于伸缩节的上端与油管选择性连通。该完井管柱能同时对油管进行防腐和清蜡操作，以保证了油气井正常生产。

Description

用于水平井的完井管柱

技术领域

本发明涉及油气开采技术领域，具体涉及一种用于水平井的完井管柱。

背景技术

近年，随着油气开采技术的发展，用于水平井的完井管柱也越来越成熟。

由于气井的天然气中或油井的伴生气中往往含有硫化氢(H₂S)或二氧化碳(CO₂)腐蚀性气体，对套管、油管及井下工具都具有很强烈的腐蚀或氢脆作用。有的油田地层水矿化度也很高，地层中水所含氯离子(Cl^-)在对金属材料腐蚀过程中起着主导作用，有时还可能在油管内壁结垢、结盐。另外，原油中都不同程度地含有胶质、沥青质，尤其在高凝、高粘原油中含量相当高。胶质和沥青质影响着蜡的初始结晶温度和蜡的析出过程及结在管壁上的蜡性。在原油生产过程中，由于温度压力的降低以及轻烃逸出，溶解在原油中的蜡会以晶体形式析出并吸附在油管壁、套管壁、抽油泵，以及其他采油设备上，甚至在油层部位都会形成蜡的沉积。油井结蜡如不及时清除就会造成油管堵塞、使油井产量下降、严重时还会堵死油井。油井结蜡是影响油井高产稳产的突出问题之一。因此合理及时地进行方法、清防蜡是油气井正常生产的重要保证。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种完井管柱。该完井管柱能同时对油管进行防腐和清蜡操作，提高了完井管柱的使用范围以及保证了油气井正常生产。

根据本发明，提出了一种完井管柱，其包括：

油管，

设置在油管下端的封隔器，

设置在封隔器的下端用于为使封隔器投球式坐封的第一球座，

位于封隔器的上端的伸缩节，

设置在油管的外侧的至少两条注入管线，

其中，注入管线在油管的位于伸缩节的上端与油管选择性连通。

在一个实施例中，注入管线为四条。

在一个实施例中，在封隔器与球座之间设置第二球座，第二球座的内径大于第一球座的内径。

在一个实施例中，在油管的注入管线与油管连接处设置注入阀，在注入阀的上端设置上坐落短节，上坐落短节的内壁上设置有向内侧突出的台阶。

在一个实施例中，在上坐落短节的台阶上设置有压力计。

在一个实施例中，在上坐落短节的上端设置有滑套。

在一个实施例中，在滑套的上端设置有气举工作筒。

在一个实施例中，在油管的上端设置用于关闭油管的安全阀。

在一个实施例中，在安全阀的两端设置流动短节，流动短节的内径尺寸在油管的内径尺寸和安全阀的内径尺寸之间。

在一个实施例中，流动短节的内径尺寸与油管的内径尺寸的比为0.9-0.98。

与现有技术相比，本发明的优点在于，通过在油管的外侧设置注入管线，可通过注入管线向油管内注入缓蚀剂和清蜡剂等，由此减低了对油管的腐蚀和堵塞，降低了完井管柱的生产成本，保证了油气井的正常工作。进一步地，由于在油管外设置至少两个注入管线，则缓蚀剂和清蜡剂可同时注入油管内，防腐防垢以及防蜡、防沥青等操作可同时进行。同时，通过在油管上设置伸缩节，以弥补油管跟随温度变化而伸缩，保证作业施工安全。并且，由于注入管线与伸缩节的上方的油管连通，以避免若注入管线与伸缩节的下方的油管连通而使得注入管线和油管的收缩或膨胀尺寸不同产生的损坏注入管线的问题。另外，此完井管柱结构简单，易于实现。

附图说明

下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1显示了根据本发明的实施例的用于水平井的完井管柱的结构图；

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显示了根据本发明的实施例的用于水平井的完井管柱100。如图1所示，完井管柱100包括油管1、封隔器2、第一球座3、伸缩节4和注入管线5。其中，封隔器2设置在油管1的下端。在将完井管柱100下入到井筒中后，封隔器2设置在水平井的水平段的起始处，以用于封隔油管1与油管和井筒的套管之间的环空的目的。第一球座3设置在封隔器2的下端，用于使封隔器2坐封。也就是，在将完井管柱100下入到井筒中后，在地面投球并使球与第一球座3配合，在注入高压液体而使封隔器2坐封。伸缩节4设置在封隔器2的上端，在将完井管柱100下入到井筒中后，伸缩节4位于水平井的增斜段处，以用于弥补由于温度变化而使得油管1在井筒中的伸缩量，从而保证完井管柱100的正常工作。注入管线5与油管1选择性连通，以用于向油管1内注入例如缓蚀剂、清蜡剂等物质。根据本发明，注入管线5在伸缩节4的上端与油管1选择性连通。

由此，通过在油管1的外侧设置注入管线5，可通过注入管线5向油管1内注入缓蚀剂以进行防腐处理，保护油管1并延长完井管柱100的使用寿命。同时，还可以通过注入管线5向油管1内注入清蜡剂，以防止油管1被堵塞，以保证产油的正常进行。也就是，由于在油管1外设置至少两个注入管线5，则可实现将多种物质同时注入油管5内，从而优化了完井操作过程。另外，通过在油管1上设置伸缩节4，以弥补油管1跟随温度变化而伸缩，保证作业施工安全。并且，由于注入管线5连通在伸缩节4的上方，以避免若注入管线5连接到伸缩节4的下方而使得注入管线5和油管1的收缩尺寸不同而产生的损坏注入管线5的问题。另外，该此完井管柱100结构简单，易于实现。

在一个实施例中，由于注入管线5设置为至少两条，则根据产出物的不同以选择注入管线5的使用。例如，如将此完井管柱100下入到气井中时，可通过注入管线5向油管1中注入缓蚀剂。如将此完井管柱100下入到油井中时，可通过一条注入管线5向油管1中注入缓蚀剂，同时通过另一条注入管线5向油管1中注入清蜡剂等。从而，通过上述设置可以扩大完井管柱100的使用范围，使其即适用于气井也适用于油气井。优选地，在保证正常运作情况下，为了节约成本，注入管线4可以设置有四条。通过这种设置使得有的注入管线4还可以作为备用注入管线，在有的注入管线4堵塞或损坏时，可启用其它注入管线4，以保证完井管柱100的正常工作。由此，通过上述设置提高了完井管柱100的使用安全性。

为了方便控制，在油管1上的注入管线5与油管1的连接处设置注入阀6，以控制注入管线5与油管1的连通和截止。

根据本发明的优选实施例，在封隔器2与第一球座3之间设置第二球座7，并且第二球座7的内径大于第一球座3的内径。通过这种设置可将第二球座7作为备用球座，以提高完井管柱100的使用安全性。例如，使用第一球座3坐封封隔器2失败的情况下，可启用第二球座7，以对封隔器2重新进行坐封操作。由此，通过上述设置能避免或减少由于第一球座3损坏等带来的生产停止等风险，保证了完井管柱100的正常工作。

在一个实施例中，在注入阀6的上端设置上坐落短节8。上坐落短节8的内壁上设置有向内侧突出的台阶(图中未示出)。此上坐落短节8可以用于测试油管1的承压能力。在将完井管柱100下入到井筒中后，能通过封堵上坐落短节8以测试油管1的承压能力，并确定油管1在实际工作环境中的耐压能力，由此，通过在完井管柱100上设置有上坐落短节8，可将油管1的耐压试验由地面转到实际的井筒中，有助于获得实际工作环境下的试验值。另外，优选地，在上坐落短节8的台阶上设置有压力计(图中未示出)，以用于检测油管1内的流体的压力，获得实时数据。

在一个实施例中，在上坐落短节8的上端设置有滑套9。例如，在循环压井过程中，可在外力作用下，驱动滑套9以连通油管1与油管1与井筒套管之间的环空。

在一个实施例中，在滑套9的上端设置有气举工作筒10。在地层能力不足时，可启动该气举工作筒10，以通过连续气举的方式进行后续生产。通过上述设置可提高气井或者油气井的产出效率并增大产量。

在一个实施例中，在油管1的上端设置用于关闭油管1的安全阀11，在将完井管柱100下入到井筒中后，安全阀11位于直井段并靠近井口的位置处。在例如井底压力过大或外部输送管路破裂等紧急情况下，可通过关闭安全阀11以截止油管1。由此，通过设置安全阀11提高了完井管柱100的工作安全性。

为了防止液体在油管1和安全阀11之间流动引起较大的冲蚀，在安全阀11的两端设置流动短节12，流动短节12的内径尺寸在油管1的内径尺寸和安全阀11的内径尺寸之间。通过上述设置减小了油管1的内径尺寸和安全阀11的内径尺寸之间的差距，保证了液体在油管1和安全阀11内的流动的平稳性。同时，通过这种设置降低了油管1和安全阀11受到的冲蚀，提高了其使用寿命。优选地，流动短节12的内径尺寸与油管1的内径尺寸的比为0.9-0.98。为了保证液体的稳定流动，例如，流动短节12的内径还可以在轴向上逐渐增大或减小，使从油管1得内径到安全阀6的内径变化趋于平缓。进一步优选地，流动短节12的靠近油管1的内径尺寸与油管1的内径尺寸相同，而流动短节12的靠近安全阀6的内径尺寸与安全阀6的内径尺寸相同。

优选地，封隔器2可构造为可回收式封隔器，以能在需要时将完井管柱100提出井筒。通过这种设置增加了完井管柱100的功能，使之适用范围更广。

如图1所示，在第一球座3的下端还设置有用于引导完井管柱100顺利下入到井筒中的引鞋13，在将完井管柱100下入到井筒中后，引鞋13处于水平井的水平段。在引鞋13的下端还设置有利用筛管悬挂器14悬挂的筛管15，以用于支撑水平井段。

为了保证完井管柱100的正常工作，提高完井管柱100的防腐能力和使用寿命，在注入阀2的下端的油管1、伸缩节4、封隔器2、第一球座3、第二球座7、引鞋13等可由镍基合金类材料制造。例如，可以由镍基合金钢925制造。通过这种设置可提高注入阀2下端的零部件的防腐能力，从而提高完井管柱100的整体寿命。而为了降低完井管柱100的生产成本，优选地，完井管柱100上的位于注入阀2的上端的油管1可由例如L80钢等制造。同时，安全阀11、流动短节12、滑套、和气举工作筒10等完井工具可由例如镍基合金类材料制造。在这种情况下，除了能满足完井管柱100的防腐要求外，还能保证完井管柱100应用于高温(至少为150度)、高压(至少为70兆帕)环境。

通过上述结构使得该完井管柱100能应对高温、高压、腐蚀、蜡质、沥青质等因素，该完井管柱100还采用了自喷与气举相结合的开采方式，即保证了井筒完整性又满足了多功能一体化的需求。

本申请中，方位用语“上”、“下”与以完井管柱100工作状态为参考。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，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。

Claims

1.一种用于水平井的完井管柱，其特征在于，包括：

油管，

设置在所述油管下端的封隔器，

设置在所述封隔器的下端用于为使所述封隔器投球式坐封的第一球座，

位于所述封隔器的上端的伸缩节，

设置在所述油管的外侧的至少两条注入管线，

其中，所述注入管线在所述油管的位于所述伸缩节的上端与所述油管选择性连通。

2.根据权利要求1所述的完井管柱，其特征在于，所述注入管线为四条。

3.根据权利要求1或2所述的完井管柱，其特征在于，在所述封隔器与所述第一球座之间设置第二球座，所述第二球座的内径大于所述第一球座的内径。

4.根据权利要求1或2所述的完井管柱，其特征在于，在所述油管的所述注入管线与所述油管连接处设置注入阀，在所述注入阀的上端设置上坐落短节，所述上坐落短节的内壁上设置有向内侧突出的台阶。

5.根据权利要求4所述的完井管柱，其特征在于，在所述上坐落短节的台阶上设置有压力计。

6.根据权利要求4所述的完井管柱，其特征在于，在所述上坐落短节的上端设置有滑套。

7.根据权利要求6所述的完井管柱，其特征在于，在所述滑套的上端设置有气举工作筒。

8.根据权利要求1所述的完井管柱，其特征在于，在所述油管的上端靠近井口位置处设置有用于关闭所述油管的安全阀。

9.根据权利要求8所述的完井管柱，其特征在于，在所述安全阀的两端设置流动短节，所述流动短节的内径尺寸在所述油管的内径尺寸和所述安全阀的内径尺寸之间。

10.根据权利要求9所述的完井管柱，其特征在于，所述流动短节的内径尺寸与所述油管的内径尺寸的比为0.9-0.98。