CN106869908A - 管柱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种管柱，包括：固定管柱和封堵阀，所述固定管柱包括：油管、第一封隔器、压控式筛管、封堵阀座、第二封隔器和投球式筛管，其中所述第二封隔器为裸眼封隔器，用于坐封于油井中的裸眼井段，所述油管朝向所述油井井底的一端依次连接所述第一封隔器、所述压控式筛管、所述封堵阀座、所述第二封隔器和所述投球式筛管，所述封堵阀从所述油管背离所述油井井底的一端进入所述油管，并与所述封堵阀座连接，用于封堵所述封堵阀座。在使用过程中，可以选择与封堵阀座匹配的封堵阀进行封堵工作，从而完成第一层及第二层的试油过程，进而无需提出管柱，节省作业时间，提高工作效率。

Description

管柱

技术领域

本发明涉及油田开发技术，尤其涉及一种管柱。

背景技术

在油田开发过程中，完钻之后要进行试油作业，其中，完钻是指钻井达到了预定的深度和施工的预期目的时结束钻进，试油就是利用专用的设备和方法，对通过地震勘察、钻井录井、测井等间接手段初步确定的可能含油气层位进行直接的测试，并取得目的层的产能、压力、温度、油气水性质以及地质资料的工艺过程。

目前，新区块的探井及评价井勘探开发过程中，需要对不同层段进行试油作业，即进行分层试油，以获取各产层的目的层的产能、压力、温度、油气水性质以及地质资料的相关参数。在分层试油作业过程中，一般先对最底层段进行试油作业，首先向井内下入试油管柱，对最底层段进行试油作业，该层段试油完成后，要对此层段进行封堵，则需要将试油管柱从井内起出，重新下入光钻杆管柱，打水泥塞封堵已试油层段，然后下入通井管柱进行通井作业，再重新下入针对上一层位的试油管柱，对上一层段进行试油作业。

然而，在上述分层试油作业过程中，最底层段试油结束后、需要对最底层段进行封堵时，要起出试油管柱、下光钻杆打水泥塞封堵、钻磨多余水泥塞段、下入上返试油管柱，共需要6趟起、下钻才能完成上返层段的试油作业，起下次数较多，施工时间长达15天以上，耗费时间长，工作效率低。

发明内容

本发明实施例提供一种管柱，以克服现有技术中进行分层试油作业时耗费时间长，工作效率低的问题。

本发明第一方面提供一种管柱，包括：

固定管柱和封堵阀，

所述固定管柱包括：油管、第一封隔器、压控式筛管、封堵阀座、第二封隔器和投球式筛管，其中所述第二封隔器为裸眼封隔器，用于坐封于油井中的裸眼井段；

所述油管朝向所述油井井底的一端依次连接所述第一封隔器、所述压控式筛管、所述封堵阀座、所述第二封隔器和所述投球式筛管。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述封堵阀座包括管体，所述管体的内壁设置有卡接槽；

所述封堵阀包括轴体，所述轴体上设置有卡接部，所述卡接部用于卡接在所述卡接槽内；

所述轴体上还设置有密封组件，当所述卡接部卡接在所述卡接槽内时，所述密封组件与所述管体的内壁贴合，以使所述轴体与所述管体的内壁之间密封。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，

所述管体包括第一管体和连接于所述第一管体的第二管体，所述第一管体内具有第一连通孔，所述第二管体内具有第二连通孔，所述第一连通孔与所述第二连通孔对接处形成第一台阶，所述第二连通孔为阶梯孔，所述阶梯孔内具有第二台阶，所述第一台阶与所述第二台阶之间构成所述卡接槽。

结合第一方面的第一或第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述卡接部包括设置在所述轴体上的轴肩以及连接于所述轴体的卡接块，所述卡接块与所述轴体之间设置有弹簧，所述弹簧对所述卡接块具有向外的弹力；

当所述封堵阀进入所述油管后，所述卡接块挤压所述弹簧向内靠拢，以使所述封堵阀下入至所述封堵阀座中，当所述封堵阀下入至所述封堵阀座中的预设位置时，所述轴肩卡于所述第二台阶，所述卡接块受到所述弹簧的弹力向外弹出，使所述卡接块卡于所述第一台阶，以使所述卡接部卡接在所述卡接槽内。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述密封组件为密封圈，所述密封圈套设于所述轴体上。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，

结合第一方面、第一方面的第二至第一方面的第五种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，

所述第一封隔器为液压式坐封封隔器。

结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，还包括：

伸缩管，所述伸缩管的一端连接在所述油管靠近所述油井井底的一端，所述伸缩管的另一端连接所述第一封隔器。

结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，所述管柱还包括：油管挂，

所述油管背离所述油井井底的一端连接所述油管挂，所述油管挂用于悬挂所述油管。

本发明实施例提供一种管柱，包括：固定管柱和封堵阀，所述固定管柱包括：油管、第一封隔器、压控式筛管、封堵阀座、第二封隔器和投球式筛管，其中所述第二封隔器为裸眼封隔器，用于坐封于油井中的裸眼井段，所述油管朝向所述油井井底的一端依次连接所述第一封隔器、所述压控式筛管、所述封堵阀座、所述第二封隔器和所述投球式筛管，所述封堵阀从所述油管背离所述油井井底的一端进入所述油管，并与所述封堵阀座连接，用于封堵所述封堵阀座。在使用过程中，可以选择与封堵阀座匹配的封堵阀进行封堵工作，从而完成第一层及第二层的试油过程，进而无需提出管柱，节省作业时间，提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明实施例提供的管柱的结构图；

图2所示为下入井内的管柱的示意图；

图3所示为封堵阀座的结构示意图；

图4所示为封堵阀的结构示意图；

图5所示为本发明实施例提供的使用上述管柱的分层试油方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1所示为本发明实施例提供的管柱的结构图，如图1所示，本实施例的管柱可以包括：

固定管柱1和封堵阀(图中未示出)，

所述固定管柱1包括：油管11、第一封隔器12、压控式筛管15、封堵阀座14、第二封隔器13和投球式筛管16，其中所述第二封隔器13为裸眼封隔器，用于坐封于油井中的裸眼井段；

所述油管朝向所述油井井底的一端依次连接所述第一封隔器12、所述压控式筛管15、所述封堵阀座14、所述第二封隔器13和所述投球式筛管16。

所述封堵阀从所述油管背离所述油井井底的一端进入所述油管，并与所述封堵阀座14连接，用于封堵所述封堵阀座14。

图2所示为下入井内的管柱的示意图，如图2所示：

为了描述简单，第二封隔器13为裸眼封隔器，一般裸眼封隔器的坐封方式为液压坐封，用于封隔裸眼井段2，实现对裸眼井段2的分层，可对不同层段进行井下作业；第一封隔器12用于封隔井内套管4，将第一封隔器12坐封于井内套管4内的底部，阻隔裸眼井段2中的腐蚀性液体进入油套环空中，保护井内套管4不被腐蚀性液体腐蚀；裸眼封隔器下面连接有投球式筛管16，当要打开投球式筛管16时，可通过投入大球至投球式筛管16的球座中，并且打压至一定的压力使投球式筛管16内的滑套下行，露出筛孔，此时投球式筛管16与井内通过筛孔连通；压控式筛管15是依靠压力控制其打开，露出压控式筛管15上的筛孔。

下面通过管柱的试油作业的工作过程来具体说明本发明实施例。向井内下入固定管柱1，使第一封隔器12位于井内套管4内的底部，第二封隔器13位于裸眼井段2中的预设深度，即裸眼井段2内所要划分的上下两段之间，坐封第一封隔器12和第二封隔器13，第二封隔器13将裸眼井段2分隔为第一层21和第二层22，第一层21位于第二层22之下，第一封隔器12通常采用液压式坐封封隔器，第一封隔器12与井内套管4内的底部密封连接，然后向油管11内投入球体，球体落入投球式筛管16的球座中，向油管11内打压，当压力达到第一预设压力时，所述第一预设压力即为使投球式筛管16打开的压力值，投球式筛管16的筛孔露出，与裸眼井段2的第一层21连通，然后向油管11内注入酸液，酸液流至投球式筛管16，并从筛孔流至裸眼井段2的第一层21中，对裸眼井段2的第一层21进行酸压改造，之后测试裸眼井段2的第一层21的产能、压力、温度、油气水性质以及地质资料。

当对裸眼井段2的第一层21测试完成后，则要对裸眼井段2的第一层21进行封堵，此时向油管11内投入封堵阀，封堵阀自由落体落入封堵阀座14中，使封堵阀座14的轴向通孔被堵住，封堵阀座14位于第二封隔器13之上，当封堵阀座14被封堵阀堵住后，油管11内的流体无法再流入裸眼井段2的第一层21中，此时再向油管11内打压至第二预设压力，使压控式筛管15打开，使压控式筛管15的筛孔与裸眼井段2的第二层22连通，其中第二预设压力大于第一预设压力，然后向油管11内注入酸液，酸液流至压控式筛管15，并从压控式筛管15的筛孔流至裸眼井段2的第二层22中，对裸眼井段2的第二层22进行酸压改造，之后测试裸眼井段2的第二层22的产能、压力、温度、油气水性质以及地质资料。

其中，当投入封堵阀对封堵阀座14进行封堵时，向油管11内依次打压从小至大的压力，例如依次打压15MPa、22MPa、28MPa各稳压5分钟，使封堵阀下落至封堵阀座14内所封堵的位置，再向油管11内打压32MPa稳压15分钟，检验封堵是否合格，合格后再进行后续操作。

进一步的，图3所示为封堵阀座的结构示意图，图4所示为封堵阀的结构示意图，如图3和图4所示，封堵阀座14包括管体141，管体141的内壁上设置有卡接槽142，封堵阀包括轴体31，轴体31上设置有卡接部32，卡接部32用于卡接在卡接槽142内；轴体31上还设置有密封组件34，当卡接部32卡接在卡接槽142内时，密封组件34与管体141的内壁贴合，以使轴体31与管体141的内壁之间密封。在封堵阀的轴体31上设置卡接部32，在封堵阀座14内设置卡接槽142，当封堵阀下入至封堵阀座14内时，卡接部32卡在卡接槽142内，使封堵阀不能下落和上返，封堵阀上的密封组件34与封堵阀座14内密封，使封堵阀与封堵阀座14之间密封，使油管11内的流体无法通过封堵阀座14，实现封堵阀对封堵阀座14的封堵。

具体地，管体141包括第一管体1411和连接于第一管体1411的第二管体1412，第一管体1411内具有第一连通孔143，第二管体1412内具有第二连通孔144，第一连通孔143与第二连通孔144对接处形成第一台阶145，第二连通孔144为阶梯孔，阶梯孔内具有第二台阶146，第一台阶145与第二台阶146之间构成卡接槽142；卡接部32包括轴体31上的轴肩321以及连接于轴体31的卡接块322，卡接块322与轴体31之间设置有弹簧33，弹簧33对卡接块322具有向外的弹力；当封堵阀下入油管11中时，卡接块322挤压弹簧33向内靠拢，以使封堵阀下入至封堵阀座14中，当封堵阀下入至封堵阀座14中的预设位置时，轴肩321卡于第二台阶146，卡接块322受到弹簧33的弹力向外弹出，使卡接块322卡于第一台阶145，以使卡接部32卡接在卡接槽142内。封堵阀座14包括第一管体1411和第二管体1412，第一管体1411与第二管体1412可以通过螺纹密封连接，且第一管体1411与第二管体1412连通，封堵阀在下入过程中，当卡接块322受到管壁的挤压时，卡接块322压缩弹簧33向内收拢，使封堵阀顺利下入至封堵阀座14的卡接槽142中，封堵阀的轴肩321卡在封堵阀座14的第二台阶146上，使封堵阀不能继续下入，封堵阀的卡接块322受到弹簧33向外的弹力卡于封堵阀座14的第一台阶145，使封堵阀不能上返，保证封堵阀连接在封堵阀座14内。

进一步的上述的封堵阀中的密封组件34为密封圈，该密封圈套设于轴体31上。

进一步的，上述的密封圈的横截面为V型，也即该密封圈可以为V型密封圈，V型密封圈通常由支撑环、V形圈、压环三个部件组成，其中V形圈的截面为V形，材料以丁腈橡胶和氯丁橡胶最常用，可选用聚四氟乙烯材料来提高V形圈的耐磨性、耐高温性、耐腐蚀性等；支承环是支承密封圈的重要部件，其断面厚而结实、尺寸精确、凹形角和密封圈相同或稍大，使密封圈安放稳定；压环的作用是给V形圈造成一个初始压缩量，使V形圈与封堵阀的轴体充分接触，并可对V形圈的压缩量进行调节。

可选的，第一封隔器12为液压式坐封封隔器。通常试油作业中的下入井中的管柱上均采用液压式坐封封隔器，相比机械式坐封封隔器，液压式坐封封隔器的坐封更加牢固可靠。

进一步地，如图2所示，上述管柱还包括：伸缩管17，伸缩管17连接在油管11上，且位于第一封隔器12之上。伸缩管17也称补偿器，用于补偿管柱的伸缩量。

可选的，如图2所示，油管11的上端连接有油管挂18，油管挂18用于悬挂油管11。油管挂18即油管悬挂器，固定管柱1依靠油管挂18固定在井内。

上述实施例中管柱包括固定管柱和封堵阀，向井内下入固定管柱，使第一封隔器位于井内套管内的底部，第二封隔器位于裸眼井段所要划分的上下两段之间，通过坐封第一封隔器使第一封隔器与套管之间密封，以避免裸眼井段内的酸液流入油套环空中腐蚀套管或避免生产过程中裸眼井段内的油气进入油套环空中，通过坐封第二封隔器将裸眼井段分隔为第一层和第二层，第一层位于第二层之下，对第一层进行酸压改造后，测试第一层的产能、压力、温度、油气水性质以及地质资料，当第一层试油完成后，要对第一层进行封堵，向油管内投入封堵阀，通过封堵阀堵住封堵阀座，进而实现对第一层的封堵，之后再上返第二层进行作业，在对第一层进行封堵时，无需起出固定管柱，避免了现有技术中进行封堵时，需要起下钻次数较多，本发明实施例能够实现下入一趟管柱完成分层试油作业，当需要对最下部试油层段进行封堵时，无需提出管柱，节省作业时间，提高工作效率。

本发明实施例提供一种管柱，包括：固定管柱和封堵阀，所述固定管柱包括：油管、第一封隔器、压控式筛管、封堵阀座、第二封隔器和投球式筛管，其中所述第二封隔器为裸眼封隔器，用于坐封于油井中的裸眼井段，所述油管朝向所述油井井底的一端依次连接所述第一封隔器、所述压控式筛管、所述封堵阀座、所述第二封隔器和所述投球式筛管，所述封堵阀从所述油管背离所述油井井底的一端进入所述油管，并与所述封堵阀座连接，用于封堵所述封堵阀座。在使用过程中，可以选择与封堵阀座匹配的封堵阀进行封堵工作，从而完成第一层及第二层的试油过程，从而无需提出管柱，节省作业时间，提高工作效率。

图5所示为本发明实施例提供的使用上述管柱的分层试油方法流程图，该方法包括；

步骤501、向井内下入固定管柱，使第一封隔器位于井内套管内的底部，第二封隔器位于裸眼井段的预设深度。

其中，预设深度为裸眼井段内所要划分的上下两段之间，当第二封隔器坐封时，使裸眼井段分隔为上下两层，以便进行分层试油作业；第一封隔器位于套管内的底部，当第一封隔器坐封时，第一封隔器与套管内壁密封，以避免裸眼井段中的腐蚀性液体流入套管内腐蚀套管或避免生产过程中裸眼井段内的油气进入油套环空中。

步骤502、坐封第一封隔器和第二封隔器，第二封隔器将裸眼井段分为第一层和第二层，其中第一层位于第二层之下。

其中第二封隔器为裸眼封隔器，坐封第二封隔器使裸眼井段分隔为上下两层，第一封隔器通常采用液压式坐封封隔器。

步骤503、通过向油管内投入球体并且打压至第一预设压力，打开投球式筛管的筛孔。

在执行步骤501和步骤502后，向油管内投入球体，球体落入投球式筛管的球座中，向油管内打压，当压力达到第一预设压力时，即为使投球式筛管打开的压力值，投球式筛管的筛孔露出，与裸眼井段的第一层连通。

504、向油管内注入酸液，对第一层进行酸压改造。

执行步骤503后，向油管内注入酸液，酸液从投球式筛管的筛孔流至裸眼井段的第一层中，对第一层进行酸压改造。

步骤505、测试第一层的第一参数，其中第一参数包括第一层的产能、压力、温度、油气水性质以及地质资料。

步骤506、当测试完第一参数时，向油管内投入封堵阀，封堵封堵阀座，向油管内打压至第二预设压力使压控式筛管打开，向油管内注入酸液，对第二层进行酸压改造，测试第二层的第二参数，其中第二参数包括第二层的产能、压力、温度、油气水性质以及地质资料。

若测试出第一层完成后，则要对第一层进行封堵，向油管内投入封堵阀，封堵阀落入封堵阀座中，使封堵阀座的轴向通孔被堵住，封堵阀座位于第二封隔器之上，当封堵阀座被封堵阀堵住后，油管内的流体无法再流入裸眼井段的第一层中，实现了对第一层的封堵，第二预设压力即为使压控式筛管打开的压力值，打开压控式筛管使筛管的筛孔与裸眼井段的第二层连通，其中，第二预设压力大于第一预设压力，向油管内注入酸液，酸液从压控式筛管的筛孔流至裸眼井段的第二层中，对第二层进行酸压改造，之后测试第二层的产能、压力、温度、油气水性质以及地质资料。

本发明实施例提供的一种使用上述管柱的分层试油方法，向井内下入固定管柱，使第一封隔器位于井内套管内的底部，第二封隔器位于裸眼井段所要划分的上下两段之间，通过坐封第一封隔器使第一封隔器与套管之间密封，以避免裸眼井段内的酸液流入油套环空中腐蚀套管或避免生产过程中裸眼井段内的油气进入油套环空中，通过坐封第二封隔器将裸眼井段分隔为第一层和第二层，第一层位于第二层之下，对第一层进行酸压改造后，测试第一层产能、压力、温度、油气水性质以及地质资料，当第一层试油完成后，要对第一层进行封堵，向油管内投入封堵阀，通过封堵阀堵住封堵阀座，进而实现对第一层的封堵，之后再上返第二层进行作业，在对第一层进行封堵时，无需起出固定管柱，避免了现有技术中进行封堵时，需要起下钻次数较多，本发明实施例能够实现下入一趟管柱完成分层试油作业，当需要对最下部试油层段进行封堵时，无需起出管柱，节省作业时间，提高工作效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种管柱，其特征在于，包括：

固定管柱和封堵阀，

所述固定管柱包括：油管、第一封隔器、压控式筛管、封堵阀座、第二封隔器和投球式筛管，其中所述第二封隔器为裸眼封隔器，用于坐封于油井中的裸眼井段；

所述油管朝向所述油井井底的一端依次连接所述第一封隔器、所述压控式筛管、所述封堵阀座、所述第二封隔器和所述投球式筛管；

所述封堵阀从所述油管背离所述油井井底的一端进入所述油管，并与所述封堵阀座连接，用于封堵所述封堵阀座。

2.根据权利要求1所述的管柱，其特征在于，所述封堵阀座包括管体，所述管体的内壁设置有卡接槽；

所述封堵阀包括轴体，所述轴体上设置有卡接部，所述卡接部用于卡接在所述卡接槽内；

所述轴体上还设置有密封组件，当所述卡接部卡接在所述卡接槽内时，所述密封组件与所述管体的内壁贴合，以使所述轴体与所述管体的内壁之间密封。

3.根据权利要求2所述的管柱，其特征在于，

所述管体包括第一管体和连接于所述第一管体的第二管体，所述第一管体内具有第一连通孔，所述第二管体内具有第二连通孔，所述第一连通孔与所述第二连通孔对接处形成第一台阶，所述第二连通孔为阶梯孔，所述阶梯孔内具有第二台阶，所述第一台阶与所述第二台阶之间构成所述卡接槽。

4.根据权利要求2或3所述的管柱，其特征在于，所述卡接部包括设置在所述轴体上的轴肩以及连接于所述轴体的卡接块，所述卡接块与所述轴体之间设置有弹簧，所述弹簧对所述卡接块具有向外的弹力；

当所述封堵阀进入所述油管后，所述卡接块挤压所述弹簧向内靠拢，以使所述封堵阀下入至所述封堵阀座中，当所述封堵阀下入至所述封堵阀座中的预设位置时，所述轴肩卡于所述第二台阶，所述卡接块受到所述弹簧的弹力向外弹出，使所述卡接块卡于所述第一台阶，以使所述卡接部卡接在所述卡接槽内。

5.根据权利要求2所述的管柱，其特征在于，

所述密封组件为密封圈，所述密封圈套设于所述轴体上。

6.根据权利要求5所述的管柱，其特征在于，所述密封圈的横截面为V。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的管柱，其特征在于，

所述第一封隔器为液压式坐封封隔器。

8.根据权利要求7所述的管柱，其特征在于，还包括：

伸缩管，所述伸缩管的一端连接在所述油管靠近所述油井井底的一端，所述伸缩管的另一端连接所述第一封隔器。

9.根据权利要求8所述的管柱，其特征在于，所述管柱还包括：油管挂，

所述油管背离所述油井井底的一端连接所述油管挂，所述油管挂用于悬挂所述油管。