CN108301796A - 一种投球辅助洗井管柱 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种投球辅助洗井管柱，包括：套管、筛管、封隔器、皮碗、以及采油管柱。套管上开设有射孔炮眼。筛管与套管形成第一环形空间，第一环形空间内容置有调堵球，筛管的筛孔不允许调堵球通过，而允许流体通过。封隔器连接在筛管的上端，皮碗连接在筛管的下端，调堵球被限制在封隔器和皮碗之间的第一环形空间内。采油管柱内置有抽油泵，该采油管柱设置在封隔器的上方，且与套管形成第二环形空间，采油管柱内具有自下而上导通的单流阀。本申请的投球辅助洗井管柱可以在洗井时，利用调堵球控制洗井液，确保洗井液不会流入地层中污染地层。此外，还可以同时对采油管柱内的抽油泵和套管的射孔炮眼进行清洗，实现洗井液的正常循环，延长检泵周期。

Description

一种投球辅助洗井管柱

技术领域

本申请属于石油开采技术领域，具体涉及一种投球辅助洗井管柱。

背景技术

在对一些盐质地层开采过程中，受出砂、结垢、结蜡等诸多地层因素的影响，抽油泵需要进行定期洗井，来延长检泵周期。但是由于盐质地层的特殊性，若洗井液在洗井过程中注入地层，会导致盐质地层溶于洗井液，这样可能会造成地层坍塌。

对于此，中国实用新型CN205297364U，提出了一种过油层防污染洗井工艺管柱，其在洗井过程中，洗井液不会进入地层。具体地，该工艺管柱在洗井作业时，可以从井口将洗井液注入套管与上部油管之间的油套环空内，由于封隔器的坐封，洗井液通过洗井筛管进入内管与外管之间的空腔内，并下行到达洗井单向阀处，在洗井液柱的压力作用下，洗井单向阀关闭，洗井液体无法漏出，只能上行经杆式泵进入内管，最后返流至井口，实现循环无污染洗井。

然而值得注意的是，该过油层防污染洗井工艺管柱虽然洗井液可以不进入地层即可对抽油泵进行清洗，但是该工艺管柱由于洗井液只在内管与外管之间的空腔内流动，不能对套管上的射孔炮眼进行清洗。而在实际生产过程中，盐质地层的出砂、结垢、结蜡等会封堵套管上的射孔炮眼，因此在洗井作业时也要同时清洗套管的射孔炮眼。

对于此，目前仍没有有效的解决方法。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种投球辅助洗井管柱，其可以在洗井过程中对抽油泵和套管的射孔炮眼同时清洗，洗井液又不会流进盐质地层中。

本发明的具体技术方案是：

本发明提供一种投球辅助洗井管柱，其设置在油层中，包括：

套管，所述套管上开设有射孔炮眼；

筛管，所述筛管与所述套管形成第一环形空间，所述第一环形空间内容置有调堵球，所述筛管的筛孔不允许所述调堵球通过，而允许流体通过；

封隔器和皮碗，所述封隔器连接在所述筛管的上端，所述皮碗连接在所述筛管的下端，所述调堵球被限制在所述封隔器和所述皮碗之间的所述第一环形空间内；

内置有抽油泵的采油管柱，其设置在所述封隔器的上方，且与所述套管形成第二环形空间，所述采油管柱内具有自下而上导通的单流阀。

在一个优选的实施方式中，所述封隔器为丢手封隔器。

在一个优选的实施方式中，所述采油管柱与所述封隔器相断开。

在一个优选的实施方式中，所述第二环形空间分别与所述封隔器和所述单流阀相连通。

在一个优选的实施方式中，所述皮碗的下端连接有扶正器，所述扶正器分别与所述筛管和所述井底相连通。

在一个优选的实施方式中，所述筛孔的形状为矩形，所述调堵球的直径大于矩形的宽边。

在一个优选的实施方式中，所述调堵球的直径比所述射孔炮眼的直径大2mm-4mm。

在一个优选的实施方式中，所述调堵球的数量为所述射孔炮眼数量的1.5倍。

在一个优选的实施方式中，所述射孔炮眼与所述油层的位置相对，所述筛孔与所述射孔炮眼的位置相对。

在一个优选的实施方式中，所述油层所在的地层为盐质地层。

借由以上的技术方案，本申请的有益效果在于：本申请的投球辅助洗井管柱可以在洗井作业过程中，利用调堵球控制洗井液，确保洗井液不会流入地层中污染地层。此外，还可以同时对采油管柱内的抽油泵和套管的射孔炮眼进行清洗，从而实现洗井液的正常循环，延长检泵周期。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：

图1为本申请实施方式的投球辅助洗井管柱的结构示意图。

以上附图的附图标记：1、套管；2、筛管；21、筛孔；3、第一环形空间；31、调堵球；4、封隔器；41、中心管；5、皮碗；6、采油管柱；61、单流阀；7、第二环形空间；8、扶正器；9、油层

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本申请提供一种投球辅助洗井管柱，其设置在油层9中，该洗井管柱，包括：套管1、筛管2、封隔器4、皮碗5、以及采油管柱6。所述套管1上开设有射孔炮眼(图中未示出)。所述筛管2与所述套管1形成第一环形空间3，所述第一环形空间3内容置有调堵球31，所述筛管2的筛孔21不允许所述调堵球31通过，而允许流体通过。所述封隔器4连接在所述筛管2的上端，所述皮碗5连接在所述筛管2的下端，所述调堵球31被限制在所述封隔器4和所述皮碗5之间的所述第一环形空间3内。采油管柱6内置有抽油泵(图中未示出)，该采油管柱6设置在所述封隔器4的上方，且与所述套管1形成第二环形空间7，所述采油管柱6内具有自下而上导通的单流阀61。

本申请的投球辅助洗井管柱在进行洗井作业时，可以向采油管柱6和套管1形成的第二环形空间7内注入洗井液，该洗井液一方面可以通过封隔器4内的中心管41进入与之相连的筛管2，并通过筛管2的筛孔21流入筛管2与套管1形成的第一环形空间3内。此时由于在洗井液的冲击作用下，第一环形空间3内的调堵球31可以堵在套管1的射孔炮眼上，这样既可以防止洗井液进入地层内，又可以对套管1上的射孔炮眼进行浸泡清洗。另一方面，在第二环形空间7内的洗井液还可以自采油管柱6的单流阀61流进采油管柱6，以对采油管6内的抽油泵进行清洗。实现对于盐质地层同时清洗套管1的射孔炮眼和抽油泵的效果。

进而在进行采油作业时，在采油管柱6内抽油泵的抽吸作用下，地层内的原油可以通过套管1上的射孔炮眼流进第一环形空间3内，此时第一环形空间3内的调堵球31由于抽油泵的抽吸作用而吸附在筛管2的筛孔21上。由于该筛管2的筛孔21不允许所述调堵球31通过，而只允许流体通过，此时原油可以通过筛管2的筛孔21流进筛管2内，进而通过封隔器4的中心管41流进第二环形空间7内。在第二环形空间7内的原油浸没采油管柱6底部时，抽油泵即可通过采油管柱6抽取第二环形空间7内的原油，将该原油逐渐举升至地面。

本申请的投球辅助洗井管柱可以在洗井作业过程中，利用调堵球31控制洗井液，确保洗井液不会流入地层中污染地层。此外，还可以同时对采油管柱6内的抽油泵和套管1的射孔炮眼进行清洗，从而实现洗井液的正常循环，延长检泵周期。

在本实施方式中，该投球辅助洗井管柱通常可以设置在盐质地层中。在盐质地层中的洗井管柱通常在进行洗井作业时，洗井液不可以流入地层内，以防止造成地层坍塌。

该洗井管柱的套管1通常具有纵长方向延伸的上端和下端，通常定义为靠近井口的一端为上端，远离井口的一端为下端。套管1上可以开设有射孔炮眼，该射孔炮眼可以与需要采油的地层(油层9)位置相对。在套管1的内部套设有筛管2，该筛管2可以与套管1形成第一环形空间3，在第一环形空间3内可以容置有一定数量的调堵球31以配合洗井作业。需要说明的是，由于调堵球31只在第一环形空间3内进行作业，因此，该筛管2的筛孔21不允许所述调堵球31通过，而只允许流体通过。优选地，所述筛孔21可以与所述射孔炮眼的位置相对。

所述封隔器4连接在所述筛管2的上端，所述皮碗5连接在所述筛管2的下端，这样可以使所述调堵球31被限制在所述封隔器4和所述皮碗5之间的第一环形空间3内，也即调堵球31可以被限制在生产层段内。

采油管柱6通常设置在封隔器4的上方，并且与封隔器4断开一段距离。该距离可以根据现场实际需要进行设置，本申请对此不作任何限制。该采油管柱6与套管1可以形成第二环形空间7，采油管柱6内设置有抽油泵和自下而上导通的单流阀61。

在一个较佳的实施方式中，该封隔器4可以是丢手封隔器4。这样在现场施工时，可以首先在井口将调堵球31投入到第一环形空间3内。然后将带有丢手封隔器4的管柱下入到设计位置后，打压10MPa坐封丢手封隔器4，继续打压15MPa释放丢手封隔器4。然后从井筒内起出丢手后的丢手管柱，再下入采油管柱6进行采油生产即可。采用丢手封隔器4在检泵时，可以只提出采油管柱6即可，采油管柱6以下的其他管柱可以不用提出井筒重复使用。

另外，在所述皮碗5的下端可以连接有扶正器8，所述扶正器8分别与所述筛管2和所述井底相连通。在该投球辅助洗井管柱下方加装扶正器8，一方面可以确保管柱居中，调堵球31可以正常在第一环形空间3内运动。另一方面，扶正器8在下井过程中还可以起到保护皮碗5的作用，使得皮碗5不会被刮坏。

而且，常规的采用同心双管配合单流阀结构的机械防污染洗井管柱为了建立洗井液循环，该洗井管柱底部通常采用丝堵密封。如果地层出砂，会造成砂埋球座式单流阀，技术失效，如果出砂严重还会造成砂埋管柱。而本申请的投球辅助洗井管柱底部为开口设计通向井底，这样可以将地层出砂集流后沉到井底，不会影响洗井管柱的正常工作。

在另一个较佳的实施方式中，所述筛孔21的形状可以为矩形，所述调堵球31的直径大于矩形的宽边，以保证该调堵球31不能通过筛孔21，但是液体可以通过筛孔21。本申请的发明人通过反复试验，确定采用矩形割缝的筛管2，因为采用矩形筛孔21的筛管2，地面试验显示调堵球31可以完全贴合筛管2的筛孔21后，过流面积仍大于筛管2内径截面积。当然地，这只是优选的技术方案，本领域技术人员还可以根据实际需要将筛管2的筛21孔设计成菱形、三角形、或者其他不规则的形状，只要满足筛管2的筛孔21不允许调堵球31通过，而只允许流体通过即可，本申请对此也不做任何限制。

为了保证调堵球31被挡在套管1的射孔炮眼外不进入地层，通常可以使所述调堵球31的直径比所述射孔炮眼的直径大2mm-4mm。且为了确保调堵球31可以完全堵在套管1的射孔炮眼上，需要保证所述调堵球31的数量为所述射孔炮眼数量的1.5倍即可。

需要说明的是，本实施例提供的套管1等可以选用任意合适的现有构造。为清楚简要地说明本实施例所提供的技术方案，在此将不再对上述部分进行赘述，说明书附图也进行了相应简化。但是应该理解，本实施例在范围上并不因此而受到限制。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

Claims (10)

1.一种投球辅助洗井管柱，其设置在油层中，其特征在于，包括：

套管，所述套管上开设有射孔炮眼；

筛管，所述筛管与所述套管形成第一环形空间，所述第一环形空间内容置有调堵球，所述筛管的筛孔不允许所述调堵球通过，而允许流体通过；

封隔器和皮碗，所述封隔器连接在所述筛管的上端，所述皮碗连接在所述筛管的下端，所述调堵球被限制在所述封隔器和所述皮碗之间的所述第一环形空间内；

内置有抽油泵的采油管柱，其设置在所述封隔器的上方，且与所述套管形成第二环形空间，所述采油管柱内具有自下而上导通的单流阀。

2.根据权利要求1所述的投球辅助洗井管柱，其特征在于，所述封隔器为丢手封隔器。

3.根据权利要求2所述的投球辅助洗井管柱，其特征在于，所述采油管柱与所述封隔器相断开。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的投球辅助洗井管柱，其特征在于，所述第二环形空间分别与所述封隔器和所述单流阀相连通。

5.根据权利要求1所述的投球辅助洗井管柱，其特征在于，所述皮碗的下端连接有扶正器，所述扶正器分别与所述筛管和所述井底相连通。

6.根据权利要求1所述的投球辅助洗井管柱，其特征在于，所述筛孔的形状为矩形，所述调堵球的直径大于矩形的宽边。

7.根据权利要求1所述的投球辅助洗井管柱，其特征在于，所述调堵球的直径比所述射孔炮眼的直径大2mm-4mm。

8.根据权利要求1所述的投球辅助洗井管柱，其特征在于，所述调堵球的数量为所述射孔炮眼数量的1.5倍。

9.根据权利要求1所述的投球辅助洗井管柱，其特征在于，所述射孔炮眼与所述油层的位置相对，所述筛孔与所述射孔炮眼的位置相对。

10.根据权利要求1所述的投球辅助洗井管柱，其特征在于，所述油层所在的地层为盐质地层。