CN110984922A - 一种多分支超短曲率半径井眼完井防砂管柱结构 - Google Patents

一种多分支超短曲率半径井眼完井防砂管柱结构 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种多分支超短曲率半径井眼完井防砂管柱结构，管柱结构至少包括第二分支管柱和第一分支管柱，第一分支管柱设置在第二分支管柱下方；第二分支管柱包括引鞋、柔性筛管、柔性管外封隔器和第二分支悬挂器，柔性筛管的末端连接有引鞋，柔性筛管的前端连接有柔性管外封隔器，柔性管外封隔器连接在第二分支悬挂器上，柔性筛管内设置有可溶性球座，第二分支悬挂器内设置有通道；第一分支管柱包括引鞋、柔性筛管和第一分支悬挂器，柔性筛管的末端连接有引鞋，柔性筛管的前端连接在第一分支悬挂器上，柔性筛管内设置有可溶性球座，第一分支悬挂器内设置有通道；可溶性球座所在的柔性筛管处设置有与外部连通的通道。

Description

一种多分支超短曲率半径井眼完井防砂管柱结构
技术领域
本申请涉及但不限于完井防砂管柱领域，特别是一种多分支超短曲率半径井眼完井防砂管柱结构。
背景技术
随着油田的日益开采，大部分油田已进入油田开发的中后期，高含水和高采出程度是油田开发中面临的主要问题，常规增产及提高采收率措施在进一步有效释放油藏潜力方面受到限制，如何结合油藏剩余油分布，并有效进行动用，对近井地带剩余油进行经济有效挖潜，是以后油田开发的一个方向。
超短半曲率径钻孔技术以其成本低、作业周期短、设备要求简单的特点，适和油田剩余油的动用，但超短半曲率径钻孔技术没有配套的完井技术和完井防砂管柱结构，常规完井技术无法应用在其特殊的井眼轨迹(超短半曲率径钻孔)上，使其技术应用限制于低渗油藏，且井眼生产寿命和效率低。
发明内容
本申请提供了一种多分支超短曲率半径井眼完井防砂管柱结构，完善了超短半曲率径钻孔的完井技术，提高了井眼的生产寿命和效率。
本申请提供了一种多分支超短曲率半径井眼完井防砂管柱结构，管柱结构至少包括第二分支管柱和第一分支管柱，所述第一分支管柱设置在所述第二分支管柱下方；
所述第一分支管柱包括引鞋、柔性筛管和第一分支悬挂器，所述柔性筛管的末端连接有所述引鞋，所述柔性筛管的前端连接在所述第一分支悬挂器上，所述柔性筛管内设置有可溶性球座，所述第二分支悬挂器内设置有通道；
所述第二分支管柱包括引鞋、柔性筛管、柔性管外封隔器和第二分支悬挂器，所述柔性筛管的末端连接有所述引鞋，所述柔性筛管的前端连接有柔性管外封隔器，所述柔性管外封隔器连接在所述第二分支悬挂器上，所述柔性筛管内设置有可溶性球座，所述第二分支悬挂器内设置有通道；
所述可溶性球座所在的柔性筛管处设置有与外部连通的通道。
相比于现有技术，本申请具有以下有益效果：
本申请提供的多分支超短曲率半径井眼完井防砂管柱结构，采用第二分支管柱和第一分支管柱(以及第三分支管柱、第四分支管柱等)结合的方式，实现了多分支合采的目的，大大提高了完井效率及后续采油效率，同时提高了井眼生产寿命。在分支管柱内设置可溶性球座，便于对分支管柱的末端部分进行阻隔从而挤注化学固砂剂进行完井操作，操作完成后，可溶性球座溶解，从而使柔性筛管内形成完整的通路，便于后续采油工作的进行；在分支管柱内部下入柔性冲管，进行覆膜高分子支撑剂充填作业，可对裸眼井段进行有效防砂。此外，本申请提供的完井防砂管柱结构相对简单，工作可靠性高，使用寿命长，大大提高了该完井防砂管柱结构的实用性。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请实施例所述的多分支超短曲率半径井眼完井防砂管柱结构示意图；
图2为本申请实施例所述的第二分支管柱覆膜高分子支持剂充填路线及结构示意图；
图3为本申请实施例所述的第一分支管柱的砾石充填示意图；
图4为本申请实施例所述的引鞋的结构示意图；
图5为本申请实施例所述的可溶性球座的一示例性结构示意图。
图示说明：
1-第一分支管柱，11-第一分支悬挂器，12-柔性管外封隔器，13-柔性盲管，2-第二分支管柱，21-第二分支悬挂器，3-引鞋，31-引鞋顶端，32-柔性转动体，33-引鞋腔体，34-引鞋底端，4-柔性筛管，41-可溶性球座，42-可回收球座，5-柔性冲管，61-第一斜向器，62-第二斜向器，7-填充剂
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本申请实施例提供了一种多分支超短曲率半径井眼完井防砂管柱结构，如图1至图3所示，管柱结构至少包括第二分支管柱2和第一分支管柱1，第一分支管柱1设置在第二分支管柱2下方；第二分支管柱2包括引鞋3、柔性筛管4、柔性管外封隔器12和第二分支悬挂器21，柔性筛管4的末端连接有引鞋3，柔性筛管4的前端连接有柔性管外封隔器12，柔性管外封隔器12连接在第二分支悬挂器21上，柔性筛管4内设置有可溶性球座41，第二分支悬挂器21内设置有通道；第一分支管柱1包括引鞋3、柔性筛管4和第一分支悬挂器11，柔性筛管4的末端连接有引鞋3，柔性筛管4的前端连接在第一分支悬挂器11上，柔性筛管4内设置有可溶性球座41(图5为一示例性的可溶性球座的示意图)，第一分支悬挂器11内设置有通道；可溶性球座41所在的柔性筛管4处设置有与外部连通的通道。
管柱结构至少包括第二分支管柱2和第一分支管柱1，还可包括第三分支管柱、第四分支管柱(图中未示出)等，后续新增的分支管柱结构与第一分支管柱1结构相同即可。第二分支管柱2和第一分支管柱1的前端均设置在主井眼内，末端伸入水平段内，多分支结合共同进行完井及采油工作。筛管采用柔性筛管，使其可自由弯曲，适于井下超短曲率半径井眼，通过在柔性筛管4内设置可溶性球座41(配合可溶性球使用)，投球后，使后续柔性筛管4部分被阻隔，从而可挤注化学固砂剂进行完井操作(化学固砂剂通过可溶性球座41处的通道进入井眼中)，操作完成后，可溶性球座41(以及投球)溶解，从而使柔性筛管4内形成完整的通路，便于后续采油工作的进行，契合井下超短曲率半径井眼的完井及采油工作。为了使附图更加清晰，图1、图2和图3中所示的结构显示有所不同，例如：图1和图3中未示出第二分支结构中的柔性冲管等。图2中由上向下(图中左上至右下)的箭头为携砂液携带填充剂7的流动方向，图2中由下向上(图中右下至左上)的箭头为携砂液脱离填充剂后(填充剂充填留在防砂管柱与裸眼环空中)流动方向。图3为填充剂7(例如：砾石)填充完毕的示意图。
在一示例性实施例中，如图2所示，第二分支管柱2和第一分支管柱1还包括柔性冲管5，柔性冲管5设置在柔性筛管4内部。柔性冲管5用作下入覆膜高分子复合材料的通道，充填结束后起出。第二分支管柱22还包括柔性盲管13，柔性管外封隔器12通过柔性盲管13连接在第二分支悬挂器21上。
在实际操作中，使用特殊柔性钻具，在原有井身结构内，开窗、造斜、水平钻进，之后自下而上组合下入柔性引鞋3、柔性筛管4、柔性盲管13、柔性筛管4内部下入柔性冲管5、第二分支悬挂器21，用钻具将柔性筛管4下入井眼内，通过柔性冲管5注入砾石充填材料材料，完成砾石充填工作，起出柔性冲管，第二分支完井作业完成。
下入第二斜向器62，使用特殊柔性钻具，在原有井身结构内，开窗、造斜、水平钻进，之后自下而上组合下入柔性引鞋3、柔性筛管4、柔性球座、柔性管外封隔器12、柔性盲管13、第二分支，连接第二分支悬挂器21，通过前述投球操作挤注化学固砂剂，完成第一分支完井操作。以此类推完成第三分支、第四分支钻完井作业。
在一示例性实施例中，如图1所示，第二分支悬挂器21和第一分支悬挂器11之间设置有第二斜向器62，第二斜向器62内设置有产液通道。第一分支悬挂器11下方设置有第一斜向器61，第一斜向器61内设置有产液通道。
第二斜向器62和第一斜向器61内设置有产液通道，用于后续形成完整的输油通道。具体地，产液通道是由第二斜向器62和第一斜向器61的中间部位及四周的孔洞(图中未示出)形成。
在一示例性实施例中，如图1所示，第二分支管柱2内的可溶性球座41的数量为两个，第一分支管柱1内的可溶性球座41的数量为一个。
第二分支管柱2内相对更靠近引鞋3的可溶性球座41，其作用是前述的隔绝后续柔性筛管4，用于挤注化学固砂剂等。第二分支管柱2内的另一个可溶性球座41，其作用是使柔性管外封隔器12坐封。第一分支管柱1内的可溶性球，其作用是前述的隔绝后续柔性筛管4，用于挤注化学固砂剂等。
在一示例性实施例中，如图1所示，第一分支悬挂器11内设置有一个可回收球座42。
第一分支悬挂器11内设置的可回收球座42，其作用是使第一分支悬挂器11坐封。
在一示例性实施例中，如图4所示，引鞋3包括引鞋顶端31、柔性转动体32、引鞋腔体33和引鞋底端34，引鞋顶端31与柔性筛管4的末端螺纹相连，柔性转动体32的一端与引鞋顶端31可转动连接并在任意方向形成4.5°夹角，柔性转动体32的另一端通过引鞋腔体33与引鞋底端34螺纹相连。
柔性引鞋3用于引导柔性筛管4进入分支井眼中，柔性引鞋3的柔性转动体32的一端与引鞋顶端31可转动连接并在任意方向形成4.5°夹角，使得引鞋3导向灵活，更方便进入分支井眼中。
具体地，引鞋腔体33为中空结构。引鞋底端34设置有用于导向的锥面。
引鞋腔体33为中空结构，可在钻井液中形成一定浮力，便于引鞋3进入井眼轨迹内。引鞋底端34设置的锥面，有利于引鞋3引导柔性筛管4进入井眼轨迹内。
为了在满足超短曲率半径钻孔井眼轨迹内下入完井管串实现完井防砂，本申请实施例中以柔性筛管4为基础、多种防砂方式结合的防砂完井方式，具体操作方式可包括：1、柔性筛管4组合防砂管柱下入多分支超短曲率半径井眼，形成一套多分支筛管简易防砂完井工艺；2、柔性筛管4、柔性冲管5组合防砂管柱下入多分支超短曲率半径井眼，利用覆膜高分子支撑剂充填，形成一套多分支充填防砂完井工艺；3、柔性筛管4组合防砂管柱下入多分支超短曲率半径井眼，利用化学固砂剂胶结开窗口附近地层砂，形成一套多分支化学防砂完井工艺。4、各分支井眼防砂管柱使用悬挂封隔器悬挂于主井筒内，分支井眼之间斜向器及悬挂封隔器留有产液通道，实现原油开采。
在本申请中的描述中，需要说明的是，术语“多个”是指两个或更多个，“上”、“下”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”、“安装”应做广义理解，例如，术语“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请描述的实施例是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的技术方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它技术方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的技术方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

Claims (10)

1.一种多分支超短曲率半径井眼完井防砂管柱结构，其特征在于：至少包括第二分支管柱和第一分支管柱，所述第一分支管柱设置在所述第二分支管柱下方；
所述第一分支管柱包括引鞋、柔性筛管和第一分支悬挂器，所述柔性筛管的末端连接有所述引鞋，所述柔性筛管的前端连接在所述第一分支悬挂器上，所述柔性筛管内设置有可溶性球座，所述第二分支悬挂器内设置有通道；
所述第二分支管柱包括引鞋、柔性筛管、柔性管外封隔器和第二分支悬挂器，所述柔性筛管的末端连接有所述引鞋，所述柔性筛管的前端连接有柔性管外封隔器，所述柔性管外封隔器连接在所述第二分支悬挂器上，所述柔性筛管内设置有可溶性球座，所述第二分支悬挂器内设置有通道；
所述可溶性球座所在的柔性筛管处设置有与外部连通的通道。
2.根据权利要求1所述的多分支超短曲率半径井眼完井防砂管柱结构，其特征在于，所述第二分支管柱和所述第一分支管柱还包括柔性冲管，所述柔性冲管设置在所述柔性筛管内部。
3.根据权利要求1所述的多分支超短曲率半径井眼完井防砂管柱结构，其特征在于，所述第二分支悬挂器和所述第一分支悬挂器之间设置有第二斜向器，所述第二斜向器内设置有产液通道。
4.根据权利要求3所述的多分支超短曲率半径井眼完井防砂管柱结构，其特征在于，所述第一分支悬挂器下方设置有第一斜向器，所述第一斜向器内设置有产液通道。
5.根据权利要求4所述的多分支超短曲率半径井眼完井防砂管柱结构，其特征在于，所述第二斜向器和所述第一斜向器的中间部位及四周设置有孔洞，所述孔洞形成所述产液通道。
6.根据权利要求1所述的多分支超短曲率半径井眼完井防砂管柱结构，其特征在于，所述第二分支管柱内的可溶性球座的数量为两个，所述第一分支管柱内的可溶性球座的数量为一个。
7.根据权利要求6所述的多分支超短曲率半径井眼完井防砂管柱结构，其特征在于，所述第一分支悬挂器内设置有一个可回收球座。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的多分支超短曲率半径井眼完井防砂管柱结构，其特征在于，所述引鞋包括引鞋顶端、柔性转动体、引鞋腔体和引鞋底端，
所述引鞋顶端与所述柔性筛管的末端相连，所述柔性转动体的一端与所述引鞋顶端可转动连接并在任意方向形成4.5°夹角，所述柔性转动体的另一端通过所述引鞋腔体与所述引鞋底端相连。
9.根据权利要求8所述的多分支超短曲率半径井眼完井防砂管柱结构，其特征在于，所述引鞋腔体为中空结构。
10.根据权利要求8所述的多分支超短曲率半径井眼完井防砂管柱结构，其特征在于，所述引鞋底端设置有用于导向的锥面。
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