CN111088973B - 一种高温高压油气井多功能压裂完井管柱及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温高压油气井多功能压裂完井管柱及工艺，其装置包括自上而下依次连接的油管、封隔器、可关闭压裂滑套、暂堵防砂筛管、底部替浆阀；在完井管柱的封隔器以下部分每间隔一段都安装有高压密封安全接头；封隔器内设有剪切销钉；所述可关闭压裂滑套包括外套筒、上滑套、下滑套，外套筒中部横向设置多个喷砂孔；上滑套和下滑套为筒状结构，且上滑套和下滑套的高度大于喷砂孔的高度，分别设置于外套筒内壁并可沿内壁滑动，实现喷砂孔的开闭；暂堵防砂筛管包括基管，在其基管的管体上均匀设有多个孔眼，在其孔眼内安装暂堵防砂过滤件。本发明可以实现对压裂段的开闭，更好地解决深层、超深层高压、超高压油气井替浆、改造、防砂完井问题。

Description

一种高温高压油气井多功能压裂完井管柱及工艺

技术领域

本发明涉及完井工程技术领域，特别涉及压裂完井管柱技术领域，具体是一种高温高压油气井多功能压裂完井管柱及工艺。

背景技术

深层、超深层高压(超高压)油气井由于地层压力系数高，在钻井工程中，为了保证井控安全，需要采用重泥浆平衡地层压力(部分重浆密度高达2.5g/cm3以上)。国内目前采用的重泥浆体系，其固相含量非常高(个别井加重固相高达60％)，如果在完井工程中，不能充分替出井筒中的重泥浆，将会造成严重的储层污染和井筒堵塞问题，严重影响油气井产量，只能被迫大修，重新起出完井管柱、补孔、解除储层污染，耗时费力。在塔里木油田高压(超高压)气井中，这种问题普遍存在。

目前，解决该问题的常用方法是将完井管柱直接下到产层底部，完井前用无固相将储层段的重浆替出，然后完井投产。但是，由于完井管柱直接下到产层底部，在后期油气井生产过程中，地层中的砂、蜡、垢将伴随着油气进入井筒，将掩埋完井管柱，一旦后期井需要大修，打捞管柱难度相当巨大(特别是高温高压小井眼深井打捞，目前是世界级难题)。为了克服现有方法的不足，中国专利CN110242232A公开了一种用于高温高压油气井清洁完井的管柱及施工工艺。该专利在完井管柱上配置了可溶筛管和丢手短接，来解决高压(超高压)油气井替浆、管柱砂埋和管柱打捞的问题。尽管该专利技术在实际应用过程中取得了一定效果，但是，仍然存在以下几个方面的问题：

(1)可溶筛管采用普通螺纹+盘根密封方式，承压能力低，无法满足在下可溶筛管过程中，一旦发生井控问题时，该管柱无法实现安全关井。具体讲：在下筛管过程中，如果可溶筛管或丢手短接正处于井口位置时发生了溢流，关闭防喷器后，高压油气会从可溶筛管内部顶破孔塞(因承压能力低)，或者从丢手短接处刺漏，引起井喷失控事故，这将导致严重的经济和社会影响。

(2)丢手短接没有密封结构，不密封，替浆过程中存在完井液从丢手短接处刺漏风险，无固相完井液“短路”循环(不能从井底循环)，导致替浆效果不理想(无固相不能完全将重浆替出，无法实现井筒清洁)。

(3)丢手接头仅用可溶销钉连接，连接强度低，若在下钻过程中管柱遇阻、遇卡，不能通过活动管柱来处理复杂事故，管柱没有任何应对阻、卡的能力，施工风险大。

(4)由于只是用可溶销钉连接，丢手短节下入井筒后，可溶销钉在井筒流体介质中溶解，筛管之间相互独立，这就导致在后期修井过程中，不能进行整体打捞，即使管柱没有砂埋，也需要多趟打捞筛管管柱进行打捞，一段一段进行打捞，施工周期长，作业费用高，效率低。

(5)丢手短接采用可溶销钉连接，销钉腐蚀溶解后，在井内生产气体动态流动的作用下，下部管柱发生震动，丢手短接会发生断脱，导致井内出现多段断脱的筛管管柱，甚至错扣，保证不了管柱通径，不利于油气生产以及连续油管作业。

(6)可溶筛管不具有防砂功能，不能满足出砂井防砂需要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种高温高压油气井多功能压裂完井管柱及工艺，可以实现对压裂段的开闭，更好地解决深层、超深层高压(超高压)油气井替浆、改造、防砂完井问题。

本发明的技术方案如下：

一种高温高压油气井多功能压裂完井管柱，自上而下依次连接：油管、封隔器、可关闭压裂滑套、暂堵防砂筛管、底部替浆阀；在完井管柱的封隔器以下部分每间隔一段都安装有高压密封安全接头；

封隔器内设有剪切销钉；

所述可关闭压裂滑套包括外套筒、上滑套、下滑套，外套筒中部横向设置多个喷砂孔；上滑套和下滑套为筒状结构，且上滑套和下滑套的高度大于喷砂孔的高度，分别设置于外套筒内壁并可沿内壁滑动，实现喷砂孔的开闭；

暂堵防砂筛管包括基管，在其基管的管体上均匀设有多个孔眼，在其孔眼内安装暂堵防砂过滤件。

进一步的，可关闭压裂滑套还包括滑套接头；上滑套和下滑套位于外套筒内部，上滑套位于下滑套上方，下滑套将喷砂孔封堵，上滑套和下滑套之间设有安装限位销钉的孔，在孔内安装限位销钉后，通过限位销钉将上滑套和下滑套固定外套筒中；接头通过其自带的外螺纹连接在外套筒内侧下端；上滑套和下滑套的内侧都设有下部直径小于上部直径的锥形台阶，作为球座，用于放置不同阶段的密封球，其中下滑套的球座内径小于上滑套的球座内径；其中，下滑套的限位销定剪切力大于封隔器坐封压力；

进一步的，所述暂堵防砂筛管，在其孔眼内壁设置内螺纹；暂堵防砂过滤件由塞座、可溶塞、内支撑片、过滤网、外支撑片组成；塞座的外壁为带外螺纹的圆柱，塞座的内部为通孔；通孔分为上部和下部，上部位于暂堵防砂筛管靠外侧面，下部位于暂堵防砂筛管靠内侧面，下部为锥形腔，且最大径朝向暂堵防砂筛管靠外侧面，上部为柱形腔；上部与下部之间设有台阶，上部的内径大于下部最小径；可溶塞外部为圆锥体结构，安装在塞座下部锥形腔中，与塞座下部锥形腔过盈配合；可溶塞为在酸液液体或电解质液体中可溶解或腐蚀的材料制成。

进一步的，所述可溶塞包括内支撑片、过滤网和外支撑片，并依次从内向外放入塞座上部柱形腔中；内支撑片、过滤网和外支撑片叠加厚度不超过上部柱形腔的高度；外支撑片的外边与塞座固定连接。

进一步的，所述内支撑片和外支撑片外圈为圆形，内部为井字形，或十字型，或内部为十字型加多层圆环的结构。

进一步的，所述内支撑片、过滤网和外支撑片的外径与塞座上部柱形腔内径过盈配合，通过卡紧方式连接；在安装内支撑片和外支撑片时，确保内支撑片和外支撑片的孔对齐；

或，所述内支撑片、过滤网和外支撑片外部设有外螺纹，塞座上部柱形腔设有内螺纹，通过螺纹连接；在安装内支撑片和外支撑片时，确保内支撑片和外支撑片的孔对齐。

进一步的，过滤网采用多层烧结金属滤网，过滤网孔网尺寸0.05－0.50mm；内支撑片和外支撑片设有多个孔眼，能够让流体通过。内支撑片用于支撑过滤网外层受力，防止过滤网在外挤压力下变形破坏；外支撑片用于支撑过滤网内侧受力，防止过滤网在内挤压力下变形破坏。

进一步的，高压密封安全接头采用粗螺纹反扣式连接，包括上接头、下接头；上接头的上部为锥螺纹的母螺纹，其下部为锥螺纹的公螺纹，上接头的母螺纹为三角牙型螺纹，公螺纹为梯形螺纹；下接头的上部为锥螺纹的母螺纹，其下部为锥螺纹的公螺纹，上接头的母螺纹为梯形螺纹，公螺纹为三角牙型螺纹；上接头和下接头通过各自的梯形螺纹连接，并在梯形螺纹连接处的上侧设有用于安装可溶销钉的销钉孔，在其中顶紧安装可溶销钉，在上接头与下接头的梯形螺纹连接处下侧设有密封槽，其内设有密封圈，密封圈对上接头和下接头之间的间隙进行密封。上接头与下接头之间的螺纹采用梯形粗螺纹的圈数为2－5圈。可溶销钉采能够在化学溶液中溶解的材料加工。

进一步的，底部替浆阀包括阀体、内滑套、弹簧、可溶支撑座和堵头；阀体为管状结构，在其顶部内侧设有锥螺纹段，其锥螺纹段底部设有水平台阶，水平台阶下方与弹簧顶部接触，内滑套为管状结构，其顶部设有一段薄管段，薄管段内壁与内滑套主体内径相同；弹簧嵌套在内滑套外侧，弹簧底部与薄管段底部到内滑套主体的连接段接触，内滑套和可溶支撑座安装在外套筒内部，堵头连接在外套筒底部内侧，将外套筒底部封堵，且堵头顶部设有台阶，与可溶支撑座连接；

内滑套和外套筒的壁面设有数量相同、水平位置相对应的喷砂孔，在可溶支撑座对内滑套进行支撑时，内滑套的喷砂孔与外套筒的喷砂孔保持对齐。

进一步的，可溶支撑座壁面设有若干通孔，

和/或可溶支撑座壁面设有网格，

和/或可溶支撑座内壁设有多个凹面。以增加与酸液接触面积。

一种高温高压油气井多功能压裂完井管柱的工艺，包括以下步骤：

(1)将组装好的多功能完井管柱往井筒中下入，如果发生了溢流，则立即关闭防喷器，按照井控实施细则，进行井控安全处理；

(2)在下入管柱过程中，如果出现遇阻、遇卡事故，则大排量正循环或反循环冲洗，同时缓慢上提下放管柱，直至完井管柱解卡；

(3)管柱下到位后，调整管柱深度，替浆滑套位于产层底界、可关闭压裂滑套位于产层顶界、暂堵防砂筛管正对产层；

(4)从油套环空中反向替入无固相完井液，驱替井筒中的重泥浆从替浆阀底部打孔筛管中进入油管，并从油管中返出地面；

(5)投入与可关闭压裂滑套下滑套球座相匹配的可溶压裂球，地面打压，坐封封隔器，继续打压，打开下滑套；

(6)进行压裂改造；

(7)压裂施工结束后，挤注酸液，将底部替浆阀的可溶支撑座和暂堵防砂筛管的可溶塞溶解；

(8)投入与压裂滑套上滑套相匹配的可溶球，地面打压，关闭压裂滑套的喷砂孔，继续增加打压压力，剪切掉球座的剪切销钉，打掉球座后，球座落入管柱底部；

(9)放喷测试，投产，施工完毕；

(10)后期修井工程中，套铣打捞出封隔器后，下入打捞工具，先上提管柱，尝试将管柱整体打捞出来；如上提打捞不成功，则正转管柱使高压密封安全接头断脱，再逐级打捞出封隔器下部管柱。

本发明的有益之处在于：

(1)完井管柱中采用了可关闭压裂滑套、暂堵防砂筛管、高压密封安全接头和底部替浆阀的组合配置，并将完井管柱下至产层底界，实现了一趟管柱完成了替浆、压裂、防砂和生产目的，不需要多次起下管柱，施工风险小，施工周期短，有利于保护储层，解决了高压油气井替浆问题，并且有利于后期修井打捞管柱。

(2)暂堵防砂筛管采用可溶塞暂堵方式，在替浆过程中处于暂堵状态，保障清洁完井液从管柱底部进入，实现清洁完井；在生产过程中，可溶塞溶解，防砂筛管恢复油气过流通道，发挥防砂作用。

(3)暂堵防砂筛管采用过滤件镶嵌在基管上的结构，当下筛管过程中发生溢流时，可以采用关闭防喷器，保证了井控安全；并且这种结构能够减小筛管的外径，有利于管柱下入以及后期打捞；采用金属烧结滤网进行防砂，相对于割缝筛管，过流面积更大、防砂效果更好、抗堵塞能力更好、耐冲蚀能力更强。

(4)暂堵防砂筛管的可溶塞采用锥形结构，并且与塞座的锥面过盈配合，通过管内压力助封，可溶塞锥体与塞座锥面越压越紧，从而大幅度提高了可溶暂堵打孔筛管的抗内压强度。可溶塞锥体+塞座锥面+塞座与基管螺纹密封三项技术从根本上解决可溶暂堵打孔筛管高抗内压强度问题。

(5)可关闭压裂滑套和底部替浆阀在替浆和储层改造完成后，可以关闭，整个封隔器下部管柱全部为防砂管柱，可以防止油气携带砂粒挤入油管，起到防砂作用。

(6)高压密封安全接头采用粗螺纹反扣连接方式，提高了安全接头的连接强度，下管柱过程中，如果出现遇阻、遇卡事故，可以通过上提下放管柱进行管柱解卡，保障了下管柱施工安全。粗螺纹反扣连接方式大幅提高安全接头的抗拉强度，极大增加了遇阻、遇卡和后期打捞过程的抗拉强度余量。且反扣连接正转脱手，可以防止在正转脱手过程中，上部的正扣钻杆发生异常脱开。

(7)高压密封安全接头配置了多道密封圈，提高了安全接头的密封强度，避免了替浆过程中完井液从安全接头处刺漏风险，保障了替浆效果。

(8)暂堵防砂筛管和高压密封安全接头都具有很高的抗内压强度，管柱承压能力高，下筛管过程中，一旦出现溢流情况，可以可以立即关闭防喷器，高压暂堵筛管和高压密封安全接头采用和防喷器内径匹配的尺寸，可以实现在高压暂堵筛管和高压密封安全接头的任何位置开井，缩短关井时间，确保井控安全和安全生产。该管柱设计首次实现了下筛管过程中的井控安全。

(9)在油气生产过程中，完井管柱处于整体连接状态，有利于油气生产以及连续油管作业。

(10)后期修井工程中，由于安全接头处于高强度连接状态，如果管柱砂埋不严重，则可以通过上提管柱，将管柱整体打捞出来；如果管柱砂埋严重，则可以通过正转管柱，使安全接头丢手短脱，再逐级打捞出管柱。

(11)相对于现有反扣安全接头的常规螺纹连接，梯形粗螺纹扣既能保证足够的连接力，同时又只需较小的转动力就可以断开，更有利于安全接头的丢手断脱。

附图说明

图1为实施例提供的一种高温高压油气井多功能压裂完井管柱结构示意图；

图2为实施例提供的可关闭压裂滑套结构示意图；

图3为实施例提供的暂堵防砂筛管结构示意图；

图4为图3的A区域的暂堵防砂过滤件结构示意图；

图5为实施例提供的内支撑片和外支撑片的多种结构示意图；

图6为实施例提供的高压密封安全接头结构示意图；

图7为实施例提供的高压密封安全接头上接头结构示意图；

图8为实施例提供的高压密封安全接头下接头结构示意图；

图9为实施例提供的底部替浆阀结构示意图；

图10为实施例提供的可溶支撑座多种结构示意图。

图中：

1油管、2封隔器、3可关闭压裂滑套、4暂堵防砂筛管、5安全接头、6底部替浆阀；

301外套筒、302上滑套、303下滑套、304滑套接头；

401基管、402暂堵防砂过滤件、4021塞座、4022可溶塞、4023内支撑片、4024过滤网、4025外支撑片；

501上接头、502下接头、503限位销钉、504密封圈；

601阀体、602内滑套、603弹簧、604可溶支撑座、605堵头。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，一种高温高压油气井多功能压裂完井管柱，自上而下依次连接有油管1、封隔器2、可关闭压裂滑套3、暂堵防砂筛管4、底部替浆阀6。封隔器2以下的管柱，间隔3－5根高强度暂堵筛管安装1个高压密封安全接头5。暂堵防砂筛管4位于产层段，压裂滑套位于产层顶界，底部替浆阀6位于产层底界。

如图2所示，可关闭压裂滑套3由外套筒301、上滑套302、下滑套303、滑套接头304组成。外套筒301设置多个喷砂孔。上滑套302和下滑套303位于外套筒301内部，上滑套302位于下滑套303上方，下滑套303将喷砂孔封堵，上滑套302和下滑套303通过限位销钉503固定外套筒301中。接头连接在外套筒301下端，将滑套封闭在滑套内部。下滑套303打开压力(即下滑套303的剪切销钉的剪断压力)要大于封隔器2坐封压力。

可关闭压裂滑套3工作原理是：首先投入与下滑套303相配套的压裂球，地面打压坐封封隔器2，再继续打压，当压力超过限位销钉503的强度时，剪断销钉，下滑套303下移，喷砂孔露出，滑套打开，进行压裂施工。施工结束后，在投入与上滑套302相配套的压裂球，地面打压，当压力超过限位销钉503的强度时，剪断销钉，上滑套302下移，滑套关闭。

如图3所示，暂堵防砂筛管4由基管401和暂堵防砂过滤件402组成。基管401管体上均匀设有多个孔眼，孔眼内壁设置内螺纹。如图4所示，暂堵防砂过滤件402由塞座4021、可溶塞4022、内支撑片4023、过滤网4024、外支撑片4025组成。塞座4021为圆柱状，外壁设有外螺纹，内部为通孔。通孔分为上部和下部。下部为锥形腔，上部为柱形腔。上部与下部之间设有台阶。可溶塞4022为圆锥体结构，安装在塞座4021下部锥形腔中，与塞座4021下部锥形腔过盈配合。可溶塞能够在酸液液体或电解质液体中溶解掉或腐蚀掉。内支撑片4023、过滤网4024和外支撑片4025依次从内向外放入塞座4021上部柱形腔中。内支撑片4023、过滤网4024和外支撑片4025的外径与塞座4021上部柱形腔内径过盈配合；内支撑片4023、过滤网4024和外支撑片4025叠加厚度不超过上部柱形腔的高度；外支撑片4025的外边与塞座4021固定连接。如图5所示，所述内支撑片4023和外支撑片4025外圈为圆形，内部为井字形，或十字型，或内部为十字型加多层圆环的结构，以增加其中间部分的支撑稳定性。所述内支撑片4023、过滤网4024和外支撑片4025的外径与塞座4021上部柱形腔内径过盈配合，通过卡紧方式连接；在安装内支撑片4023和外支撑片4025时，确保内支撑片4023和外支撑片4025的孔对齐；另一种实施方式是，所述内支撑片4023、过滤网4024和外支撑片4025外部设有外螺纹，塞座4021上部柱形腔设有内螺纹，通过螺纹连接；在安装内支撑片4023和外支撑片4025时，确保内支撑片4023和外支撑片4025的孔对齐。过滤网4024采用多层烧结金属滤网，过滤网4024孔网尺寸0.05－0.50mm，能够过滤油气中是砂粒，防止砂粒进入筛管内部。内支撑片4023和外支撑片4025设有多个孔眼，能够让流体通过。内支撑片4023用于支撑过滤网4024外层受力，防止过滤网4024在外挤压力下变形破坏。内支撑片4023用于支撑过滤网4024内侧受力，防止过滤网4024在内挤压力下变形破坏。暂堵防砂过滤件402固定安装在基管401孔眼中，且塞座4021下部锥形腔位于基管401内侧，塞座4021上部柱形腔位于基管401外侧。

暂堵防砂筛管4工作原理是：在替浆过程中筛管过滤件处于暂堵封闭状态，液体不能通过，保障了完井液从多功能管柱底部替浆阀6进入，实现清洁完井。与酸液或地层流体接触后，可溶塞4022发生腐蚀溶解，防砂筛管恢复油气过流通道，发挥防砂作用。该暂堵筛管的过滤件与基管401属于整体结构，满足井控防喷要求；同时，具有外径小的特点，有利于下井作业和后期打捞；并且，相对于割缝筛管，过流面积更大、防砂效果更好、抗堵塞能力更好、耐冲蚀能力更强。

高压密封的安全接头5采用粗螺纹反扣式连接，包括上接头501、下接头502；上接头501的上部为锥螺纹的母螺纹，其下部为锥螺纹的公螺纹，上接头501的母螺纹为三角牙型螺纹，公螺纹为梯形螺纹；下接头502的上部为锥螺纹的母螺纹，其下部为锥螺纹的公螺纹，上接头501的母螺纹为梯形螺纹，公螺纹为三角牙型螺纹；上接头501和下接头502通过各自的梯形螺纹连接，并在梯形螺纹连接处的上侧设有用于安装可溶销钉的销钉孔，在其中顶紧安装可溶销钉，在上接头501与下接头502的梯形螺纹连接处下侧设有密封槽，其内设有密封圈504，密封圈504对上接头501和下接头502之间的间隙进行密封。上接头501与下接头502之间的螺纹采用梯形粗螺纹的圈数为2～5圈。可溶销钉采能够在化学溶液中溶解的材料加工。可溶销钉为两段直径不同的圆柱体构成，分别为大段和小段，大段中部设有销钉盖面，小段底部设有销钉卡环；与销钉卡环接触的上接头501的销钉孔底部侧面设有容纳档换的槽。

底部替浆阀6由阀体601、内滑套602、弹簧603、可溶支撑座604和堵头605组成。弹簧603嵌套安装在内滑套602外侧，内滑套602和可溶支撑座604安装在外套筒301内部，堵头605将外套筒301底部封堵。内滑套602和外套筒301都设有支撑台阶，支撑弹簧603，传递弹簧603力。内滑套602和外套筒301设有数量相同、位置相对应的喷砂孔。如图10所示，可溶支撑座604壁面设有若干通孔，或可溶支撑座604壁面设有网格，或可溶支撑座604内壁设有多个凹面，或者采用其他类似的结构，也可以在可溶支撑座604上同时设置上述多种结构的复合体，目的是为了增加与酸液接触面积，加速溶解腐蚀。底部替浆阀6安装在完井管柱的最下端，位于产层的底界。替浆过程中，无固相完井液驱替重泥浆从外套筒301和内滑套602的喷砂孔中进入油管1，将重泥浆顶替出井筒。压裂施工结束后，挤注酸液将可溶构件溶解，在弹簧603的推力作用下，内滑套602移动将喷砂孔关闭。

一种高温高压油气井多功能压裂完井管柱，其深层高压油气井替浆压裂防砂一体化完井工艺及处理方法，包括以下步骤：

(1)将组装好的多功能完井管柱往井筒中下入，如果发生了溢流，则立即关闭防喷器，按照井控实施细则，进行井控安全处理；

(2)在下入管柱过程中，如果出现遇阻、遇卡事故，则大排量正循环或反循环冲洗，同时缓慢上提下放管柱，直至完井管柱解卡；

(3)管柱下到位后，调整管柱深度，替浆滑套位于产层底界、可关闭压裂滑套3位于产层顶界、暂堵防砂筛管4正对产层；

(4)从油套环空中反向替入密度1.20g/cm3的无固相甲酸盐完井液，驱替井筒中的重泥浆从替浆阀底部打孔筛管中进入油管1，并从油管1中返出地面；

(5)投入与可关闭压裂滑套3下滑套303球座相匹配的可溶压裂球，地面打压30MPa，坐封封隔器2，继续打压至40MPa，打开下滑套303；

(6)进行压裂改造；

(7)压裂施工结束后，挤入10％－30％的酸液，关井24－72h，将底部替浆阀6的可溶支撑座604和暂堵防砂筛管4的可溶塞4022溶解；

(8)投入与压裂滑套上滑套302相匹配的可溶球，地面打压20MPa，关闭压裂滑套喷砂孔；

(9)放喷测试，投产，施工完毕，地层流体通过筛管防砂过滤件进入油管1，进行生产，防砂筛管对地层流体中的砂粒起到防砂作用；

(10)后期修井工程中，套铣打捞出封隔器2后，下入打捞工具，先上提管柱，尝试将管柱整体打捞出来；如上提打捞不成功，则正转管柱使高压密封安全接头5断脱，再逐级打捞出封隔器2下部管柱。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的改进。

Claims (8)

1.一种高温高压油气井多功能压裂完井管柱，自上而下依次连接：油管、封隔器、可关闭压裂滑套、暂堵防砂筛管，其特征在于，暂堵防砂筛管下部还设有底部替浆阀；在完井管柱的封隔器以下部分每间隔一段都安装有高压密封安全接头；

封隔器内设有剪切销钉；

所述可关闭压裂滑套包括外套筒、上滑套、下滑套，外套筒中部横向设置多个喷砂孔；上滑套和下滑套为筒状结构，且上滑套和下滑套的高度大于喷砂孔的高度，分别设置于外套筒内壁并可沿内壁滑动，实现喷砂孔的开闭；

暂堵防砂筛管包括基管，在其基管的管体上均匀设有多个孔眼，在其孔眼内安装暂堵防砂过滤件；

所述暂堵防砂筛管，在其孔眼内壁设置内螺纹；暂堵防砂过滤件由塞座、可溶塞、内支撑片、过滤网、外支撑片组成；塞座的外壁为带外螺纹的圆柱，塞座的内部为通孔；通孔分为上部和下部，上部位于暂堵防砂筛管靠外侧面，下部位于暂堵防砂筛管靠内侧面，下部为锥形腔，且最大径朝向暂堵防砂筛管靠外侧面，上部为柱形腔；上部与下部之间设有台阶，上部的内径大于下部最小径；可溶塞外部为圆锥体结构，安装在塞座下部锥形腔中，与塞座下部锥形腔过盈配合；可溶塞为在酸液液体或电解质液体中可溶解或腐蚀的材料制成；

所述高压密封安全接头采用粗螺纹反扣式连接，包括上接头、下接头；上接头的上部为锥螺纹的母螺纹，其下部为锥螺纹的公螺纹，上接头的母螺纹为三角牙型螺纹，公螺纹为梯形螺纹；下接头的上部为锥螺纹的母螺纹，其下部为锥螺纹的公螺纹，上接头的母螺纹为梯形螺纹，公螺纹为三角牙型螺纹；上接头和下接头通过各自的梯形螺纹连接，并在梯形螺纹连接处的上侧设有用于安装可溶销钉的销钉孔，在其中顶紧安装可溶销钉，在上接头与下接头的梯形螺纹连接处下侧设有密封槽，其内设有密封圈，密封圈对上接头和下接头之间的间隙进行密封；上接头与下接头之间的螺纹采用梯形粗螺纹的圈数为2～5圈；可溶销钉采用能够在化学溶液中溶解的材料加工。

2.根据权利要求1所述的一种高温高压油气井多功能压裂完井管柱，其特征在于，可关闭压裂滑套还包括滑套接头；上滑套和下滑套位于外套筒内部，上滑套位于下滑套上方，下滑套将喷砂孔封堵，上滑套和下滑套之间设有安装限位销钉的孔，在孔内安装限位销钉后，通过限位销钉将上滑套和下滑套固定外套筒中；接头通过其自带的外螺纹连接在外套筒内侧下端；上滑套和下滑套的内侧都设有下部直径小于上部直径的锥形台阶，作为球座，用于放置不同阶段的密封球，其中下滑套的球座内径小于上滑套的球座内径；其中，下滑套的限位销定剪切力大于封隔器坐封压力。

3.根据权利要求2所述的一种高温高压油气井多功能压裂完井管柱，其特征在于，所述可溶塞包括内支撑片、过滤网和外支撑片，并依次从内向外放入塞座上部柱形腔中；内支撑片、过滤网和外支撑片叠加厚度不超过上部柱形腔的高度；外支撑片的外边与塞座固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种高温高压油气井多功能压裂完井管柱，其特征在于，所述内支撑片和外支撑片外圈为圆形，内部为井字形，或十字型，或内部为十字型加多层圆环的结构。

5.根据权利要求4所述的一种高温高压油气井多功能压裂完井管柱，其特征在于，所述内支撑片、过滤网和外支撑片的外径与塞座上部柱形腔内径过盈配合，通过卡紧方式连接；在安装内支撑片和外支撑片时，确保内支撑片和外支撑片的孔对齐；

或，所述内支撑片、过滤网和外支撑片外部设有外螺纹，塞座上部柱形腔设有内螺纹，通过螺纹连接；在安装内支撑片和外支撑片时，确保内支撑片和外支撑片的孔对齐。

6.根据权利要求5所述的一种高温高压油气井多功能压裂完井管柱，其特征在于，过滤网采用多层烧结金属滤网，过滤网孔网尺寸0.05－0.50mm；内支撑片和外支撑片设有多个孔眼，能够让流体通过。

7.根据权利要求6所述的一种高温高压油气井多功能压裂完井管柱，其特征在于，底部替浆阀包括阀体、内滑套、弹簧、可溶支撑座和堵头；阀体为管状结构，在其顶部内侧设有锥螺纹段，其锥螺纹段底部设有水平台阶，水平台阶下方与弹簧顶部接触，内滑套为管状结构，其顶部设有一段薄管段，薄管段内壁与内滑套主体内径相同；弹簧嵌套在内滑套外侧，弹簧底部与薄管段底部到内滑套主体的连接段接触，内滑套和可溶支撑座安装在外套筒内部，堵头连接在外套筒底部内侧，将外套筒底部封堵，且堵头顶部设有台阶，与可溶支撑座连接；

内滑套和外套筒的壁面设有数量相同、水平位置相对应的喷砂孔，在可溶支撑座对内滑套进行支撑时，内滑套的喷砂孔与外套筒的喷砂孔保持对齐。

8.一种采用如权利要求7所述的高温高压油气井多功能压裂完井管柱的施工工艺，包括以下步骤：

(1)将组装好的多功能完井管柱往井筒中下入，如果发生了溢流，则立即关闭防喷器，按照井控实施细则，进行井控安全处理；

(2)在下入管柱过程中，如果出现遇阻、遇卡事故，则大排量正循环或反循环冲洗，同时缓慢上提下放管柱，直至完井管柱解卡；

(3)管柱下到位后，调整管柱深度，替浆滑套位于产层底界、可关闭压裂滑套位于产层顶界、暂堵防砂筛管正对产层；

(4)从油套环空中反向替入无固相完井液，驱替井筒中的重泥浆从替浆阀底部打孔筛管中进入油管，并从油管中返出地面；

(5)投入与可关闭压裂滑套下滑套球座相匹配的可溶压裂球，地面打压，坐封封隔器，继续打压，打开下滑套；

(6)进行压裂改造；

(7)压裂施工结束后，挤注酸液，将底部替浆阀的可溶支撑座和暂堵防砂筛管的可溶塞溶解；

(8)投入与压裂滑套上滑套相匹配的可溶球，地面打压，关闭压裂滑套的喷砂孔，继续增加打压压力，剪切掉球座的剪切销钉，打掉球座后，球座落入管柱底部；

(9)放喷测试，投产，施工完毕；

(10)后期修井工程中，套铣打捞出封隔器后，下入打捞工具，先上提管柱，尝试将管柱整体打捞出来；如上提打捞不成功，则正转管柱使高压密封安全接头断脱，再逐级打捞出封隔器下部管柱。

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