CN111287711A - 完井管柱及其防砂管柱 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种完井管柱及其防砂管柱。防砂管柱包括底部替浆阀、筛管管柱及中心管组件;筛管管柱的一端与底部替浆阀连接;中心管组件套设在筛管管柱内,且中心管组件的一端伸入到底部替浆阀内;底部替浆阀包括管柱和弹性封堵件,弹性封堵件设置于管柱内;中心管组件的一端与弹性封堵件抵接,管柱与中心管组件的一端的管壁上均开设有通孔;中心管组件为可溶性材料;筛管管柱的第一端的内壁与中心管组件的外壁之间密封设置,中心管组件的外壁与管柱靠近筛管管柱的一端的内壁之间密封设置,本发明通过采用中心管组件封闭筛管管柱的流动通道,并采用底部替浆阀建立替浆流动通道,实现了产层段底部的充分替浆和清洁完井。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开采技术领域,尤其涉及一种完井管柱及其防砂管柱。
背景技术
油气田开发包括三个过程,分别为油气井钻井作业、完井作业和采油作业,钻井作业的后期需要进行完井作业,完井作业又是采油作业的开始,完井作业对钻井作业和采油作业起着承上启下的重要作用。
由于超高压高产油气井普遍地层压力系数较高,在钻井作业过程中,为保证井控安全,需采用重泥浆压井,在完井作业中,重泥浆极易挤入地层,对储层造成严重伤害,为实现清洁完井,减少储层伤害,需要采用清洁完井液将原井重泥浆排出井外,在采油作业中,很多地层会出砂,为了满足防砂要求,完井管柱的油管底端需要安装防砂管柱,并将筛管管柱下入产层段,实现采油过程中的防砂功能。
在完井作业中,将清洁完井液注入油管与井壁之间的油套环空,将油套环空中的重泥浆通过上的通孔挤入油管内,并随油管排出井外,即反循环替换出油套环空及油管内部的重泥浆,然而,防砂管柱上设置有防砂通孔,清洁完井液经油套环空流至防砂管柱处时,便通过防砂管柱的防砂通孔进入管柱内部,并经油管排出井外,难以将产层段底部的重泥浆充分替出,部分重泥浆仍滞留在井底,造成储层伤害和井筒堵塞。
发明内容
本发明提供一种完井管柱及其防砂管柱,以解决现有的防砂管柱无法将将储层层底部的重泥浆充分替出的问题。
第一方面,本发明提供一种防砂管柱,包括:底部替浆阀、筛管管柱及中心管组件;
其中,筛管管柱的第一端用于连接油管,筛管管柱的第二端与底部替浆阀连接;
中心管组件套设在筛管管柱内,且中心管组件的一端伸入到底部替浆阀内;
底部替浆阀包括管柱和弹性封堵件,弹性封堵件设置于管柱内;中心管组件的一端伸入管柱内且与弹性封堵件抵接,管柱与中心管组件插入底部替浆阀内的一端的管壁上均开设有通孔,以使中心管组件与底部替浆阀的外部连通;
中心管组件为可溶性材料,以使中心管组件溶解后,弹性封堵件封堵管柱靠近所述筛管管柱的一端;
筛管管柱的第一端的内壁与中心管组件的外壁之间密封设置,中心管组件的外壁与管柱靠近筛管管柱的一端的内壁之间密封设置。
可选的,弹性封堵件包括阀球和弹性元件;其中,
弹性元件的一端固定于管柱的底部,弹性元件的另一端与阀球连接,中心管组件的一端伸入管柱内且与阀球抵接。
可选的,中心管组件的外壁与管柱的内壁之间设置有密封芯子,密封芯子设置在靠近所述筛管管柱的一端。
可选的,密封芯子靠近筛管管柱的一端为锥形。
可选的,密封芯子的最小内径小于或等于阀球的直径。
可选的,中心管组件的外壁与密封芯子的内壁之间设置有密封圈。
可选的,筛管管柱的第一端设置有固定结构,固定结构用于将中心管组件固定于所述筛管管柱上。
可选的,固定结构包括安装于筛管管柱的第一端的固定筒,固定筒朝向中心管组件的内壁上开设有固定槽;
中心管组件外套设有中空结构的壳体,壳体上开设有若干个锁定槽,锁定槽内穿设有锁定块,锁定块通过弹簧与中心管组件固定,弹簧用于带动锁定块沿中心管组件的径向伸缩,以使锁定块伸入到固定槽内将中心管组件和固定筒锁紧。
可选的,防砂管柱包括多个筛管管柱,筛管管柱的两端均设置有接头,相邻的筛管管柱之间通过接头连接。
第二方面,本发明提供一种完井管柱,包括自上而下依次设置的油管、封隔器和如上所述的防砂管柱,油管的一端与封隔器的顶端连通,封隔器的底端与防砂管柱中的筛管管柱顶端连通。
本发明提供一种完井管柱及其防砂管柱。本发明提供的防砂管柱,包括:底部替浆阀、筛管管柱及中心管组件;其中,筛管管柱的第一端用于连接油管,筛管管柱的第二端与底部替浆阀连接;中心管组件套设在筛管管柱内,且中心管组件的一端伸入到底部替浆阀内;底部替浆阀包括管柱和弹性封堵件,弹性封堵件设置于管柱内;中心管组件的一端伸入管柱内且与弹性封堵件抵接,管柱与中心管组件插入底部替浆阀内的一端的管壁上均开设有通孔,以使中心管组件与底部替浆阀的外部连通;中心管组件为可溶性材料,以使中心管组件溶解后,弹性封堵件封堵管柱靠近所述筛管管柱的一端;筛管管柱的第一端的内壁与中心管组件的外壁之间密封设置,中心管组件的外壁与管柱靠近筛管管柱的一端的内壁之间密封设置。本发明提供的防砂管柱,采用可溶性的中心管组件封闭筛管管柱的流动通道,并采用底部替浆阀建立替浆流动通道,使得清洁完井液通过油井环空直接流至产层段底部,并通过底部替浆阀将重泥浆从产层段底部驱替至中心管组件中,最后经油管返出井口,实现了产层段底部的充分替浆和清洁完井,避免了因井底的重泥浆无法充分替出而造成储层伤害及堵塞井筒的问题。
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是本发明实施例提供的防砂管柱的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的防砂管柱中的底部替浆阀的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的防砂管柱中的中心管组件的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的防砂管柱中的筛管管柱的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的防砂管柱中的固定结构的结构示意图;
图6是本发明实施例提供的防砂管柱中的固定筒的结构示意图;
图7是本发明实施例提供的防砂管柱中的锁定结构的结构示意图;
图8是本发明实施例提供的完井管柱的结构示意图。
附图标记说明:
1—底部替浆阀;
11—管柱;
111—内管短节;
112—外管短节;
12—弹性封堵件;
121—阀球;
122—弹性元件;
13—油管接箍;
14—引鞋;
15—密封芯子;
2—筛管管柱;
21—防砂筛管;
22—盲管;
23—安全接头;
3—中心管组件;
31—中心管;
32—可溶接箍;
33—插管;
34—插管接头;
35—可溶丢手接头;
36—密封圈;
4—油管;
5—通孔;
6—固定结构;
61—固定筒;
611—固定槽;
62—锁定结构;
621—壳体;
622—锁定槽;
623—锁定块;
624—弹簧;
7—封隔器;
8—坐封球座;
9—产层段;
10—油套环空;
11—井筒。
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作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。
在完井作业中,将清洁完井液注入油管与井壁之间的油套环空,将油套环空中的重泥浆通过上的通孔挤入油管内,并随油管排出井外,即反循环替换出油套环空及油管内部的重泥浆,然而,现有技术中,防砂管柱上设置有防砂通孔,清洁完井液经油套环空流至防砂管柱处时,便通过防砂管柱的防砂通孔进入管柱内部,并经油管排出井外,难以将产层段底部的重泥浆充分替出,部分重泥浆仍滞留在井底,造成储层伤害和井筒堵塞。
为了解决上述问题,本发明实施例提供一个防砂管柱,能够将产层段底部的重泥浆充分替出。
图1是本发明实施例提供的防砂管柱的结构示意图;图2是本发明实施例提供的防砂管柱中的底部替浆阀的结构示意图;图3是本发明实施例提供的防砂管柱中的中心管组件的结构示意图;图4是本发明实施例提供的防砂管柱中的筛管管柱的结构示意图;图5是本发明实施例提供的防砂管柱中的固定结构的结构示意图;图6是本发明实施例提供的防砂管柱中的固定筒的结构示意图;图7是本发明实施例提供的防砂管柱中的锁定结构的结构示意图;图8是本发明实施例提供的完井管柱的结构示意图。
参照图1至图8所示,本实施例提供一种防砂管柱,包括:底部替浆阀1、筛管管柱2及中心管组件3;其中,筛管管柱2的第一端用于连接油管4,参照图8所示。筛管管柱2的第二端与底部替浆阀1连接;中心管组件3套设在筛管管柱2内,且中心管组件3的一端伸入到底部替浆阀1内;底部替浆阀1包括管柱11和弹性封堵件12,弹性封堵件12设置于管柱11内;中心管组件3的一端伸入管柱11内且与弹性封堵件12抵接,管柱11与中心管组件3插入底部替浆阀1内的一端的管壁上均开设有通孔5,以使中心管组件3与底部替浆阀1的外部连通;中心管组件3为可溶性材料,以使中心管组件3溶解后,弹性封堵件12封堵管柱11靠近筛管管柱2的一端;筛管管柱2的第一端的内壁与中心管组件3的外壁之间密封设置,中心管组件3的外壁与管柱11靠近筛管管柱2的一端的内壁之间密封设置。
具体的,本实施例中的防砂管柱中,筛管管柱2的第二端与底部替浆阀1连接,使得筛管管柱2和底部替浆阀1的管柱11形成外管;在筛管管柱2内套设中心管组件3,中心管组件3的一端伸入到底部替浆阀1中,使得中心管组件3形成内管;通过将筛管管柱2的第一端的内壁与中心管组件3的外壁之间密封设置,中心管组件3的外壁与管柱11靠近筛管管柱2的一端的内壁之间密封设置,以使筛管管柱2的两端内部分别与油管4和底部替浆阀1封堵,即封闭筛管管柱2的流动通道,使得清洁完井液在替浆过程中,通过油套环空10直接流至产层段9底部的底部替浆阀1处,避免了清洁完井液经油套环空10流至筛管管柱2处时,便通过筛管管柱2的防砂通孔进入油管4内,并排出井外,而造成难以将产层段9底部的重泥浆充分替出的情况。其中,参照图8所示,油套环空10为井筒11内壁与油管4及防砂管柱外壁之间的环形空间。
参照图1和图8所示,为了使清洁完井液经油套环空10流至产层段9底部时,能够驱替重泥浆通过底部替浆阀1排出井外,本实施例在中心管组件3的伸入底部替浆阀1内的一端管壁上和底部替浆阀1的管柱11的管壁上均开设有通孔5,通过将中心管组件3的一端抵接弹性封堵件12,以使中心管组件3与底部替浆阀1的外部连通,使得清洁完井液驱替产层段9底部的重泥浆通过底部替浆阀1和中心管组件3的通孔5进入内管,并排出井外,进一步使得产层段9底部以及油管4内的重泥浆都能够得到有效的替出,实现了产层段9充分替浆和清洁完井的效果。
中心管组件3采用可溶性材料加工而成。当清洁完井液替浆完成后,从油管4中挤入酸液,进行储层酸化/酸压改造,同时将中心管组件3溶蚀掉,此时中心管组件3的一端便会释放底部替浆阀1内的弹性封堵件12,使得弹性封堵件12封堵管柱11靠近筛管管柱2的一端,使底部替浆阀1关闭,使得开始进行采油阶段时,产层段9的油气仅会从筛管管柱2的防砂通孔中进入油管4中,以起到过滤油气中砂粒的作用,避免了产层段9的油气携带砂粒通过底部替浆阀1的通孔5进入中心管组件3及油管4内,而造成防砂管柱及油管4内堵塞的问题,使得本实施例的防砂管柱在保证产层段9底部的重泥浆充分替出的基础上,也保证了产油阶段的顺利进行。
参照图2所示,其中,底部替浆阀1中的弹性封堵件12可包括阀球121和弹性元件122;弹性元件122的一端固定于管柱11的底部,弹性元件122的另一端与阀球121连接,中心管组件3的一端伸入管柱11内且与阀球121抵接,以使中心管组件3驱动阀球121沿弹性元件122的压缩方向移动,使油套环空10通过底部替浆阀1与中心管组件3的通孔5与中心管组件3内部连通。当中心管组件3溶解后,通过弹性元件122的弹性作用将阀球121顶至底部替浆阀1的管柱11靠近筛管管柱2的一端,以封闭底部替浆阀1。该底部替浆阀1为单流阀结构,替浆完成后,中心管组件3溶解消失,单流阀关闭,实现本实施例的防砂管柱底部封闭,防止产层段9油气携带砂粒进入防砂管柱内。其中,弹性元件122可为弹簧。
为了使底部替浆阀1与筛管管柱2之间的连接更加稳固,在底部替浆阀1的管柱11一端套接有油管接箍13,油管接箍13的另一端套接筛管管柱2的第二端,油管接箍13的设置使得管柱11稳固于筛管管柱2的第二端,且便于底部替浆阀1的拆卸与安装,进而提高了装配效率。在管柱11的底端设置有引鞋14,通过引鞋14的重力作用,为防砂管柱下入井的过程中起到引导的作用。
其中,为了便于底部替浆阀1内部的弹性封堵件12便于安装及拆卸,可将底部替浆阀1的管柱11设置成可拆卸的结构。具体的,底部替浆阀1的管柱11可包括内管短节111,内管短节111的底部封闭,内管短节111外部套接有外管短节112,外管短节112和内管短节111上均开设有相互连通的通孔5,外管短节112的一端通过油管接箍13与筛管管柱2连接,外管短节112和内管短节111的另一端共同收容于引鞋14内。弹性元件122和阀球121均设置于内管短节111的内部,且弹性元件122的一端固定于内管短节111的底部,中心管组件3插入底部替浆阀1的内管短节111内,推动弹性元件122收缩,进而带动阀球121打开,使得中心管组件3的通孔5与外管短节112和内管短节111上的通孔5构成流动通道,使得底部替浆阀1与中心管组件3连通。将管柱11设置为内管短节111和外管短节112的组合结构使得底部替浆阀1内部的弹性封堵件12便于拆卸与安装。为便于管柱11内部弹性封堵件12的装配,该管柱11还可设置成其他可拆卸的结构,在此处不作任何限制。
为了保证中心管组件3溶解后,弹性封堵件12中的阀球121在弹性元件122的弹力作用下弹回管柱11的靠近筛管管柱2的一端时能够有效的密封管柱11,在管柱11靠近筛管管柱2的一端内壁上套设有密封芯子15,密封芯子15作为阀球121的限位球座,使得经弹性元件122的弹力作用弹回的阀球121刚好抵接于该密封芯子15的一端,实现底部替浆阀1的关闭。
其中,密封芯子15的内径小于或等于阀球121的直径,以保证阀球121与密封芯子15的接触更加紧密,保证管柱11的密封。另外,为了使中心管组件3的一端顺利插入底部替浆阀1内部,可将密封芯子15靠近筛管管柱2的一端设置为锥形结构,进而提高了中心管组件3与底部替浆阀1之间的装配效率。同时,密封芯子15的设置使得中心管组件3与管柱11之间的接触更加紧密,保证了筛管管柱2在完井阶段与底部替浆阀1之间的有效的封堵。
为方便中心管组件3安装及入井,本实施例的中心管组件3可包括多个中心管31,且多个中心管31之间通过可溶接箍32依次连接,以使各个中心管31可拆卸。中心管组件3中靠近底部替浆阀1的中心管31一端连接有插管33,中心管组件3通过该插管33插入底部替浆阀1的密封芯子15内,其中,该插管33的一端设置有插管接头34,插管33通过插管接头34与中心管31连接,插管33的管壁上开设通孔5,以使底部替浆阀1与中心管组件3通过该插管33上的通孔5实现连通。中心管组件3中远离底部替浆阀1的中心管31的一端连接有可溶丢手接头35,操作人员可通过可溶丢手接头35将中心管组件3伸入已装配好的筛管管柱2与底部替浆阀1组成的外管内,可溶丢手接头35的设置使得中心管组件3的装配更加方便。其中,中心管31、可溶接箍32、插管33、插管接头34及可溶丢手接头35均采用可溶性材料制成,以使中心管组件3溶解后,筛管管柱2恢复其流动通道。
其中,为了使中心管组件3与密封芯子15之间的密封效果更好,在中心管组件3的外壁与密封芯子15的内壁之间可设置密封圈36,具体可设置在中心管组件3的插管33的外壁一周。其中,密封圈36非可溶材料。
参照图4所示,本实施例的防砂管柱中,筛管管柱2可由多个管柱单元组成,每个管柱单元均包括防砂筛管21和盲管22,防砂筛管21用于过滤进入筛管管柱2及油管4内的油气中的砂粒,保证油气的清洁,同时也避免了砂粒堵塞筛管管柱2及油管4而影响工作效率。其中,防砂筛管21采用高强度耐冲蚀材料制成,以防止防砂筛管21被高速流体冲蚀破坏,进而提高了防砂筛管21的使用寿命。由于耐冲蚀防砂筛管21强度高,不能实现穿孔,所以在筛管管柱2上增加了盲管结构。盲管22采用普通材质加工而成,油气井生产后期,如果防砂筛管21出现堵塞,产量大幅下降,可以通过电缆传输射孔对盲管22进行穿孔作业,解除筛管堵塞,延长油气井的生产周期。
对于储层厚度大的高压油气井,产层段9沉积的重泥浆以及地层出砂会造成防砂管柱砂埋,在修井时很难将防砂管柱提出井筒,需要经过长时间的倒扣、打捞、磨铣作业,才能将砂埋的防砂管柱完全清理出井筒,严重影响了修井的效率,增加了修井成本,并造成了储层伤害和套管损害。为了解决上述问题,本实施例中,在筛管管柱2的每个管柱单元的首尾分别设置一个安全接头23,以使每个管柱单元通过安全接头23逐根连接。使得操作人员在打捞筛管管柱2时,可逐一将每个安全接头23断脱,然后逐级打捞每段管柱单元,避免进行倒扣、磨铣、套铣作业,减少修井作业量,缩短作业时间,提高修井效率,也减小储层伤害和套管损害。必要时,可下入专用冲洗工具,通过盲管22上的穿孔孔眼,将筛管管柱2外的砂粒冲洗出来,提高管柱打捞的成功率。
参照图1和图5所示,本实施例中,为了保证阀球121在完井阶段一直处于打开状态,中心管组件3的一端与阀球121需保证稳定的抵接,因此,可在筛管管柱2的第一端设置固定结构6,固定结构6用于将中心管组件3固定于筛管管柱2上。中心管组件3通过固定结构6稳固于筛管管柱2上,使得中心管组件3与阀球121之间的抵接更加稳定,进而保证了底部替浆阀1在完井阶段分别与中心管组件3和油套环空10连通。
参照图5至图7所示,该固定结构6可包括安装于筛管管柱2一端的固定筒61和套设在中心管组件3上的锁定结构62,通过将锁定结构62固定于该固定筒61中,以实现中心管组件3与筛管管柱2之间的固定。其中,该固定筒61可通过螺纹的方式套接于筛管管柱2的第一端的外壁上,固定筒61朝向中心管组件3的内壁上开设有固定槽611;锁定结构62包括套设在中心管组件3上的中空结构的壳体621,壳体621上开设有若干个锁定槽622,锁定槽622内穿设有锁定块623,锁定块623通过弹簧624与中心管组件3固定,其中,弹簧624用于带动锁定块623沿中心管组件3的径向伸缩,以使锁定块623伸入到固定筒61的固定槽611内,将中心管组件3和固定筒61锁紧。需要说明的是,本实施例中的固定结构6除设置成上述结构外,还可设置成其他可拆卸的固定结构,例如在筛管管柱2的第一端设置有限位销,中心管组件3的一端设置有限位孔(图中未示出),当中心管组件3的一端与弹性封堵件12抵接使底部替浆阀1打开后,通过将限位销插入中心管组件3上的限位孔,使中心管组件3固定于筛管管柱2上。
其中,固定筒61的固定槽611与锁定结构62中的锁定块623的结构和尺寸相互匹配,以使锁定块623有效的收容于固定槽611内,实现固定筒61与锁定结构62的稳定卡接。锁定结构62的壳体621内部掏空,且沿壳体621的外壁一周间隔开设多个锁定槽622,使得该锁定槽622沿垂直于中心管组件3的轴向上下贯通,该锁定块623可为“几”字型结构,其与锁定槽622相互匹配连接,该锁定块622的底部与中心管组件3之间设置有弹簧624,使得中心管组件3在伸入筛管管柱2的过程中,该锁定结构62中的锁定块622通过固定筒61时,锁定块622从锁定槽622内弹出,并卡入固定槽611内,从而将锁定结构62固定于固定筒61内,使得中心管组件3与筛管管柱2固定。其中,固定槽611和锁定块622的形状尺寸在此处不作限制,只要能保证锁定块622稳定的收容于固定槽611内即可。例如,固定槽611和锁定块622均可为圆柱形结构。
为了使本实施例的防砂管柱在完井阶段封闭筛管管柱2的流动通道,因此在筛管管柱2的第一端的内壁与中心管组件3的外壁之间需设置密封结构。为了减少防砂管柱的零部件数量,提高装配效率,可直接将上述的固定结构6设置成具有密封效果的结构。例如,可在锁定结构62的壳体621外壁与筛管管柱2的内壁之间设置密封圈等,以使中心管组件3上的壳体621与筛管管柱2内壁之间紧密接触,进而保证其密封效果。
本发明实施例提供一种防砂管柱,包括:底部替浆阀、筛管管柱及中心管组件;其中,筛管管柱的第一端用于连接油管,筛管管柱的第二端与底部替浆阀连接;中心管组件套设在筛管管柱内,且中心管组件的一端伸入到底部替浆阀内;底部替浆阀包括管柱和弹性封堵件,弹性封堵件设置于管柱内;中心管组件的一端伸入管柱内且与弹性封堵件抵接,管柱与中心管组件插入底部替浆阀内的一端的管壁上均开设有通孔,以使中心管组件与底部替浆阀的外部连通;中心管组件为可溶性材料,以使中心管组件溶解后,弹性封堵件封堵管柱靠近所述筛管管柱的一端;筛管管柱的第一端的内壁与中心管组件的外壁之间密封设置,中心管组件的外壁与管柱靠近筛管管柱的一端的内壁之间密封设置。本发明提供的防砂管柱,采用可溶性的中心管组件封闭筛管管柱的流动通道,并采用底部替浆阀建立替浆流动通道,使得清洁完井液通过油套环空直接流至产层段底部,并通过底部替浆阀将重泥浆从产层段底部驱替至中心管组件中,最后经油管返出井口,实现了产层段底部的充分替浆和清洁完井,避免了因井底的重泥浆无法充分替出而造成储层伤害及堵塞井筒的问题。
图8是本发明实施例提供的完井管柱的结构示意图。参照图8所示,本发明实施例还提供一种完井管柱,能够应用上述实施例中的防砂管柱。具体的,本实施例中的完井管柱包括自上而下依次设置的油管4、封隔器7和上述实施例所述的防砂管柱,其中,油管4的一端与封隔器7的顶端连通,封隔器7的底端与防砂管柱中的筛管管柱2顶端连通。
具体的,在采用本实施例的完井管柱进行完井作业前,先根据测井解释资料确定产层段9的位置,并完成射孔;
然后进行本实施例的完井管柱的装配及下井作业。具体的装配及下井作业为:在地面上将底部替浆阀1与筛管管柱2的一个管柱单元连接,下入井中;再逐根下入设定数量的筛管管柱2的各个管柱单元,其中,各个管柱单元通过安全接头23连接;在筛管管柱2第一端的固定筒61悬挂在井口,然后向筛管管柱2中插入中心管组件3,以使中心管组件3的一端抵接弹性封堵件12,将底部替浆阀1打开,并将锁定结构62卡入固定筒61中,使中心管组件3固定于筛管管柱2的第一端,保持底部替浆阀1处于打开状态;最后,逐根下入油管4,并安装封隔器7,将完井管柱下到产层底部,完成下完井管柱作业。
完井管柱下入井内后,装好采油树,接着向油套环空10中注入清洁完井液,清洁完井液流至产层段9底部,将产层段9底部的重泥浆通过防砂管柱的底部替浆阀1驱至中心管组件3中,然后经油管4排出井外,使得油套环空10及油管3内部的重泥浆反循环替出,完成解除压井状态。本实施例的完井管柱能够将油套环空10及油管4内部的重泥浆完全替出,实现清洁完井,避免了因井底的重泥浆无法充分替出而造成储层伤害及堵塞井筒的问题。
油套环空10及油管4内部的重泥浆完全替出后,从油套环空10中注入环空保护液,按照封隔器操作规程坐封封隔器7。
其中,封隔器7的作用是在进行酸压或酸化改造时防止酸液流入封隔器7下面的油套环空10中,保护位于封隔器7下面的井筒11不被酸液腐蚀,且在采油过程中,阻止地层腐蚀流体进入油套环空10,腐蚀井筒11。封隔器7可以选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。液压式坐封封隔器连接有坐封球座8,通过坐封球座8实现液压式坐封封隔器的坐封。
在进行酸压或酸化改造时,从油管4中注入酸液,同时将防砂管柱中的中心管组件3溶蚀掉。储层改造完成后,中心管组件3充分溶解,弹性封堵件12封堵底部替浆阀1,使底部替浆阀1关闭,通过筛管管柱2即可实现自喷生产。
生产后期,当筛管管柱2中的防砂筛管21发生堵塞时,可以通过电缆传输射孔对筛管管柱2上的盲管22进行穿孔作用,重新建立油气流动通道,并挤入一定酸压进行解堵,延长油气井的生产周期,提高油气产量。
本实施例中,完井管柱包括自上而下依次设置的油管、封隔器和上述实施例所述的防砂管柱,其中,油管的一端与封隔器的顶端连通,封隔器的底端与防砂管柱中的筛管管柱顶端连通。本实施例中的防砂管柱采用可溶性的中心管组件封闭筛管管柱的流动通道,并采用底部替浆阀建立替浆流动通道,使得清洁完井液通过油井环空直接流至产层段底部,并通过底部替浆阀将重泥浆从产层段底部驱替至中心管组件中,最后经油管返出井口,实现了产层段底部的充分替浆和清洁完井,避免了因井底的重泥浆无法充分替出而造成储层伤害及堵塞井筒的问题。
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 (10)
1.一种防砂管柱,其特征在于,包括:底部替浆阀、筛管管柱及中心管组件;
其中,所述筛管管柱的第一端用于连接油管,所述筛管管柱的第二端与所述底部替浆阀连接;
所述中心管组件套设在所述筛管管柱内,且所述中心管组件的一端伸入到所述底部替浆阀内;
所述底部替浆阀包括管柱和弹性封堵件,所述弹性封堵件设置于所述管柱内;所述中心管组件的一端伸入所述管柱内且与所述弹性封堵件抵接,所述管柱与所述中心管组件插入所述底部替浆阀内的一端的管壁上均开设有通孔,以使所述中心管组件与所述底部替浆阀的外部连通;
所述中心管组件为可溶性材料,以使所述中心管组件溶解后,所述弹性封堵件封堵所述管柱靠近所述筛管管柱的一端;
所述筛管管柱的第一端的内壁与所述中心管组件的外壁之间密封设置,所述中心管组件的外壁与所述管柱靠近所述筛管管柱的一端的内壁之间密封设置。
2.根据权利要求1所述的防砂管柱,其特征在于,所述弹性封堵件包括阀球和弹性元件;其中,
所述弹性元件的一端固定于所述管柱的底部,所述弹性元件的另一端与阀球连接,所述中心管组件的一端伸入所述管柱内且与所述阀球抵接。
3.根据权利要求2所述的防砂管柱,其特征在于,所述中心管组件的外壁与所述管柱的内壁之间设置有密封芯子,所述密封芯子设置在靠近所述筛管管柱的一端。
4.根据权利要求3所述的防砂管柱,其特征在于,所述密封芯子靠近所述筛管管柱的一端为锥形。
5.根据权利要求3所述的防砂管柱,其特征在于,所述密封芯子的最小内径小于或等于所述阀球的直径。
6.根据权利要求3所述的防砂管柱,其特征在于,所述中心管组件的外壁与所述密封芯子的内壁之间设置有密封圈。
7.根据权利要求1-6任一项所述的防砂管柱,其特征在于,所述筛管管柱的第一端设置有固定结构,所述固定结构用于将所述中心管组件固定于所述筛管管柱上。
8.根据权利要求7所述的防砂管柱,其特征在于,所述固定结构包括安装于所述筛管管柱的第一端的固定筒,所述固定筒朝向所述中心管组件的内壁上开设有固定槽;
所述中心管组件外套设有中空结构的壳体,所述壳体上开设有若干个锁定槽,所述锁定槽内穿设有锁定块,所述锁定块通过弹簧与所述中心管组件固定,所述弹簧用于带动所述锁定块沿所述中心管组件的径向伸缩,以使所述锁定块伸入到所述固定槽内将所述中心管组件和所述固定筒锁紧。
9.根据权利要求1-6任一项所述的防砂管柱,其特征在于,所述防砂管柱包括多个所述筛管管柱,所述筛管管柱的两端均设置有接头,相邻的所述筛管管柱之间通过所述接头连接。
10.一种完井管柱,其特征在于,包括自上而下依次设置的油管、封隔器和权利要求1-9任一项所述的防砂管柱,所述油管的一端与所述封隔器的顶端连通,所述封隔器的底端与所述防砂管柱中的筛管管柱顶端连通。
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