CN112031683A - 一种冲砂和携砂举升生产一体化工艺管柱及其方法 - Google Patents

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李清涛
邢洪宪
谢双喜
张云驰
詹敏
王洪
季菊香
刘传刚
刘景超
黄波
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    • E21B43/121—Lifting well fluids
    • E21B43/124—Adaptation of jet-pump systems

Abstract

本发明公开了一种冲砂和携砂举升生产一体化工艺管柱及其方法，管柱包括油管、井下安全阀、液控滑套、封隔器和可剪切单流阀；本发明中的冲砂和携砂举升生产一体化工艺管柱主要实现井筒携砂举升生产、井筒冲砂清洗功能。整体管柱初始入井，封隔器未坐封前，可反循环对井筒进行冲砂清洗作业；冲砂作业完毕后，坐封封隔器，钢丝投入射流泵，即可进行携砂举升生产作业；再需冲砂作业时，液控开启放气阀作为向下冲砂通道，控制注入液的分流，一部分作为动力液，驱动射流泵负压举升，一部分作为冲砂液，对井底沉砂有效冲洗，疏通井筒；可再次利用射流泵进行携砂举升生产作业，一趟管柱实现冲砂和携砂举升生产一体化工艺技术。

Description

一种冲砂和携砂举升生产一体化工艺管柱及其方法
技术领域
本发明属于油田完井生产领域，特别涉及一种冲砂和携砂举升生产一体化工艺管柱及其方法。
背景技术
油井出砂是石油开采面临的严重问题之一，为获得较好的经济效益，对出砂的油井采用防砂和携砂生产相结合的生产工艺，允许少量易堵地层的砂子随产液流出，疏通地层孔隙，增大渗流面积，从而收到比防砂更好的效果。海上油田开发大多采用电泵采油工艺，但随着油田开发，油井含水逐年上升，地层压力逐年下降，放大压差生产，地层出砂越来越严重，导致泵入口堵塞、泵轴断裂等井下故障时有发生，维护作业工作量不断上升，甚至砂埋油层，造成油井停产。生产单位主要通过换管柱，采用冲砂的方式来恢复生产，这不仅增加了油井维护生产成本，还严重影响了油井的正常生产。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供了一种冲砂和携砂举升生产一体化工艺管柱及其方法。使用射流泵采油，利用高压水作为动力液驱动射流泵，将地层液从地层吸入射流泵内，将动力液和地层液进行混合得到混合液，在动力液的作用下，将混合液排出地面达到采油的目的；随着开采，油井出砂量增大，需对井筒内进行冲砂，开启封隔器上的放气阀作为向下冲砂通道，注入液分流，一部分作为射流泵的动力液，一部分作为井筒的冲砂液，向下注入的冲砂液对井内的沉砂进行反循环冲砂，地层液及冲砂液混合，被吸入到射流泵内，一块举升到地面，井筒清洗完毕后，关闭封隔器上的放气阀，即可重新利用射流泵采油。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种冲砂和携砂举升生产一体化工艺管柱及其方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种冲砂和携砂举升生产一体化工艺管柱，包括井下安全阀、液控滑套、液控滑套内可投捞的射流泵、封隔器、可剪切单流阀、安全接头和无接箍油管；
所述的封隔器上方设置有井下安全阀和液控滑套，液控滑套内设置有可投捞的射流泵，在位于封隔器下方设置有可剪切单流阀、安全接头和无接箍油管，无接箍油管下入到筛管内。
在上述技术方案中，所述的液控滑套通过液压管线控制开启和关闭，射流泵通过钢丝作业投捞，与液控滑套配合锁定；
在上述技术方案中，所述封隔器采取带放气阀的过电缆封隔器，放气阀通过液压管线控制开启与关闭，过电缆封隔器电缆穿越孔全部安装密封丝堵。
在上述技术方案中，所述的可剪切的单流阀，便于过电缆封隔器工具的坐封作业。
在上述技术方案中，所述的安全接头和无接箍油管，能降低整体管柱的遇卡及解卡作业风险。
一种冲砂和携砂举升生产一体化工艺管柱的作业方法，按照下述流程进行：
整体管柱初始下入，封隔器未坐封前，可反循环对井筒进行冲砂作业；冲砂作业完毕后，坐封封隔器，钢丝投入射流泵，即可进行携砂举升生产作业；再需冲砂作业时，液控开启放气阀作为向下冲砂通道，控制注入液的分流，一部分作为动力液，驱动射流泵负压举升，一部分作为冲砂液，对井底沉砂有效冲洗，疏通井筒；可再次利用射流泵进行携砂举升生产作业，一趟管柱实现冲砂和携砂举升生产一体化工艺技术。
本发明的优点和有益效果为：
本发明中的冲砂和携砂举升生产一体化工艺管柱主要实现井筒携砂举升生产、井筒冲砂清洗功能。整体管柱初始入井，封隔器未坐封前，可反循环对井筒进行冲砂清洗作业；冲砂作业完毕后，坐封封隔器，钢丝投入射流泵，即可进行携砂举升生产作业；再需冲砂作业时，液控开启放气阀作为向下冲砂通道，控制注入液的分流，一部分作为动力液，驱动射流泵负压举升，一部分作为冲砂液，对井底沉砂有效冲洗，疏通井筒；可再次利用射流泵进行携砂举升生产作业，一趟管柱实现冲砂和携砂举升生产一体化工艺技术。
附图说明
图1为本发明的结构示意图(一)。
图2为本发明的结构示意图(二)。
其中：1为油管挂，2为井下安全阀，3为液控滑套，内部配装射流泵，4为带放气阀过电缆封隔器，5为可剪切单流阀，6为安全接头，7为无接箍油管，8为防砂管柱，9为套管。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例
一种冲砂和携砂举升生产一体化工艺管柱，包括油管、井下安全阀2、液控滑套3、封隔器4和可剪切单流阀5；
所述油管设置于套管内，上端连接油管挂1，中部设置封隔器4，将套管内分为上下两部分区域，在位于封隔器上方的油管上设置有井下安全阀2和液控滑套3，液控滑套内设置有可投捞的射流泵，在位于封隔器下方的油管上设置有可剪切单流阀5和安全接头6。
图中携砂举升及冲砂管柱从上向下分别为井下安全阀、液控滑套(射流泵)、带放气阀过电缆封隔器、可剪切单流阀、安全接头、无接箍油管(或无台阶油管)。
图1利用射流泵携砂举升生产示意图，井下安全阀和过电缆封隔器保证井的安全，由液控管线控制；液控滑套利用一根液控管线控制。液控滑套打开，利用钢丝作业将射流泵投入并锁定到液控滑套内，油套环空内注入动力液，驱动射流泵，将地层液从地层通过油管举升吸入射流泵内，动力液和地层液进行混合得到混合液，在动力液的作用下，将混合液排出地面达到采油的目的。钢丝作业投捞射流泵，便于射流泵的更换及维修保养，提高作业效率。
图2利用射流泵冲砂清洗井筒示意图，当采出液超过含砂阈值时，利用液控管线开启过电缆封隔器上的放气阀，作为反循环冲砂通道，环空注入液一部分作为射流泵的动力液，一部分作为冲砂液对井底沉砂有效反循环冲洗，冲洗井筒的冲砂液举升至射流泵，与动力液混合，排出地面，疏通井筒。由于射流泵的负压抽吸功能，降低了冲砂液的漏失，减少了对地层的污染。
以图示管柱配置工具，液控滑套关闭，射流泵未投入，过电缆封隔器电缆穿越孔安装密封丝堵，装配放气阀，按照图中顺序将工具下入井内，液控管线控制开启安全阀，注入液从油套环空内注入，进行整个井筒的反循环冲砂洗井作业，完毕后，停止冲砂。
管柱内预制了可剪切的单流阀，管柱内打压，坐封过电缆封隔器，油套环空验封。
液控开启液控滑套，钢丝投入根据具体井选型设计的射流泵，投入锁定至液控滑套内，油套环空内注入动力液，驱动射流泵，将地层液从地层通过油管举升吸入射流泵内，动力液和地层液进行混合得到混合液，在动力液的作用下，将混合液排出地面达到采油的目的。
观测采出液内含砂量，高于含砂阈值时，停止环空注入，液控开启放气阀，作为反循环冲砂通道，环空注入液一部分作为射流泵的动力液，一部分作为冲砂液对井底沉砂有效反循环冲洗，冲洗井筒的冲砂液举升至射流泵，与动力液混合，排出地面，疏通井筒。射流泵的负压抽吸功能，降低了冲砂液的漏失，减少了对地层的污染。
根据作业井开采状况，进行整体换管柱作业时，钢丝作业起出射流泵，管柱内打压，单流阀剪切，进行管柱的正、反循环洗井作业，便于管柱的起出作业。
管柱内预制的安全接头及无接箍的油管，能够降低整体管柱的遇卡及解卡作业风险。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种冲砂和携砂举升生产一体化工艺管柱，其特征在于：包括井下安全阀、液控滑套、液控滑套内可投捞的射流泵、封隔器、可剪切单流阀、安全接头和无接箍油管；
所述的封隔器上方设置有井下安全阀和液控滑套，液控滑套内设置有可投捞的射流泵，在位于封隔器下方设置有可剪切单流阀、安全接头和无接箍油管，无接箍油管下入到筛管内。
2.如权利要求1所述的一种冲砂和携砂举升生产一体化工艺管柱，其特征在于：所述的液控滑套通过液压管线控制开启和关闭，射流泵通过钢丝作业投捞，与液控滑套配合锁定。
3.如权利要求1所述的一种冲砂和携砂举升生产一体化工艺管柱，其特征在于：所述封隔器采取带放气阀的过电缆封隔器，放气阀通过液压管线控制开启与关闭，过电缆封隔器电缆穿越孔全部安装密封丝堵。
4.根据权利要求1所述一种冲砂和携砂举升生产一体化工艺管柱，其特征在于：所述的可剪切的单流阀，便于过电缆封隔器工具的坐封作业。
5.根据权利要求1所述一种冲砂和携砂举升生产一体化工艺管柱，其特征在于：所述的安全接头和无接箍油管，能降低整体管柱的遇卡及解卡作业风险。
6.一种冲砂和携砂举升生产一体化工艺管柱的作业方法，其特征在于，按照下述流程进行：整体管柱初始下入，封隔器未坐封前，可反循环对井筒进行冲砂作业；冲砂作业完毕后，坐封封隔器，钢丝投入射流泵，即可进行携砂举升生产作业；再需冲砂作业时，液控开启放气阀作为向下冲砂通道，控制注入液的分流，一部分作为动力液，驱动射流泵负压举升，一部分作为冲砂液，对井底沉砂有效冲洗，疏通井筒；冲砂完毕后，液控关闭放气阀，可再次利用射流泵进行携砂举升生产作业，一趟管柱实现冲砂和携砂举升生产一体化工艺技术。
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