CN112627777B - 可选择性重入的分支井双管完井管柱系统、施工及采油方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可选择性重入的分支井双管完井管柱系统、施工及采油方法，其中，所述系统包括电潜泵管柱串、生产封隔器组件、选择性重入工具和双管密封工具组件，电潜泵管柱串下端与生产封隔器组件上端连接；选择性重入工具为倒“Y”形管道结构，倒“Y”形管道的上部为总油管，下部分别为主油管和副油管；主油管内部形成主井眼流道，副油管内部形成分支井眼流道；总油管的上端与所述生产封隔器组件的下端连接；双管密封工具组件包括主井眼密封工具和分支井眼密封工具；主井眼密封工具与所述主油管的下端连通，分支井眼密封工具与副油管的下端连通。本发明不仅保证侧钻窗口处密封完整性，同时还可实现主、分支井眼的分采、合采或轮采的开采方式。

Description

可选择性重入的分支井双管完井管柱系统、施工及采油方法

技术领域

本发明涉及采油工程技术领域，具体是关于一种可选择性重入的分支井双管完井管柱系统、施工及采油方法。

背景技术

分支井是利用一个主井眼在储层段内钻出多个分支井眼的一项技术，利用分支井技术可有效提升油气井与储层的连通性，扩大泄油面积，改善油流动态剖面，分支井是增加单井产能的有效手段。然而，受完井工艺技术条件及完井工具的限制，现有分支井都很难做到分支井眼和主井眼分采或轮采，致使部分多分支井变成单分支生产，抵消了分支井的许多优势，不符合多分支复杂结构井开采的要求。

目前的分支井开采中，分支井眼侧钻窗口处采用固井水泥环进行密封，密封性能差，容易造成地层水、泥、砂进入生产油管当中。

因此，研究一种操作简便、既能实现主、分支井井眼分采、合采或轮采，又能保证侧钻窗口处可靠密封的完井管柱系统是非常有必要的。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种可选择性重入的分支井双管完井管柱系统、施工及采油方法，其采用机械封隔密封方式，不仅保证侧钻窗口处密封完整性，同时还可实现主、分支井眼的分采、合采或轮采的开采方式。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明所述的可选择性重入的分支井双管完井管柱系统，包括由上至下依次设置的电潜泵管柱串、生产封隔器组件、选择性重入工具和双管密封工具组件，所述电潜泵管柱串的下端与所述生产封隔器组件的上端连接；所述选择性重入工具为倒“Y”形管道结构，所述倒“Y”形管道的上部为总油管，下部分别为主油管和副油管；所述主油管内部形成主井眼流道，所述副油管内部形成分支井眼流道；所述总油管的上端与所述生产封隔器组件的下端连接；所述双管密封工具组件包括主井眼密封工具和分支井眼密封工具；所述主井眼密封工具与所述主油管的下端连通，所述分支井眼密封工具与所述副油管的下端连通。

所述的分支井双管完井管柱系统，优选地，还包括主井眼导向套和分支井眼导向套，所述主井眼导向套用于关闭所述分支井眼流道，所述分支井眼导向套用于关闭所述主井眼流道。

所述的分支井双管完井管柱系统，优选地，所述选择性重入工具的总油管的管壁上设置有导向槽，用于引导主井眼导向套或分支井眼导向套的顺利下放。

所述的分支井双管完井管柱系统，优选地，所述主油管和所述副油管的靠近总油管中心轴的一侧均设置有开口；所述主井眼导向套和所述分支井眼导向套均由一个上部小下部大的管道构成；所述主井眼导向套的下部与所述主油管之间留有空间，以使下入所述主井眼导向套后，所述主井眼导向套的靠近副油管的侧壁抵挡住副油管的开口，靠近主油管的侧壁避开主油管的开口；所述分支井眼导向套的下部与所述副油管之间留有空间，以使下入所述分支井眼导向套后，所述分支井眼导向套的靠近所述主油管的侧壁抵挡住主油管的开口，靠近所述副油管的侧壁避开副油管的开口。

所述的分支井双管完井管柱系统，优选地，所述电潜泵管柱串包括过电缆封隔器、电潜泵机组、回插密封件以及电潜泵油管，所述过电缆封隔器、电潜泵机组和回插密封件由上至下依次通过电潜泵油管连接；所述生产封隔器组件包括生产封隔器、回接管柱以及回接密封件，所述生产封隔器的上端与所述电潜泵管柱串的回插密封件连通，下端与所述回接管柱的上端连通；所述回接管柱的下端与所述回接密封件连通；所述选择性重入工具的总油管的上端设置有回接密封筒，所述选择性重入工具的总油管与所述回接管柱通过所述回接密封筒和所述回接密封件的配合而连接；所述双管密封工具组件还包括双管密封外套，所述主井眼密封工具和所述分支井眼密封工具并列设置在所述双管密封外套内，所述双管密封外套为管状结构，所述双管密封外套的中间部分开设有槽口，在所述槽口下侧边沿设置有倒斜面，所述主井眼密封工具与所述倒斜面相对设置，以使在下放时所述主井眼密封工具可沿倒斜面滑入主井眼内。

所述的分支井双管完井管柱系统，优选地，所述主井眼密封工具包括从上到下依次串接的主通道油管短节、主井眼模块密封件和旋转引鞋；所述主通道油管短节与所述主油管的下端连通；在下放前，所述主井眼模块密封件上端通过第一销钉同所述双管密封外套固定连接，在下放时，第一销钉断开，所述主井眼密封工具沿所述倒斜面滑入主井眼内；所述分支井眼密封工具包括从上到下依次串接的副通道油管短节、锁定机构以及分支井眼模块密封件，所述副通道油管短节与所述副油管的下端连通；所述锁定机构与所述主井眼密封工具并排设置在与倒斜面相对端的所述双管密封外套内，所述分支井眼模块密封件设置在具有倒斜面一端的所述双管密封外套内；在下放前，所述锁定机构上端通过第二销钉同所述双管密封外套固定连接，在下放时，第二销钉断开，所述分支井眼密封工具向下插入所述分支井眼中。

本发明所述的可选择性重入的分支井双管完井管柱系统的施工方法，包括如下步骤：

1)在主井眼和分支井眼内下放双管密封工具组件；

2)下放选择性重入工具；

3)待双管密封工具组件下放到位后，施加钻压，将分支井眼密封工具插入分支井眼内，将主井眼密封工具下放进入主井眼内；

4)下放生产封隔器组件；

5)坐封并验封生产封隔器；

6)下入上部电潜泵管柱串。

所述的施工方法，优选地，所述的步骤1)和步骤2)中：下放双管密封工具组件和选择性重入工具时，分别连接选择性重入工具的主油管和副油管至双管密封工具组件的主井眼密封工具和分支井眼密封工具，利用主油管和副油管缓慢下放双管密封工具组件，同时，选择性重入工具也便下放到位；所述的步骤3)中：下放分支井密封工具和主井眼密封工具时，通过对送入油管施加钻压，使其压力传递至分支井眼密封工具的锁定机构上，剪切第一销钉和第二销钉，使分支井眼密封工具下放进入分支井眼，主井眼密封工具下放进入主井眼；所述的步骤4)中：下放生产封隔器组件时，回接密封件插入选择性重入工具顶部的回接密封筒，使生产封隔器组件同下部完井管柱相连通。

本发明所述的可选择性重入的分支井双管完井管柱系统的采油方法，将利用主井眼密封工具和分支井眼密封工具对主井眼和分支井眼同时进行双管封隔密封后，再对主井眼和分支井眼进行分采、合采或轮采。

所述的采油方法，优选地，仅下入主井眼导向套，所述分支井眼的生产流道关闭，所述主井眼单独开采；仅下入分支井眼导向套，所述主井眼的生产流道关闭，所述分支井眼单独开采；抽出主井眼导向套和分支井眼导向套，所述的主井眼和所述分支井眼同时开采。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、本发明的双管密封工具组件内部含有分支井眼密封工具和主井眼密封工具，分支井眼密封工具和主井眼密封工具可以将分支井眼、主井眼下部完井管柱进行连接密封，实现分支井眼、主井眼的压力完整性；双管密封工具组件与上部生产封隔器组件一起，保证了整个分支井眼完井管柱系统的机械密封性，可有效防止地层水、泥、砂通过固井水泥缝隙渗入生产油管当中。

2、本发明通过在选择性重入工具中下入主井眼导向套或分支井眼导向套，实现通过一趟管柱对分支井的主井眼和分支井眼进行分采、合采和轮采的目的。即下入主井眼导向套，分支井眼关闭，主井眼单独进行开采；下入分支井眼导向套，主井眼关闭，分支井眼单独进行开采；抽出主井眼导向套和分支井眼导向套，主井眼和分支井眼同时进行开采。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中双管密封工具组件的结构示意图；

图3为本发明中主井眼密封工具的结构示意图；

图4为本发明中分井眼密封工具的结构示意图；

图5为本发明中选择性重入工具的结构示意图；

图6为本发明中选择性重入工具的结构示意图，其中，下入主井眼导向套；

图7为本发明中选择性重入工具的结构示意图，其中，下入分支井眼导向套；

图8为本发明中生产封隔器组件的结构示意图。

图中各标记如下：

1-分支井眼；2-主井眼；3-电潜泵管柱串；4-生产封隔器组件；5-选择性重入工具；6-双管密封工具组件；7-主油管；8-副油管；9-过电缆封隔器；10-电潜泵机组；11-回插密封件；12-双管密封外套；13-主井眼密封工具；14-分支井眼密封工具；15-倒斜面；16-主井眼模块密封件；17-旋转引鞋；18-主通道油管短节；19-锁定机构；20-分支井眼模块密封件；21-副通道油管短节；22-主井眼流道；23-分支井眼流道；24-回接密封筒；25-导向槽；26-主井眼导向套；27-分支井眼导向套；28-生产封隔器；29-回接管柱；30-回接密封件；31-电潜泵油管。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

如图1所示，本发明提供的可选择性重入的分支井双管完井管柱系统设置在分支井眼1和主井眼2中，包括由上至下依次设置的电潜泵管柱串3、生产封隔器组件4、选择性重入工具5和双管密封工具组件6，电潜泵管柱串3的下端与生产封隔器组件4的上端连接；如图5至7所示，选择性重入工具5为倒“Y”形管道结构，倒“Y”形管道的上部为总油管，下部分别为主油管7和副油管8；主油管内部形成主井眼流道22，副油管8内部形成分支井眼流道23；总油管的上端与生产封隔器组件4的下端连接；双管密封工具组件6包括主井眼密封工具13和分支井眼密封工具14；主井眼密封工具13与主油管7的下端连通，分支井眼密封工具14副油管8的下端连通。

在上述实施例中，优选地，如图6和图7所示，分支井双管完井管柱系统还包括主井眼导向套26和分支井眼导向套27，主井眼导向套26用于关闭所述分支井眼流道23，分支井眼导向套27用于关闭主井眼流道22。当在选择性重入工具5内下入主井眼导向套26后，主井眼2进行单独开采；当在选择性重入工具5内下入分支井眼导向套27后，分支井眼1进行单独开采；抽出主井眼导向套26和分支井眼导向套27后，主井眼2和分支井眼1进行合采。

在上述实施例中，优选地，如图5所示，选择性重入工具5的总油管的管壁上设置有导向槽25，导向槽25用于引导主井眼导向套26或分支井眼导向套27的顺利下放。

在上述实施例中，优选地，如图6和图7所示，主油管7和副油管8的靠近总油管中心轴的一侧均设置有开口；主井眼导向套26和分支井眼导向套27均由一个上部小下部大的管道构成；其中，在下入主井眼导向套26时，主井眼导向套26的下部与主油管7之间留有空间，以使下入主井眼导向套26后，主井眼导向套26的靠近副油管8的侧壁抵挡住副油管8的开口，靠近主油管7的侧壁避开主油管7的开口；下入分支井眼导向套27时，分支井眼导向套27的下部与副油管8之间留有空间，以使下入分支井眼导向套27后，分支井眼导向套27的靠近主油管7的侧壁抵挡住主油管7的开口，靠近副油管8的侧壁避开副油管8的开口。

在上述实施例中，优选地，如图1所示，电潜泵管柱串3包括过电缆封隔器9、电潜泵机组10、回插密封件11以及电潜泵油管31，过电缆封隔器9、电潜泵机组10和回插密封件11由上至下依次通过电潜泵油管31连接。

如图8所示，生产封隔器组件4包括生产封隔器28、回接管柱29以及回接密封件30，生产封隔器28的上端与电潜泵管柱串3的回插密封件11连通，下端与回接管柱29的上端连通；回接管柱29的下端与回接密封件30连通。

如图5所示，选择性重入工具5的总油管的上端设置有回接密封筒24，选择性重入工具5的总油管与回接管柱29通过回接密封筒24和回接密封件30的配合而连接。

如图2所示，双管密封工具组件6还包括双管密封外套12，主井眼密封工具13和分支井眼密封工具14并列设置在双管密封外套12内，双管密封外套12为管状结构，双管密封外套12的中间部分开设有槽口，在所述槽口下侧边沿设置有倒斜面15，主井眼密封工具13与倒斜面15相对设置，以使在下放时,主井眼密封工具13可沿倒斜面15滑入主井眼2内。

在上述实施例中，优选地，如图3所示，主井眼密封工具13包括从上到下依次串接的主通道油管短节18、主井眼模块密封件16和旋转引鞋17；主通道油管短节18与主油管7的下端连通；在下放前，主井眼模块密封件16上端通过第一销钉同双管密封外套12固定连接，在下放时，第一销钉断开，主井眼密封工具13沿倒斜面15滑入主井眼2内；其中，主井眼模块密封件16用于插入主井眼2下部完井管柱的密封筒，实现主井筒的密封，旋转引鞋17用于实现主井眼密封工具13的引导下放。

如图4所示，分支井眼密封工具14从上到下依次串接的副通道油管短节21、锁定机构19以及分支井眼模块密封件20，副通道油管短节21与副油管8的下端连通；锁定机构19与主井眼密封工具13并排设置在与倒斜面15相对端的双管密封外套12内，分支井眼模块密封件20设置在具有倒斜面15一端的双管密封外套12内；在下放前，锁定机构19上端通过第二销钉同双管密封外套12固定连接，在下放时，第二销钉断开，分支井眼密封工具14向下插入分支井眼1内。其中，分支井眼模块密封件20，用于插入分支井眼1下部完井管柱的密封筒中，实现分支井筒的密封。

在上述实施例中，优选地，第一销钉和第二销钉的固定位置在双管密封外套12的同一个径向面上。

本发明提供的可选择性重入的分支井双管完井管柱系统的施工方法，包括如下步骤：

1)在主井眼2和分支井眼1内下放双管密封工具组件6；

2)下放选择性重入工具5；

3)待双管密封工具组件6下放到位后，施加钻压，将分支井眼密封工具14插入分支井眼1内，将主井眼密封工具13下放进入主井眼2内；

4)下放生产封隔器组件4；

5)坐封并验封生产封隔器；

6)下入上部电潜泵管柱串3。

在上述实施例中，优选地，所述的步骤1)和步骤2)中：下放双管密封工具组件6和选择性重入工具5时，分别连接选择性重入工具5的主油管7和副油管8至双管密封工具组件6的主井眼密封工具13和分支井眼密封工具14，利用主油管7和副油管8缓慢下放双管密封工具组件6，同时，选择性重入工具5也便下放到位；

所述的步骤3)中：下放分支井密封工具14和主井眼密封工具13时，通过对送入油管施加钻压，使其压力传递至分支井眼密封工具14的锁定机构19上，剪切第一销钉和第二销钉，使分支井眼密封工具14下放进入分支井眼1，主井眼密封工具13下放进入主井眼2；

所述的步骤4)中：下放生产封隔器组件4时，回接密封件30插入选择性重入工具顶部的回接密封筒24，使生产封隔器组件4同下部完井管柱相连通。

本发明所述的可选择性重入的分支井双管完井管柱系统的采油方法，如下：

将利用主井眼密封工具13和分支井眼密封工具14对主井眼2和分支井眼1同时进行双管封隔密封后，再对主井眼和分支井眼进行分采、合采或轮采。具体的：

仅下入主井眼导向套26，分支井眼1的生产流道关闭，主井眼2单独开采；

仅下入分支井眼导向套27，主井眼2的生产流道关闭，分支井眼1单独开采；

抽出主井眼导向套26和分支井眼导向套27，主井眼2和分支井眼1同时开采。

最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (8)

1.一种可选择性重入的分支井双管完井管柱系统，其特征在于，包括由上至下依次设置的电潜泵管柱串、生产封隔器组件、选择性重入工具和双管密封工具组件，

所述电潜泵管柱串的下端与所述生产封隔器组件的上端连接；

所述选择性重入工具为倒“Y”形管道结构，所述倒“Y”形管道的上部为总油管，下部分别为主油管和副油管；所述主油管内部形成主井眼流道，所述副油管内部形成分支井眼流道；

所述总油管的上端与所述生产封隔器组件的下端连接；

所述双管密封工具组件包括主井眼密封工具和分支井眼密封工具；

所述主井眼密封工具与所述主油管的下端连通，所述分支井眼密封工具与所述副油管的下端连通；

其中，还包括主井眼导向套和分支井眼导向套，所述主井眼导向套用于关闭所述分支井眼流道，所述分支井眼导向套用于关闭所述主井眼流道；

所述主油管和所述副油管的靠近总油管中心轴的一侧均设置有开口；

所述主井眼导向套和所述分支井眼导向套均由一个上部小下部大的管道构成；

所述主井眼导向套的下部与所述主油管之间留有空间，以使下入所述主井眼导向套后，所述主井眼导向套的靠近副油管的侧壁抵挡住副油管的开口，靠近主油管的侧壁避开主油管的开口；

所述分支井眼导向套的下部与所述副油管之间留有空间，以使下入所述分支井眼导向套后，所述分支井眼导向套的靠近所述主油管的侧壁抵挡住主油管的开口，靠近所述副油管的侧壁避开副油管的开口。

2.根据权利要求1所述的分支井双管完井管柱系统，其特征在于，所述选择性重入工具的总油管的管壁上设置有导向槽，用于引导主井眼导向套或分支井眼导向套的顺利下放。

3.根据权利要求1所述的分支井双管完井管柱系统，其特征在于，所述电潜泵管柱串包括过电缆封隔器、电潜泵机组、回插密封件以及电潜泵油管，所述过电缆封隔器、电潜泵机组和回插密封件由上至下依次通过电潜泵油管连接；

所述生产封隔器组件包括生产封隔器、回接管柱以及回接密封件，所述生产封隔器的上端与所述电潜泵管柱串的回插密封件连通，下端与所述回接管柱的上端连通；所述回接管柱的下端与所述回接密封件连通；

所述选择性重入工具的总油管的上端设置有回接密封筒，所述选择性重入工具的总油管与所述回接管柱通过所述回接密封筒和所述回接密封件的配合而连接；

所述双管密封工具组件还包括双管密封外套，所述主井眼密封工具和所述分支井眼密封工具并列设置在所述双管密封外套内，所述双管密封外套为管状结构，所述双管密封外套的中间部分开设有槽口，在所述槽口下侧边沿设置有倒斜面，所述主井眼密封工具与所述倒斜面相对设置，以使在下放时所述主井眼密封工具可沿倒斜面滑入主井眼内。

4.根据权利要求3所述的分支井双管完井管柱系统，其特征在于，所述主井眼密封工具包括从上到下依次串接的主通道油管短节、主井眼模块密封件和旋转引鞋；所述主通道油管短节与所述主油管的下端连通；在下放前，所述主井眼模块密封件上端通过第一销钉同所述双管密封外套固定连接，在下放时，第一销钉断开，所述主井眼密封工具沿所述倒斜面滑入主井眼内；

所述分支井眼密封工具包括从上到下依次串接的副通道油管短节、锁定机构以及分支井眼模块密封件，所述副通道油管短节与所述副油管的下端连通；所述锁定机构与所述主井眼密封工具并排设置在与倒斜面相对端的所述双管密封外套内，所述分支井眼模块密封件设置在具有倒斜面一端的所述双管密封外套内；在下放前，所述锁定机构上端通过第二销钉同所述双管密封外套固定连接，在下放时，第二销钉断开，所述分支井眼密封工具向下插入所述分支井眼中。

5.一种基于权利要求4所述的可选择性重入的分支井双管完井管柱系统的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在主井眼和分支井眼内下放双管密封工具组件；

2)下放选择性重入工具；

3)待双管密封工具组件下放到位后，施加钻压，将分支井眼密封工具插入分支井眼内，将主井眼密封工具下放进入主井眼内；

4)下放生产封隔器组件；

5)坐封并验封生产封隔器；

6)下入上部电潜泵管柱串。

6.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于，所述的步骤1)和步骤2)中：下放双管密封工具组件和选择性重入工具时，分别连接选择性重入工具的主油管和副油管至双管密封工具组件的主井眼密封工具和分支井眼密封工具，利用主油管和副油管缓慢下放双管密封工具组件，同时，选择性重入工具也便下放到位；

所述的步骤3)中：下放分支井密封工具和主井眼密封工具时，通过对送入油管施加钻压，使其压力传递至分支井眼密封工具的锁定机构上，剪切第一销钉和第二销钉，使分支井眼密封工具下放进入分支井眼，主井眼密封工具下放进入主井眼；

所述的步骤4)中：下放生产封隔器组件时，回接密封件插入选择性重入工具顶部的回接密封筒，使生产封隔器组件同下部完井管柱相连通。

7.一种根据权利要求1至4任一项所述的可选择性重入的分支井双管完井管柱系统的采油方法，其特征在于，将利用主井眼密封工具和分支井眼密封工具对主井眼和分支井眼同时进行双管封隔密封后，再对主井眼和分支井眼进行分采、合采或轮采。

8.根据权利要求7所述的采油方法，其特征在于，

仅下入主井眼导向套，所述分支井眼的生产流道关闭，所述主井眼单独开采；

仅下入分支井眼导向套，所述主井眼的生产流道关闭，所述分支井眼单独开采；

抽出主井眼导向套和分支井眼导向套，所述的主井眼和所述分支井眼同时开采。

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