CN114165194A - 完井开关及完井管柱 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种完井开关及完井管柱，属于石油开发技术领域。该完井开关包括：壳体、滑套、剪钉、滑套连接管和限位接头；壳体上设置有第一筛孔，滑套上设置第二筛孔；在完井开关处于打开状态时，滑套连接管设置在壳体外，油层内的油液通过第一筛孔与第二筛孔进入壳体内；在完井开关准备关闭时，滑套连接管向下移动，带动滑套向下移动至限位接头位置，剪钉受到滑套向下的拉力而剪断，第一筛孔与第二筛孔相互错开，完井开关处于关闭状态。由于油层内的油液通过第一筛孔与第二筛孔进入壳体内，通过滑套连接管，带动滑套向下移动来关闭完井开关，所以省去了通过射孔弹对油层进行射孔和对油层进行封堵的步骤，提高了完井的效率。

Description

完井开关及完井管柱

技术领域

本申请涉及石油开发技术领域，特别涉及一种完井开关及完井管柱。

背景技术

完井的目的是在井眼与储集层之间建立良好的连接通道。其中，储集层中包括含不同含水量的油层，而不同含水量的油层需分层开发。因此，如何通过完井来合理开发不同含水量的油层对石油开发来说至关重要。

相关技术中，采用固井射孔完井技术进行完井，该过程包括：首先用同一尺寸的钻头钻穿目标油层直至设计井深，形成井眼，然后在井眼内下入完井套管至目标油层底部，之后在完井套管与井眼之间注入水泥进行固井，最后通过射孔弹射穿完井套管和水泥层并穿透目标油层一定深度，建立井眼与目标油层之间的通道。当需要更换目标油层时，对停止开发的目标油层进行封堵，在新的目标油层处，通过射孔弹射穿完井套管和水泥层并穿透新的目标油层一定深度，建立井眼与新的目标油层之间的通道。

但是，通过固井射孔完井技术对油井进行完井时，需要在完井套管与井眼之间注入水泥进行固井，待水泥凝固之后才能通过射孔弹完成射孔，所以该完井方法的步骤繁琐，效率低。

发明内容

本申请实施例提供了一种完井开关及完井管柱，可以提高完井的效率。所述技术方案如下：

一方面，本申请提供了一种完井开关，所述完井开关包括：壳体、滑套、剪钉、滑套连接管和限位接头；

所述滑套设置在所述壳体内，且所述滑套的外壁与所述壳体的内壁贴合连接在一起，所述限位接头与所述壳体的底端连接；所述壳体上设置有第一筛孔，所述滑套上设置第二筛孔；

在完井开关处于打开状态时，所述剪钉，用于将所述滑套固定在所述壳体内的预设位置，所述预设位置为所述第一筛孔与所述第二筛孔的处于正对时的位置，油层内的油液通过所述第一筛孔与所述第二筛孔进入所述壳体内；

在所述完井开关准备关闭时，将所述滑套连接管与所述滑套连接，在所述滑套连接管向下移动的过程中，所述滑套连接管带动所述滑套向下移动至所述限位接头位置，所述剪钉受到所述滑套向下的拉力而剪断，所述第一筛孔与所述第二筛孔相互错开，所述完井开关处于关闭状态；

所述限位接头，用于限定所述滑套连接管和所述滑套向下移动的距离。

在一种可能的实现方式中，所述滑套上设置有锁紧槽，所述滑套连接管上设置有卡瓦；

在所述完井开关准备关闭时，所述滑套连接管与所述滑套通过所述卡瓦与所述锁紧槽连接在一起。

在另一种可能的实现方式中，所述卡瓦的外侧设置锯齿形的卡瓦牙，所述卡瓦内侧与所述滑套连接管内的液体接触；

在所述完井开关准备关闭时，增加所述滑套连接管内液体的压力，通过所述高压液体将所述卡瓦弹出，所述卡瓦牙与所述锁紧槽连接在一起。

在一种可能的实现方式中，所述完井开关还包括过滤件；

所述过滤件设置在所述第一筛孔内，用于过滤所述油液内的砂砾。

在另一种可能的实现方式中，所述第一筛孔为圆形筛孔，所述过滤件为多层过滤网重叠构成的圆形过滤件。

在另一种可能的实现方式中，所述滑套的外壁上设置有第一环形凹槽，所述第二筛孔均匀设置在所述第一环形凹槽的槽底。

在另一种可能的实现方式中，所述第一环形凹槽的数量为一个或多个。

在另一种可能的实现方式中，所述第一筛孔的数量为多个，所述第二筛孔的数量为多个。

另一方面，本申请提供了一种完井管柱，所述完井管柱包括：第一筛管、第二筛管和上述任一项所述的完井开关；

所述完井开关的一端与所述第一筛管连接，所述完井开关的另一端与所述第二筛管连接。

在一种可能的实现方式中，所述第一筛管、所述第二筛管和完井开关分别位于不同油层，所述完井管柱还包括：第一油水封隔器和第二油水封隔器；

所述第一油水封隔器设置在所述第一筛管的外侧，且位于所述完井开关的一端与所述第一筛管的连接位置；所述第二油水封隔器设置在所述第二筛管的外侧，且位于所述完井开关的另一端与所述第二筛管的连接位置；

所述第一油水封隔器和所述第二油水封隔器，用于封隔不同油层之间的油液。

本申请实施例提供了一种完井开关，滑套和壳体之间能够滑动，通过滑动滑套改变第一筛孔和第二筛孔的相对位置，从而控制完井开关的打开和关闭。一方面，由于在完井开关处于打开状态时，油层内的油液通过第一筛孔与第二筛孔进入壳体内，所以省去了通过射孔弹对油层进行射孔的步骤。另一方面，由于通过滑套连接管，带动滑套向下移动使第一筛孔与第二筛孔相互错开，来关闭完井开关，所以省去了对油层进行封堵的步骤。由此可知，该完井开关可以减少完井的步骤，提高了完井的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本申请实施例提供的一种完井开关处于打开状态的结构示意图；

图2是根据本申请实施例提供的一种完井开关处于关闭状态的结构示意图；

图3是根据本申请实施例提供的一种完井管柱的结构示意图。

附图标记：

1 完井开关

11 壳体

111 第一筛孔

12 滑套

121 第二筛孔

122 凹型槽

13 剪钉

14 滑套连接管

141 卡瓦

15 限位接头

16 过滤件

2 第一筛管

3 第二筛管

4 第一油水封隔器

5 第二油水封隔器

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，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

图1是本申请提供的一种完井开关1的结构示意图。参见图1和图2，该完井开关1包括：壳体11、滑套12、剪钉13、滑套连接管14和限位接头15；

滑套12设置在壳体11内，且滑套12的外壁与壳体11的内壁贴合连接在一起，限位接头15与壳体11的底端连接；壳体11上设置有第一筛孔111，滑套12上设置第二筛孔121；

在完井开关1处于打开状态时，剪钉13，用于将滑套12固定在壳体11内的预设位置，预设位置为第一筛孔111与第二筛孔121的处于正对时的位置，油层内的油液通过第一筛孔111与第二筛孔121进入壳体11内；

在完井开关1准备关闭时，将滑套连接管14与滑套12连接，在滑套连接管14向下移动的过程中，滑套连接管14带动滑套12向下移动至限位接头15位置，剪钉13受到滑套12向下的拉力而剪断，第一筛孔111与第二筛孔121相互错开，完井开关1处于关闭状态；

限位接头15，用于限定滑套连接管14和滑套12向下移动的距离。

本申请实施例提供了一种完井开关1，由于根据滑套12和壳体11之间的相互滑动，通过改变第一筛孔111和第二筛孔121的位置，直接控制完井开关1的打开和关闭。一方面，由于完井开关1设置有第一筛孔111和第二筛孔121，所以不用射孔弹完成射孔，另一方面，不需要在完井套管与井眼之间注入水泥进行固井，所以该完井开关1可以减少完井的步骤，提高了完井的效率。

壳体11的介绍：壳体11的形状为圆柱形。壳体11的材料可以是金属，如，铜、铁等；也可以是金属合金，例如，镍铬合金、铝合金等。壳体11的长度大于该完井开关1所在的油层的厚度。可选的，壳体11的长度是30cm-50cm之间的任一数值，例如，30cm、40cm、45cm等。在本申请实施例中，对壳体11的形状、材料和长度不作具体限定，可以根据需要进行设置并更改。

其中，限位接头15与壳体11的底端连接。可选的，壳体11的底端设置有第一内螺纹，限位接头15的一端设置有第一外螺纹，壳体11的底端与限位接头15之间通过第一内螺纹和第一外螺纹连接。

在一种可能的实现方式中，壳体11上设置有第一筛孔111，第一筛孔111的数量为多个。可选的，多个第一筛孔111沿周向方向设置在壳体11上。可选的，第一筛孔111为圆形筛孔。

在一种可能的实现方式中，完井开关1还包括过滤件，过滤件设置在第一筛孔111内，用于过滤油液内的砂砾，过滤件可以防止砂砾进入壳体11内。过滤件的形状与第一过滤孔的形状和尺寸相匹配。可选的，过滤件为多层过滤网重叠构成的圆形过滤件。

可选的，第一筛孔111的内壁设置螺纹，过滤件直接通过螺纹固定在第一筛孔111内；或者，过滤件外设置带有螺纹的过滤外壳；过滤件通过带有螺纹的过滤外壳与第一筛孔111固定在一起。

滑套12的介绍：滑套12设置在壳体11内，且滑套12的外壁与壳体11的内壁贴合连接在一起。可选的，滑套12的形状为圆柱形。滑套12的材料可以是金属，如，铜、铁等；也可以是金属合金，例如，镍铬合金、铝合金等。滑套12的长度小于壳体11的长度，且滑套12的长度与壳体11的长度之差大于第一筛孔111的尺寸。在未与壳体11连接时，滑套12可以在壳体11内移动。

在一种可能的实现方式中，滑套12的外壁与壳体11的内壁之间通过剪钉13固定在一起。可选的，壳体11上还设置有剪钉13孔，剪钉13孔的数量与剪钉13的数量相同。剪钉13孔可以设置在壳体11的上部、中部。可选的，剪钉13孔设置在壳体11的上部。

其中，剪钉13的一端固定在滑套12上，剪钉13的另一端与壳体11上的剪钉13孔连接，通过剪钉13与剪钉13孔将滑套12固定在壳体11内的预设位置。其中，预设位置为第一筛孔111与第二筛孔121的处于正对时的位置，油层内的油液通过第一筛孔111与第二筛孔121进入壳体11内。

在一种可能的实现方式中，滑套12的外壁上设置有第一环形凹槽，第二筛孔121的数量为多个，多个第二筛孔121均匀分布在第一环形凹槽的槽底。

在一种可能的实现方式中，第二筛孔121为圆形筛孔，且第一筛孔111的尺寸与第二筛孔121的尺寸相同。第一筛孔111的尺寸和第二筛孔121的尺寸可以是5mm-30mm之间的任一数值，例如，15mm、18mm、20mm等。

可选的，第一筛孔111的数量与第二筛孔121的数量相同；第一筛孔111的数量和第二筛孔121的数量可以是2个-10个之间的任一数值，例如，2个、6个、8个等。

需要说明的一点是，第一环形凹槽的数量为一个或多个。第一环形凹槽为一个时，第一环形凹槽位于滑套12的上部、中部或下部。第一环形凹槽为多个时，多个第一环形凹槽可以均匀设置在滑套12上。其中，第一环形凹槽的位置与壳体11上第一筛孔111的位置为相对位置，从而可以确保在滑套12的外壁与壳体11的内壁贴合连接在一起时，第一筛孔111与第二筛孔121能够处于正对位置。

滑套连接管14的介绍：在完井开关1处于打开状态时，滑套连接管14设置在壳体11外，在完井开关1准备关闭时，才将滑套连接管14吊入壳体11内，通过滑套连接管14带动滑套12向下移动来关闭完井开光。

滑套连接管14的形状与滑套12的形状相同，可选的，滑套连接管14的形状为圆柱形。滑套连接管14的材料可以是金属，如，铜、铁等；也可以是金属合金，例如，镍铬合金、铝合金等。

在一种可能的实现方式中，滑套连接管14上设置有卡瓦141，卡瓦141设置在滑套连接管14的上部、中部或下部。滑套12上设置有锁紧槽，锁紧槽的位置与卡瓦141的位置相互匹配，在准备关闭完井开关1时，滑套连接管14与滑套12通过卡瓦141与锁紧槽连接在一起。在滑套连接管14向下移动的过程中，滑套连接管14带动滑套12向下移动至限位接头15位置，剪钉13受到滑套12向下的拉力而剪断，第一筛孔111与第二筛孔121相互错开，完井开关1处于关闭状态。可选的，锁紧槽的形状为环形。

可选的，滑套连接管14上设置有卡瓦141槽，卡瓦141为“T”型结构。卡瓦141内侧与滑套连接管14内的液体接触；在准备关闭完井开关1时，增加滑套连接管14内液体的压力，通过高压液体将卡瓦141的外侧弹出，卡瓦141的内侧卡在卡瓦141槽内，卡瓦141的外侧与锁紧槽连接在一起。

在一种可能的实现方式中，卡瓦141的外侧设置锯齿形的卡瓦牙，锁紧槽为环形凹槽，在准备关闭完井开关1时，卡瓦141外侧的卡瓦牙与锁紧槽连接在一起。

在本申请实施例中，通过锯齿形的卡瓦牙能够防止卡瓦牙与锁紧槽之间发生滑动，使卡瓦牙与锁紧槽稳固连接在一起，提高该完井开关1的可靠性。

限位接头15的介绍：限位接头15的形状为圆柱形。限位接头15的材料可以是金属，如，铜、铁等；也可以是金属合金，例如，镍铬合金、铝合金等。限位接头15的长度是10cm-20cm之间的任一数值，例如，10cm、15cmm、18cm等。

需要说明的一点是，在滑套连接管14向下移动的过程中，滑套连接管14带动滑套12向下移动至限位接头15位置，限位接头15，用于限定滑套连接管14和滑套12向下移动的距离。此时，滑套12的外壁对壳体11上的第一筛孔111进行封堵，油层内的油液无法通过第一筛孔111与第二筛孔121进入壳体11内。

图3是本申请提供的一种完井管柱的结构示意图。参见图3，该完井管柱包括：第一筛管2、第二筛管3和上述任一种可能的实现方式中的完井开关1；

完井开关1的一端与第一筛管2连接，完井开关1的另一端与第二筛管3连接。

在一种可能的实现方式中，完井开关1的一端设置第二内螺纹，第一筛管2设置第二外螺纹；限位接头15的另一端设置有第三外螺纹，第二筛管3上设置第三内螺纹；完井开关1的一端与第一筛管2之间通过第二内螺纹和第二外螺纹连接，限位接头15的另一端与第二筛管3通过第三内螺纹和第三外螺纹连接。

在一种可能的实现方式中，第一筛管2、第二筛管3和完井开关1分别位于不同油层，完井管柱还包括：第一油水封隔器4和第二油水封隔器5。

第一油水封隔器4设置在第一筛管2的外侧，且位于完井开关1的一端与第一筛管2的连接位置；第二油水封隔器5设置在第二筛管3的外侧，且位于完井开关1的另一端与第二筛管3的连接位置；第一油水封隔器4和第二油水封隔器5，用于封隔不同油层之间的油液。

在一种可能的实现方式中，该完井管柱还包括：第一盲管和第二盲管，第一盲管的一端与第一筛管2连接，第一盲管的另一端与完井开关1连接；第二盲管的一端与第二筛管2连接，第二盲管的另一端与完井开关1连接。

需要说明的一点是，第一筛管2、第二筛管3、第一盲管、第二盲管和完井开关1的数量可以是一个或多个。在本申请实施例中，对第一筛管2、第二筛管3、第一盲管、第二盲管和完井开关1的数量不作具体限定，可以根据需要进行设置并更改。

下面对该完井管柱的使用方法进行介绍：

步骤101、将第一筛管2、第二筛管3和完井开关1连接，得到完井管柱，且完井开关1处于开启状态。

步骤102、将完井管柱下入水平井井筒内，且使完井开关1位于含水油层中间，两组油水封隔器分别位于含水油层两端。其中，含水油层为含水但具有一定开采价值的油层。

步骤103、通过完井开关1对含水油层进行开采。

步骤104、当含水油层的出水量上升，无开采价值后。将滑套连接管14下入至完井开关1内。且使滑套连接管14上卡瓦141的位置与滑套12上凹型槽122的位置相对。

步骤105、增加滑套连接管14内液体的压力，通过高压液体将卡瓦141的外侧弹出，卡瓦141的内侧卡在卡瓦141槽内，卡瓦141的外侧与锁紧槽连接在一起。

步骤106、向下移动滑套连接管14，剪钉13被剪断，滑套连接管14带动滑套12向下移动，直至滑套12与限位接头15接触。此时，第一筛孔111与第二筛孔121相互错开，完井开关1为关闭状态。

需要说明的一点是，滑套连接管14为关闭该完井开关1的关闭工具，在完井开关1处于打开状态时，油层内的油液通过第一筛孔111与第二筛孔121进入壳体11内，为了避免滑套连接管14影响油液在壳体11内的正常流动，滑套连接管14设置在壳体11的外部。在完井开关1准备关闭时，才将滑套连接管14吊入壳体内，将滑套连接管14与滑套12连接。

需要说明的另一点是，完井开关1所在的油层为含水油层，含水油层中的含水量随着开采时间的增加而逐渐升高。在含水油层的出水量上升至预设出水量时，确定该含水油层无开采价值。此时，通过关闭完井开关1，即可停止对该含水油层的开采。

本申请实施例提供了一种完井管柱，滑套12和壳体之间能够滑动，通过滑动滑套12改变第一筛孔111和第二筛孔121的相对位置，从而控制完井开关的打开和关闭。一方面，由于在完井开关处于打开状态时，油层内的油液通过第一筛孔111与第二筛孔121进入壳体内，所以省去了通过射孔弹对油层进行射孔的步骤。另一方面，由于通过滑套连接管14，带动滑套12向下移动使第一筛孔111与第二筛孔121相互错开，来关闭完井开关，所以省去了对油层进行封堵的步骤。由此可知，该完井管柱可以减少完井的步骤，提高了完井的效率。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种完井开关，其特征在于，所述完井开关包括：壳体、滑套、剪钉、滑套连接管和限位接头；

所述滑套设置在所述壳体内，且所述滑套的外壁与所述壳体的内壁贴合连接在一起，所述限位接头与所述壳体的底端连接；所述壳体上设置有第一筛孔，所述滑套上设置第二筛孔；

在完井开关处于打开状态时，所述剪钉，用于将所述滑套固定在所述壳体内的预设位置，所述预设位置为所述第一筛孔与所述第二筛孔的处于正对时的位置，油层内的油液通过所述第一筛孔与所述第二筛孔进入所述壳体内；

在所述完井开关准备关闭时，将所述滑套连接管与所述滑套连接，在所述滑套连接管向下移动的过程中，所述滑套连接管带动所述滑套向下移动至所述限位接头位置，所述剪钉受到所述滑套向下的拉力而剪断，所述第一筛孔与所述第二筛孔相互错开，所述完井开关处于关闭状态；

所述限位接头，用于限定所述滑套连接管和所述滑套向下移动的距离。

2.根据权利要求1所述的完井开关，其特征在于，所述滑套上设置有锁紧槽，所述滑套连接管上设置有卡瓦；

在所述完井开关准备关闭时，所述滑套连接管与所述滑套通过所述卡瓦与所述锁紧槽连接在一起。

3.根据权利要求2所述的完井开关，其特征在于，所述卡瓦的外侧设置锯齿形的卡瓦牙，所述卡瓦内侧与所述滑套连接管内的液体接触；

在所述完井开关准备关闭时，增加所述滑套连接管内液体的压力，通过所述高压液体将所述卡瓦弹出，所述卡瓦牙与所述锁紧槽连接在一起。

4.根据权利要求1所述的完井开关，其特征在于，所述完井开关还包括过滤件；

所述过滤件设置在所述第一筛孔内，用于过滤所述油液内的砂砾。

5.根据权利要求4所述的完井开关，其特征在于，所述第一筛孔为圆形筛孔，所述过滤件为多层过滤网重叠构成的圆形过滤件。

6.根据权利要求1所述的完井开关，其特征在于，所述滑套的外壁上设置有第一环形凹槽，所述第二筛孔均匀设置在所述第一环形凹槽的槽底。

7.根据权利要求6所述的完井开关，其特征在于，所述第一环形凹槽的数量为一个或多个。

8.根据权利要求1所述的完井开关，其特征在于，所述第一筛孔的数量为多个，所述第二筛孔的数量为多个。

9.一种完井管柱，其特征在于，所述完井管柱包括：第一筛管、第二筛管和权利要求1-9任一项所述的完井开关；

所述完井开关的一端与所述第一筛管连接，所述完井开关的另一端与所述第二筛管连接。

10.根据权利要求9所述的完井管柱，其特征在于，所述第一筛管、所述第二筛管和完井开关分别位于不同油层，所述完井管柱还包括：第一油水封隔器和第二油水封隔器；

所述第一油水封隔器设置在所述第一筛管的外侧，且位于所述完井开关的一端与所述第一筛管的连接位置；所述第二油水封隔器设置在所述第二筛管的外侧，且位于所述完井开关的另一端与所述第二筛管的连接位置；

所述第一油水封隔器和所述第二油水封隔器，用于封隔不同油层之间的油液。

Images