CN202064920U - 稠油水平井分段完井工艺技术管柱 - Google Patents

Abstract

一种稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其特征在于，所述管柱包括套管、高温悬挂器、筛管、高温管外扶正器、高温管外封隔器及引鞋；所述高温悬挂器上部悬挂于井口的技术套管底部；所述套管顶部连接所述高温悬挂器下部；所述套管底部与多个所述高温管外扶正器、高温管外封隔器及筛管串联连接，各所述筛管之间设有至少一个所述高温管外封隔器；所述引鞋设置于该管柱的末端；所述高温管外扶正器及高温管外封隔器均设有热力膨胀驱动装置；本实用新型的稠油水平井分段完井工艺技术管柱采用热力驱动封隔器及扶正器的完井结构，有效防止层间干扰、改善笼统开采，提高油藏的采收率。

Description

稠油水平井分段完井工艺技术管柱

技术领域

本实用新型涉及一种完井管柱，尤其是涉及一种稠油水平井分段完井工艺技术管柱。

背景技术

稠油水平井完井技术多采取裸眼完井、砾石充填完井、割缝筛管完井等方式。一方面由于现阶段水平井的水平段过长，另一方面由于地层沉积不均匀造成水平井段上存在各向物性差异，导致在整个采油、压裂、找堵水、注汽过程中，都集中作用在局部渗透率高的井段，而渗透率较低的井段会形成效果不均匀的现象。尤其是导致在注汽过程中，蒸汽在局部井段会形成突进现象，造成水平井段吸汽不均现象。而上述完井方式不能很好的解决采油过程中局部渗透率高的问题，必须要有一种新的完井管柱来将水平井段分隔为多个相对独立的产层，同时又要保证这些独立的产层之间的有效密封。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种稠油水平井分段完井工艺技术管柱，采用热力驱动封隔器及扶正器的完井结构，有效防止层间干扰、改善笼统开采，提高油藏的采收率。

本实用新型的技术解决方案是：

一种稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其中，所述管柱包括套管、高温悬挂器、筛管、高温管外扶正器、高温管外封隔器及引鞋；所述高温悬挂器上部悬挂于井口的技术套管底部；所述套管顶部连接所述高温悬挂器下部；所述套管底部与多个所述高温管外扶正器、高温管外封隔器及筛管串联连接，各所述筛管之间设有至少一个所述高温管外封隔器；所述引鞋设置于该管柱的末端；所述高温管外扶正器及高温管外封隔器均设有热力膨胀驱动装置。

上述的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其中，所述技术套管、高温悬挂器、套管、高温管外扶正器、高温管外封隔器、筛管及引鞋之间的连接处均设有密封元件。

上述的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其中，所述密封元件为耐高温橡胶O型圈。

上述的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其中，所述套管、高温管外扶正器、高温管外封隔器、筛管及引鞋之间的连接为螺纹连接或卡箍连接。

上述的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其中，所述高温管外扶正器及高温管外封隔器的热力膨胀驱动装置包括液缸、活塞、液体膨胀剂，所述活塞设置于该液缸的一侧。

上述的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其中，所述高温管外扶正器的活塞顶靠于该高温管外扶正器的支撑卡瓦的一端，所述支撑卡瓦为弹性扶正片。

上述的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其中，所述高温管外封隔器的活塞顶靠于该高温管外封隔器的高温胶筒的一侧。

上述的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其中，所述活塞设有止退牙锁紧机构。

上述的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其中，所述套管、高温管外扶正器、高温管外封隔器及筛管具有相同的内径。

上述的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其中，所述筛管为割缝筛管。

由以上说明得知，本实用新型与现有技术相比较，确实具有如下的优点：

本实用新型的稠油水平井分段完井工艺技术管柱能够以热力作用高温管外扶正器和高温管外封隔器等工具将水平井段分隔成几个相对独立的产层。相对独立的产层能够分别进行独立的采油、找堵水、防砂和注汽等井下作业措施。防止层间干扰、改善笼统开采，提高油藏的采收率。

本实用新型的稠油水平井分段完井工艺技术管柱中使用7″的套管、悬挂器、筛管、套管热力扶正器和高温管外封隔器的最小内径为159.4mm，可以容纳较大外径的注汽管柱和生产管柱，提高油井的生产能力，达到增产增注的目的。

如上所述，本实用新型利用特种液体的热膨胀作用力使高温管外扶正器和高温管外封隔器自动完成扶正和坐封，将水平井段分隔成几个相对独立的单元，简化了完井管柱的结构，也使得完井作业更为简单有效。另外，本实用新型稠油水平井分段完井工艺技术管柱实现了水平井分段采油、压裂、找堵水、注汽和其他增产措施，可以防止底水锥进造成的损害并弥补水平井在工艺方面存在的不足，充分发挥水平井特点，提高产油量、油汽比和采出程度，从而最终提高经济效益。

附图说明

图1为本实用新型稠油水平井分段完井工艺技术管柱一较佳实施例的结构示意图。

主要元件标号说明：

1：套管      2：高温管外扶正器  3：高温管外封隔器

4：高温悬挂器5：筛管            6：引鞋

7：技术套管  8：表层套管

具体实施方式

一种稠油水平井分段完井工艺技术管柱，包括套管、高温悬挂器、筛管、高温管外扶正器、高温管外封隔器及引鞋；所述高温悬挂器上部悬挂于井口的技术套管底部；所述套管顶部连接所述高温悬挂器下部；所述套管底部与多个所述高温管外扶正器、高温管外封隔器及筛管串联连接，各所述筛管之间设有至少一个高温管外封隔器；所述引鞋设置于该管柱的末端；所述高温管外扶正器及高温管外封隔器均设有热力膨胀驱动装置。

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，为本实用新型的稠油水平井分段完井工艺技术管柱的示意图，稠油水平井分段完井工艺技术管柱主要包括套管1、高温悬挂器4、筛管5、高温管外扶正器2、高温管外封隔器3及引鞋6；高温悬挂器4上部悬挂设置于井口的技术套管7底部；套管1顶部连接高温悬挂器4下部，通过高温悬挂器4座封而将套管1牢固地密封固定在技术套管7底部；而套管1底部与多个高温管外扶正器2、高温管外封隔器3及筛管5串联连接，并且各所述筛管5之间设有至少一个高温管外封隔器3，由此，经由高温管外封隔器3而将水平井段分隔成多个相对独立的产层，每段筛管5对应一个产层，而能够进行独立的采油、找堵水、防砂和注气等作业；在管柱的末端设置有便于管柱下入的引鞋6；本实用新型的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其高温管外扶正器2及高温管外封隔器3均设有热力膨胀驱动装置，高温管外扶正器2和高温管外封隔器3的原理相同，都是利用特殊热力膨胀液体受热膨胀而驱动高温管外扶正器2的整体卡瓦支撑管柱或高温管外封隔器3压缩胶筒密封裸眼地层与套管之间的环空空间。

本实用新型的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其一较佳的实施方案中，技术套管7、高温悬挂器4、套管1、高温管外扶正器2、高温管外封隔器3、筛管5及引鞋6之间的连接处均设有密封元件，以保证上述器件于管柱下至水平井段进行高温完井作业时的密封效果，尤其是保证高温管外封隔器3及高温管外扶正器2的顺利座封及扶正。

较佳地，上述密封元件为耐高温橡胶O型圈。耐高温橡胶O型圈是利用耐高温特种橡胶做成，在高温下短期能够具有良好的橡胶弹性，从而保证高温管外封隔器3、高温管外扶正器2顺利座封和扶正。

本实用新型的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，较佳地，套管1、高温管外扶正器2、高温管外封隔器3、筛管5及引鞋6之间的连接为螺纹连接或卡箍连接，能够使得本实用新型的稠油水平井分段完井工艺技术管柱的整体结构更加紧密和简捷，有利于管柱内工具的下入；当然上述器件间的连接也可以采用其他连接方式，并不以此为限。

本实用新型的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，较佳地，其套管1、高温管外扶正器2、高温管外封隔器3及筛管5具有相同的内径；能够于组合连接后，形成整体连续、平整的管柱内管壁，更有利于管柱内工具的下入，提高井下工作效率，减少和避免下井过程中的阻碍和故障。

本实用新型的主要特点是采用耐高温的高温管外封隔器3和高温管外扶正器2，且通过注气后热驱动本实用新型的高温管外封隔器3及高温管外扶正器2进行座封和扶正而完成完井作业。较佳地，本实用新型的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其高温管外扶正器2及高温管外封隔器3的热力膨胀驱动装置包括液缸、活塞、液体膨胀剂(图中未示)，为了使液体膨胀剂在遇热膨胀后能够起到推动活塞运动，使活塞进一步驱动高温管外封隔器3及高温管外扶正器2座封和扶正作业；以及尽可能的简化封隔器和扶正器的整体结构尺寸。本实用新型热力膨胀驱动装置的活塞对应设置于液缸的一侧，使其能够以最直接的方式驱动活塞，进而使活塞驱动封隔器及扶正器座封和扶正。

如上所述的稠油水平井分段完井工艺技术管柱的高温管外扶正器的热力膨胀驱动装置，其活塞进一步顶靠于高温管外扶正器2的支撑卡瓦的一端；在热力膨胀驱动装置遇热膨胀驱动活塞向支撑卡瓦的一端挤压后，支撑卡瓦受压迫而变形，沿着管柱周缘向外均匀地扩大支撑半径和压力，从而有效地实施管柱扶正作业；本实用新型的稠油水平井分段完井工艺技术管柱的高温管外扶正器2的支撑卡瓦为弹性扶正片。采用弹性扶正片，能够使半径扩展范围更大，扶正支撑力更加均匀，也更便于管柱在下入过程中的顺利前行。

如前述的稠油水平井分段完井工艺技术管柱的高温管外封隔器的热力膨胀驱动装置，其活塞顶靠于高温管外封隔器3的高温胶筒的一侧；在热力膨胀驱动装置遇热膨胀驱动活塞向高温胶筒的一侧挤压后，高温胶筒因受到挤压而变形，沿着管柱周缘向外均匀地扩大支撑半径和压力，使高温胶筒于裸眼地层与套管之间环形空间实现良好的座封，封隔水平井段形成多个独立的产层。本实用新型的高温胶筒使用耐高温复合材料制成，能够长期在高温情况下保持良好的密封作用。

本实用新型的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，较佳地，其高温管外封隔器3的热力膨胀驱动装置的活塞设有止退牙锁紧机构(图中未示)；将耐高温胶筒保持在挤压状态，能够使本实用新型的稠油水平井分段完井工艺技术管柱的具有更为稳定和可靠的座封效果，使水平井段分层采集的独立性更强，有效封隔时间更长。

本实用新型的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其中，其筛管5为割缝筛管，能够降低底水锥进的发生几率。

如图所示，为本实用新型的一较佳实施例的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，于欲进行完井作业的井口设有表层套管8，在表层套管8内穿设有技术套管7，技术套管7与表层套管8间紧密贴合且密封连接；技术套管7较表层套管8伸入地下更深的距离；于技术套管7的底部悬挂连接有一高温悬挂器4，高温悬挂器4的下部连接套管1的顶端，而套管1向下继续下入井中，并转向水平井段，套管1的底端与多个高温管外扶正器2、高温管外封隔器3及割缝筛管5连接；在本实施例中，如图所示，套管1底端首先与一高温管外扶正器2连接，而高温管外扶正器2的另一端依次与一高温管外封隔器3、一割缝筛管5、另一高温管外封隔器3、另一割缝筛管5、另一高温管外扶正器2、再一高温管外封隔器3、再一割缝筛管5以及引鞋6串联连接，使水平井段经由上述三个高温管外封隔器3的座封而形成了三个相对独立的产层；实现了水平井分段采油、压裂、找堵水、注汽和其他增产措施，可以防止底水锥进造成的损害并弥补水平井在工艺方面存在的不足，充分发挥水平井特点，提高产油量、油汽比和采出程度，从而最终提高经济效益。

本实用新型的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，较佳地管柱中高温悬挂器4的规格尺寸为95/8″变7″；而稠油水平井分段完井工艺技术管柱是将7″的稠油水平井完井管串悬挂在95/8″的技术套管7上。整个高温悬挂器4可以在较高的温度下保证密封和悬挂。本实用新型的实施过程是根据油层的分布状况、渗透率等综合条件等确定将地层所分的段数和分层的位置，按照分析结果连接下入管柱，在分段位置连接一个高温管外封隔器3和一个高温管外扶正器2。最后使用高温悬挂器4将完井管串悬挂在95/8″的技术套管7上。在注汽过程中，高温悬挂器4、高温管外封隔器3和高温管外扶正器2自动坐封、扶正，将水平井段分隔成若干个独立的单元，完成水平井的完井作业。

本实用新型的稠油水平井分段完井工艺技术管柱中，所使用的高温悬挂器、高温管外封隔器、高温管外扶正器及连接处采用的密封结构等，其耐高温程度较高，能够承受最高温度可达320℃。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其特征在于，所述管柱包括套管、高温悬挂器、筛管、高温管外扶正器、高温管外封隔器及引鞋；所述高温悬挂器上部悬挂于井口的技术套管底部；所述套管顶部连接所述高温悬挂器下部；所述套管底部与多个所述高温管外扶正器、高温管外封隔器及筛管串联连接，各所述筛管之间设有至少一个所述高温管外封隔器；所述引鞋设置于该管柱的末端；

所述高温管外扶正器及高温管外封隔器均设有热力膨胀驱动装置。

2.如权利要求1所述的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其特征在于，所述技术套管、高温悬挂器、套管、高温管外扶正器、高温管外封隔器、筛管及引鞋之间的连接处均设有密封元件。

3.如权利要求2所述的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其特征在于，所述密封元件为耐高温橡胶O型圈。

4.如权利要求1所述的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其特征在于，所述套管、高温管外扶正器、高温管外封隔器、筛管及引鞋之间的连接为螺纹连接或卡箍连接。

5.如权利要求1所述的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其特征在于，所述高温管外扶正器及高温管外封隔器的热力膨胀驱动装置包括液缸、活塞、液体膨胀剂，所述活塞设置于该液缸的一侧。

6.如权利要求4所述的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其特征在于，所述高温管外扶正器的活塞顶靠于该高温管外扶正器的支撑卡瓦的一端，所述支撑卡瓦为弹性扶正片。

7.如权利要求4所述的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其特征在于，所述高温管外封隔器的活塞顶靠于该高温管外封隔器的高温胶筒的一侧。

8.如权利要求7所述的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其特征在于，所述活塞设有止退牙锁紧机构。

9.如权利要求1所述的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其特征在于，所述套管、高温管外扶正器、高温管外封隔器及筛管具有相同的内径。

10.如权利要求1所述的稠油水平井分段完井工艺技术管柱，其特征在于，所述筛管为割缝筛管。

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