CN203050657U

CN203050657U - 一种水平井无限级均匀酸化工艺管柱

Info

Publication number: CN203050657U
Application number: CN 201220656232
Authority: CN
Inventors: 陈辽望; 宋翔虎; 陈曙光; 崔晓宇; 徐乐; 关伟; 韩冬深; 宋新民; 李超; 陈辽洋
Original assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Priority date: 2012-11-23
Filing date: 2012-11-23
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2022-11-23

Abstract

本实用新型提供一种水平井无限级均匀酸化工艺管柱，包含油管、滑套、堵塞器、扶正器及导向器，油管间隔连接多级滑套，油管上靠近各滑套处分别套设一扶正器，油管末端连接导向器，滑套包括滑套本体及滑芯，滑套本体上端连接上接头，侧壁上有出液孔，滑芯嵌设于滑套本体中，外侧壁与滑套本体的内壁密贴，滑芯上端通过剪切销钉与上接头固接，其下端的内壁上固定有剪环，其侧壁上设有与出液孔对应连通的引流孔，滑套本体下端的内壁上有环托台，滑芯于剪切销钉剪断时，能下移并放置在环托台上，其侧壁封堵出液孔；能嵌设在滑芯中的堵塞器，能承置在剪环上并密封滑芯内腔，堵塞器于上一级滑套的剪环剪断时，能经由油管移动至下一级滑套的滑芯中。

Description

一种水平井无限级均匀酸化工艺管柱

技术领域

本发明属于油气田开发中分层酸化技术领域，具体而言，涉及一种水平井无限级均匀酸化工艺管柱，其能在水平井中对地层进行无限级的均匀酸化作业。

背景技术

近年来，油田水平井开发已经进入到规模应用阶段，而在水平井开发过程中，对于经测试储层伤害严重、达不到设计产能又无法采取压裂措施的水平井，采取酸化措施是解除近井地带污染堵塞、提高油井产能的最有效技术。

目前，在多层或厚层的油气井中，由于各层段渗透率差别较大，需要分层进行酸化，以保证压开渗透率低的层段。其中，常规的多油层全井段酸化是一种笼统酸化，但由于实际酸化中各层渗透率差别较大，这样并不能保证酸液均匀地进入到油层中，增加了施工难度；而采用投球分层酸化工艺，虽能够保证酸液均匀进入到油层中，但由于停泵投球进行分段酸化，施工难以连续进行，且进行投球酸化施工，滑套的内径从下至上一般是从小到大，从而所需封堵的球也会变大，球变大到一定程度后会大于滑套内径，此时滑套内径就满足不了球的直径需求，导致投球对工具滑套内径有限制要求，只能对有限层段进行酸化施工。

有鉴于上述公知技术存在的缺陷，本设计人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研制出本实用新型的水平井无限级均匀酸化工艺管柱。

实用新型内容

本实用新型的目的是在于提供一种水平井无限级均匀酸化工艺管柱，该工艺管柱能在水平井中对地层进行无限级的均匀酸化作业，保证水平井段均匀酸化。

为此，本实用新型提供一种水平井无限级均匀酸化工艺管柱，其包含有油管、滑套、堵塞器、扶正器及导向器，所述油管间隔连接有多级所述滑套，并在所述油管上靠近各所述滑套的位置处分别套设有一所述扶正器，所述油管的末端连接有所述导向器，其中：

所述滑套包括一滑套本体及一中空的滑芯，所述滑套本体为一中空的管柱，其上端通过内螺纹连接有一上接头，而其侧壁上沿周向则均布有三个出液孔，所述滑芯嵌设于所述滑套本体中，其外侧壁与所述滑套本体的内壁相密贴，所述滑芯的上端则通过一剪切销钉与所述上接头的侧壁相固接，其下端的内壁上固设有一额定剪切力大于所述剪切销钉的额定剪切力的剪环，所述滑芯的侧壁上沿周向均布有三个引流孔，各所述引流孔与各所述出液孔对应连通，其中，所述滑套本体下端的内壁上沿径向向内凸设有一环托台，所述滑芯于所述剪切销钉剪断时，能沿所述滑套本体的内腔下移并放置在所述环托台上，而其侧壁则能对应封堵各所述出液孔；

一能嵌设在所述滑套的滑芯中的所述堵塞器，能承置在所述剪环上并密封所述滑芯的内腔；

其中，所述堵塞器于上一级所述滑套的剪环剪断时，经注液打压能沿上一级所述滑套的滑芯及滑套本体的内腔向下移动，并经由所述油管移动至下一级所述滑套的滑芯中。

如上所述的水平井无限级均匀酸化工艺管柱，其中，所述剪环的上端嵌设在所述滑芯的内壁上，其下端则沿径向向内形成一能承托所述堵塞器的环耳，所述滑芯的下端另套设有一环压帽，所述环压帽的上端嵌设在所述滑芯的外侧壁上，并通过内螺纹与所述滑芯的外侧壁相螺接，其下端沿径向向内凸设一环部，所述环部对应承托于所述剪环的下端面。

如上所述的水平井无限级均匀酸化工艺管柱，其中，所述堵塞器呈管状，其形成有一中空内腔，所述堵塞器的上端为开口端，而其下端为封闭端。

如上所述的水平井无限级均匀酸化工艺管柱，其中，所述滑套本体在其上端的内壁以及在所述出液孔两侧的内壁上分别嵌设有密封垫圈，而所述滑芯在相邻于所述剪环的内壁上嵌设有密封垫圈。

本实用新型提供的水平井无限级均匀酸化工艺管柱，可实现对该水平井的逐层酸化施工作业，其采用近似连续的逐点逐段的无限极酸化工艺处理，保证酸液均匀进入到地层，充分发挥作用，能提高酸化施工效果，最大限度的使水平井的各井段均匀受效，从而达到了增产的目的。

本实用新型提供的水平井无限级均匀酸化工艺管柱，通过设置堵塞器，并使其与滑套的滑芯相匹配，在实际使用中，该堵塞器依靠液力输送至滑套的滑芯处，并密封滑芯，随后即能对井段进行酸化施工，在完成施工后，通过在油管内建立一定的液压力，依次剪断剪切销钉及剪环，使滑芯下行，封闭出液孔，而该堵塞器则移动至下一级滑套内，进行下一井段的作业，与现有投球酸化技术相比，不受滑套内径限制，可以不限井段(即无限级)的施工作业，实现多级分层酸化；另外，在对水平井内各层段动作时，无需在井口进行重复投球等操作，无须停泵，使得施工能连续高效进行，大幅节省施工作业时间。

附图说明

图1为本实用新型中滑套及堵塞器的组成结构示意图，显示了两者在工作时的配合关系；

图2为本实用新型的使用状态参考图，示意性的显示了本实用新型的组成结构。

主要元件标号说明：

1 油管 2/2A/2B/2C 滑套

21 滑套本体 211 出液孔

212 环托台 22 滑芯

221 引流孔 23 上接头

24 剪切销钉 25 剪环

251 环耳 26 环压帽

261 环部 27 密封垫圈

28 密封垫圈 3 堵塞器

30 中空内腔 31 开口端

32 封闭端 4 扶正器

5 导向器 6 筛管

具体实施方式

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：

图1为本实用新型中滑套及堵塞器的组成结构示意图，显示了两者在工作时的配合关系；图2为本实用新型的使用状态参考图，示意性的显示了本实用新型的组成结构。

如图所示，本实用新型的水平井无限级均匀酸化工艺管柱，包含有油管1、滑套2、堵塞器3、扶正器4及一导向器5，所述油管1间隔连接有多级所述滑套2，并在所述油管1上靠近各所述滑套2的位置处分别套设有一所述扶正器4，所述油管1的末端连接有所述导向器5，其中：

请参见图1，所述滑套2包括一滑套本体21及一中空的滑芯22，所述滑套本体21为一中空的管柱，其上端通过内螺纹连接有一上接头23，而其侧壁上沿周向则均布有三个出液孔211，所述滑芯22嵌设于所述滑套本体21中，其外侧壁与所述滑套本体21的内壁相密贴，所述滑芯22的上端则通过一剪切销钉24与所述上接头23的侧壁相固接，其下端的内壁上固定有一额定剪切力大于所述剪切销钉24的额定剪切力的剪环25，即所述剪环25能承受的额定剪切力大于所述剪切销钉24能承受的额定剪切力，所述滑芯22的侧壁上沿周向均布有三个引流孔221，各所述引流孔221与各所述出液孔211对应连通，其中，所述滑套本体21下端的内壁上沿径向向内凸设有一环托台212，所述滑芯22于所述剪切销钉24剪断时，能沿所述滑套本体21的内腔下移并放置在所述环托台212上，而其侧壁则能对应封堵各所述出液孔211；

其中，所述堵塞器3能嵌设在所述滑套2的滑芯22内腔中，能承置在所述剪环25上并密封所述滑芯22的内腔，在实际工作中，当堵塞器封闭滑芯后，通过注入液体，即可进行所在层段的酸化施工作业；

其中，所述堵塞器3于上一级所述滑套2的剪环25剪断时，经注液打压能沿上一级所述滑芯22及滑套本体21的内腔向下移动，并经由所述油管1移动至下一级所述滑套2的滑芯22中。

优选的实施方式是，所述剪环25的上端嵌设在所述滑芯22的内壁上，其下端则沿径向向内形成一环耳251，所述环耳251用以承托所述堵塞器3；所述滑芯22的下端另套设有一环压帽26，所述环压帽26的上端嵌设在所述滑芯22的外侧壁上，并通过内螺纹与所述滑芯22的外侧壁相螺接，其下端则沿径向向内凸设一环部261，所述环部261对应承托于所述剪环25的下端面。当然，在实际使用中不以此为限，比如，剪环还可直接通过外螺接固定于所述滑芯下端的内壁上。

另外，所述堵塞器3呈管状，其形成有一中空内腔30，所述堵塞器3的上端为开口端31，而其另一端为封闭端32，在工作时更有利于液流的传送。

进一步地，所述滑套本体21在其上端的内壁以及在所述出液孔211两侧的内壁上分别嵌设有密封垫圈27，而所述滑芯22在相邻于所述剪环25的内壁上嵌设有密封垫圈28。

本实用新型的工作原理在于，将多个所述滑套2通过油管1依次间隔连接，并在油管1上靠近各级滑套2的位置套接扶正器4，在油管1的末端连接导向器5，以形成一滑套式投球多级酸化工艺管柱，实现对油井进行分层酸化处理。其中，扶正器4为刚性扶正器，其能保证入井后油管相对的居中；导向器5头部采用圆球形设计，保证油管顺利进入水平井段；而对于滑套1的数量及间隔距离，不做具体限定，根据水平井的井段情况而定，如在图2所示的结构中，对应于所需处理的三段式井段，间隔设置了三级滑套，即第一级滑套2A、第二级滑套2B及第三级滑套2C。

在实际使用中，将本实用新型的工艺管柱由井口下入水平井的筛管6内，使第一级滑套2A、第二级滑套2B及第三级滑套2C分别位于需处理的第一、第二及第三井段I、II、III；将堵塞器3从油管口置入油管1中，并向管柱内注液(如酸液)，使堵塞器3依靠液力输送移至第一级滑套的滑芯内，并由于剪环25的阻挡作用而停住，以对应密封第一级滑套的滑芯，进而堵住了该工艺管柱在第一级滑套2A后侧的通道，此时，只有第一级滑套2A通过其出液孔及引流孔，与地层之间有流动通道，液流会通过第一级滑套流入第一井段处，从而对该井段处的地层进行酸化作业，其中，通过堵塞器封闭第一级滑套的滑芯，使液体不会从第二级滑套及第三级滑套处外漏，使酸液均匀进入第一井段，保证液体充分发挥作用，提高第一井段的施工效果；

在第一井段的施工改造结束后，向油管内持续提高液流排量，以在滑芯内对堵塞器产生向下(即图2中朝向井底的向右的方向)的液压推力，由于剪环的额定剪切力大于剪切销钉的额定剪切力，当堵塞器承受的液压推力大于剪切销钉的额定剪切力时，堵塞器带动滑芯先行剪短剪切销钉，并整体向下运动，使滑芯携带堵塞器下行至滑套本体的环托台处，同时，滑芯的各引流孔与各出液孔相错位，其侧壁对应封闭出液孔，以关闭第一级滑套与地层之间的流动通道，之后，随着液流的不断注入，滑芯内的液压力随之升高，并传递至堵塞器处，使堵塞器在液流推力的作用下剪断剪环，即剪断剪环的耳部；随后，堵塞器与滑芯脱离，沿着管柱下行，到达下一级滑套的滑芯内，即可对第二井段II进行酸化施工，由于其具体实施过程与前述类似，在此不再赘述；依次类推，重复以上施工步骤，再对第三井段III进行作业，以完成对所有层段的酸化施工。

由此，本实用新型可实现对该水平井的逐层酸化施工作业，采用近似连续的逐点逐段的无限极酸化工艺处理，保证酸液均匀进入到地层，充分发挥作用，能提高酸化施工效果，最大限度的使水平井的各井段均匀受效，从而达到了增产的目的。另外，在投入堵塞器进行施工以前，还可以进行洗井工艺，进一步扩大了本实用新型的应用范围。

综上所述，本实用新型提供的水平井无限级均匀酸化工艺管柱，通过设置堵塞器，并使其与滑套的滑芯相匹配，在实际使用中，该堵塞器依靠液力输送至滑套的滑芯处，并密封滑芯，随后即能对井段进行酸化施工，在完成施工后，通过在油管内建立一定的液压力，依次剪断剪切销钉及剪环，使滑芯下行，封闭出液孔，而该堵塞器则移动至下一级滑套内，进行下一井段的作业，从而不受滑套内径限制，可以实现多级分层酸化；另外，在对各层段动作时，无需在井口进行重复投球等操作，无须停泵，使得施工能连续高效进行，大幅节省施工作业时间。

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

1.一种水平井无限级均匀酸化工艺管柱，其特征在于，所述水平井无限级均匀酸化工艺管柱包含有油管、滑套、堵塞器、扶正器及导向器，所述油管间隔连接有多级所述滑套，并在所述油管上靠近各所述滑套的位置处分别套设有一所述扶正器，所述油管的末端连接有所述导向器，其中：

2.如权利要求1所述的水平井无限级均匀酸化工艺管柱，其特征在于，所述剪环的上端嵌设在所述滑芯的内壁上，其下端则沿径向向内形成一能承托所述堵塞器的环耳；

所述滑芯的下端另套设有一环压帽，所述环压帽的上端嵌设在所述滑芯的外侧壁上，并通过内螺纹与所述滑芯的外侧壁相螺接，其下端则沿径向向内凸设一环部，所述环部对应承托于所述剪环的下端面。

3.如权利要求1所述的水平井无限级均匀酸化工艺管柱，其特征在于，所述堵塞器呈管状，其形成有一中空内腔，所述堵塞器的上端为开口端，而其下端为封闭端。

4.如权利要求1至3任一项所述的水平井无限级均匀酸化工艺管柱，其特征在于，所述滑套本体在其上端的内壁以及在所述出液孔两侧的内壁上分别嵌设有密封垫圈，而所述滑芯在相邻于所述剪环的内壁上嵌设有密封垫圈。