CN204283371U - 完井管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种完井管柱，它包括主井筒、穿设于主井筒内的油管、与主井筒相连通的第一次级井筒、套设在油管上并分别位于第一次级井筒上下两端的第一封隔器和第二封隔器、套设在油管上并位于第一封隔器与第二封隔器之间的第一开关、套设在第一次级井筒内的第一筛管，第一筛管在其远离主井筒的一端固连有密封件，第一筛管与第一次级井筒之间设有至少一个第一次级封隔器，第一次级井筒在第一次级封隔器与密封件之间设有与第一次级井筒相连通的第一三级井筒，第一三级井筒内套设有第三筛管。本实用新型的优点是在次级井中采用筛管分段完井的方式可以有效地过滤次级井内石油中的砂石，避免次级井内的石油因携带大量砂石而埋盖次级井。

Description

完井管柱

技术领域

本实用新型涉及石油开采技术领域，特别涉及一种完井管柱。

背景技术

石油开采过程中，为节约生产成本，可以对多分支井进行开发。多分支井通常指在一口主井的底部钻出两口或多口进入油气藏的次级井，甚至再从次级井中钻出三级子井。主井可以是直井或定向斜井等。次级井可以是定向斜井或水平井等。多分支井可以在一个主井筒内开采多个油气层，实现一井多靶和立体开采。多分支井不仅能够高效开发油气藏而且能够有效建设油气藏，大幅度地提高油气井的效益、降低吨油开采成本、提高单井产量、实现少井高产，也有利于提高最终采收率。

目前对多分支井进行开采石油时多采用裸眼完井的方式，例如中国专利ZL201020680603.8中介绍了一种一次生产管柱，这种一次生产管柱包括：油管；设置在油管上的举升系统；Y211封隔器，所述Y211封隔器的首端与所述举升系统连接；第一组分采结构，所述第一组分采结构包括相连接的Y341封隔器和分采开关，其中所述第一组分采结构中的Y341封隔器与所述Y211封隔器的尾端连接。

上述专利中的一次生产管柱由于在次级井中采用裸眼完井的方式，因此在对次级井进行采油的过程中，如果次级井中携带大量的砂石就会埋盖次级油井。若砂石越积越多甚至会造成卡死抽油泵的情况，这样就不能有效地对次级分支井或多级分支井进行开采石油。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种完井管柱，这种完井管柱在次级油井中采用筛管分段完井的方式，这样就可以有效地过滤次级井内石油中的砂石，避免次级井内的石油因携带大量砂石而埋盖次级井或者卡死泵抽油泵。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供了一种完井管柱，其特征在于，它包括：沿纵向延伸的主井筒、穿设于所述主井筒内的油管、与所述主井筒相连通的第一次级井筒、套设在所述油管上并分别位于所述第一次级井筒上下两端的第一封隔器和第二封隔器、套设在所述油管上并位于所述第一封隔器与所述第二封隔器之间的第一开关；所述完井管柱还包括套设在所述第一次级井筒内的第一筛管，所述第一筛管在其远离所述主井筒的一端固连有用于密封所述第一筛管的密封件，所述第一筛管与所述第一次级井筒之间设有至少一个第一次级封隔器，所述第一次级井筒在所述第一次级封隔器与所述密封件之间设有与所述第一次级井筒相连通的第一三级井筒，所述第一三级井筒内套设有第三筛管。

优选地，所述第一次级封隔器为至少两个，在所述相邻的两个第一次级封隔器之间设有与所述第一次级井筒相连通的第一三级井筒，所述第一三级井筒内套设有第三筛管。

进一步地，所述完井管柱还包括与所述主井筒相连通的第二次级井筒、设置在所述第二次级井筒下方的第三封隔器、套设在所述油管上并位于所述第二封隔器与所述第三封隔器之间的第二开关；所述第二次级井筒位于所述第二封隔器的下方，所述第二次级井筒内套设有第二筛管，所述第二筛管在其远离所述主井筒的一端固连有用于密封所述第二筛管的密封件，所述第二筛管与所述第二次级井筒之间设有至少两个第二次级封隔器，相邻的所述第二次级封隔器之间设有与所述第二次级井筒相连通的第二三级井筒，所述第二三级井筒内套设有第四筛管。

在另一个实施方式中，所述完井管柱还包括穿设在所述主井筒内并与所述主井筒相连通的第二次级井筒、设置在所述第二次级井筒与所述主井筒之间的第四封隔器、套设在所述油管上并位于所述第二封隔器与所述第四封隔器之间的第二开关；所述第二次级井筒位于所述第二封隔器的下方，所述第二次级井筒内套设有第二筛管，所述第二筛管在其远离所述主井筒的一端固连有用于密封所述第二筛管的密封件，所述第二筛管与所述第二次级井筒之间设有至少两个第二次级封隔器，相邻的所述第二次级封隔器之间设有与所述第二次级井筒相连通的第二三级井筒，所述第二三级井筒内套设有第四筛管。

优选地，所述主井筒第一封隔器上方的油管处设置有第三开关和用于将石油提升至井口的电潜泵，所述电潜泵与所述油管通过Y型接头相固定连接。

具体地，所述第一开关为滑套开关。

具体地，所述第二开关为坐落接头。

具体地，所述的第三开关为滑套开关。

优选地，所述油管上还套设有第四封隔器，所述第四封隔器位于所述第二次级井筒与所述主井筒之间。

具体地，所述密封件为丝堵。

本实用新型的优点是：1、采用本实用新型的完井管柱进行开采次级井内的石油时，由于次级井中采用筛管分段完井的方式，因此可以有效地过滤次级井内石油中的砂石，避免次级井内的石油因携带大量砂石而埋盖次级井或卡死抽油泵。

2、在次级井中采用筛管分段完井方式来对石油进行开采，可以针对次级井的不同出油部位进行分段开采，这样就使得次级井中出油均匀。

3、次级油井中的筛管具有支撑井壁的作用，避免在石油开采过程中因地层的松动、坍塌压垮油井。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1示出了本实用新型的完井管柱的结构示意图。

以上附图的附图标记：1、主井筒；2、油管；3、第一封隔器；4、第二封隔器；5、第一开关；6、第二开关；7、第四封隔器；8、第三开关；9、电潜泵；10、Y型接头；11、第一次级井筒；12、第一筛管；13、密封件；14、第一次级封隔器；15、第一三级井筒；151、第三筛管；21、第二次级井筒；22、第二筛管；23、第二次级封隔器；24、第二三级井筒；241、第四筛管。

具体实施方式

结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。

首先需要说明的是，本实用新型中所有引用的术语“上”均指的是沿油管轴线通向井口的方向；而所有引用的术语“下”均指的是沿油管轴线通向井底的方向；需要注意的是，该“上”和“下”可能与重力方向的“上”和“下”不同，例如在水平井应用本实用新型的情况。

如附图1所示，本实用新型提供了一种完井管柱，它包括：沿纵向延伸的主井筒1、穿设于主井筒1内的油管2、与主井筒1相连通的第一次级井筒11、套设在油管2上并分别位于第一次级井筒11上下两端的第一封隔器3和第二封隔器4、套设在油管2上并位于第一封隔器3与第二封隔器4之间的第一开关5；完井管柱还包括套设在第一次级井筒11内的第一筛管12，第一筛管12在其远离主井筒1的一端固连有用于密封第一筛管12的密封件13，第一筛管12与第一次级井筒11之间设有至少一个第一次级封隔器14，第一次级井筒11在第一次级封隔器14与密封件13之间设有与第一次级井筒11相连通的第一三级井筒15，第一三级井筒15内套设有第三筛管151。

具体地，油管2套设在主井筒1的内部，且油管2的外壁与主井筒1的内壁之间形成了一定的环形空间。第一封隔器3位于油管2外壁与主井筒1内壁构成的环形空间内。

第一封隔器3由上接头、下接头、中心管、胶筒和坐封部件构成。上接头和下接头分别螺纹连接于中心管的两端，中心管中央外侧套设有胶筒芯管，胶筒设在胶筒芯管外侧，在胶筒下端的中心管外侧套设有外筒，在外筒和中心管之间设有坐封部件、解封部件以及防中途坐封的部件。坐封时通过外部作用力使坐封部件挤压胶筒，胶筒在长度方向上被压缩，并在径向上扩径，与第一封隔器3外的主井筒1壁面接触实现坐封。第二封隔器4的结构和坐封原理与第一封隔器3相同。

第一开关5最好为滑套开关，它由上接头、上限位体、内套、外套、通道、连接套、下限位体、弹簧爪、下接头组成。滑套开关外套上端部与上接头螺纹连接，下端通过连接套与下接头连接，内外套的对应位置上开有孔，形成通道。内套上下两端通过螺纹分别与上下限位体连接，外套与内套之间密封，并可在一定范围内上下活动，外套上端部带有弹爪，下端部设有孔，通过钢丝绳与下限位体内的弹簧爪相连。开启滑套开关时，撑开滑套开关控制器的对接爪，使之与外套上端部相配，上提电缆，外套上行，安装在下限位体内的弹簧爪随之下行，滑套开关打开。这时，第一次级井内的石油可从通过滑套开关的通道进入油管2内。需要关闭滑套开关时，将滑套开关控制器的对接爪收缩并下放到准确位置，撑开对接爪，使之与井下开关弹簧爪相配，上提电缆，弹簧爪上行，通过钢丝绳带动外套下行，滑套开关关闭。这时，就对第一次级井进行了封堵。

第一筛管12一端与主井筒1相固定连接，第一筛管12的另一端与密封件13相固定连接，第一筛管12可以为割缝筛管，石油可以通过第一筛管12的割缝流进第一筛管12内，这样可以起到过滤石油内泥沙的作用。当然地，第一筛管12也可以为其他任何形式的能实现过滤石油内泥沙的筛管。密封件13优选为丝堵。

根据需要可以在第一筛管12与第一次级井筒11形成的环空内套设至少一个第一次级封隔器14，第一次级封隔器14的结构和坐封原理与第一封隔器3相同。第一次级封隔器14与丝堵之间设有与第一次级井筒11相连通的第一三级井筒15，第一三级井筒15构成了三级分支井，第一三级井筒15内套设有第三筛管151，第三筛管151的一端连接第一次级井筒11，另一端与丝堵进行连接。

第一次级井采用筛管分段完井方式，利用第一次级封隔器14可以对第一次级井内进行分段开采石油，同时，筛管还起到了支撑井壁的作用，避免在石油开采过程中对井筒的管壁高载荷作用力带来的伤害。

本实用新型的完井管柱与现有技术相比，结构简单，操作便利，可满足目前油井大规模开采的需求。在次级井中采用筛管分段完井方式来对石油进行开采，可以有效地过滤次级井内石油中的砂石，避免次级井内的石油中因携带大量砂石而埋盖次级井，同时可针对次级井的不同出油部位进行分段开采，这样就使得次级井中均匀出油。

优选地，第一次级封隔器14为至少两个，在相邻的两个第一次级封隔器14之间设有与第一次级井筒11相连通的第一三级井筒15，第一三级井筒15内套设有第三筛管151。

在一个具体的实施方式中，完井管柱还包括与主井筒1相连通的第二次级井筒21、设置在第二次级井筒21下方的第三封隔器(图中未示出)、套设在油管2上并位于第二封隔器4与第三封隔器之间的第二开关6；第二次级井筒21位于第二封隔器4的下方，第二次级井筒21内套设有第二筛管22，第二筛管22在其远离主井筒1的一端固连有用于密封第二筛管22的密封件13，第二筛管22与第二次级井筒21之间设有至少两个第二次级封隔器23，相邻的第二次级封隔器23之间设有与第二次级井筒21相连通的第二三级井筒24，第二三级井筒24内套设有第四筛管241。其中密封件13他优选为丝堵，第三封隔器与第一封隔器3的结构和坐封原理相同，第二分采开关为坐落接头，优选为NO-GO坐落接头。第二筛管22与第一筛管12的结构和作用也相同。

在一个优选地实施方式中，完井管柱还包括穿设在主井筒1内并与主井筒1相连通的第二次级井筒21、设置在第二次级井筒21与主井筒1之间的第四封隔器7、套设在油管2上并位于第二封隔器4与第四封隔器7之间的第二开关6；第二次级井筒21位于第二封隔器4的下方，第二次级井筒21内套设有第二筛管22，第二筛管22在其远离主井筒1的一端固连有用于密封第二筛管22的密封件13，第二筛管22与第二次级井筒21之间设有至少两个第二次级封隔器23，相邻的第二次级封隔器23之间设有与第二次级井筒21相连通的第二三级井筒24，第二三级井筒24内套设有第四筛管241。

优选地，主井筒1第一封隔器3上方的油管2处设置有第三开关8和用于将石油提升至井口的电潜泵9，电潜泵9与油管2通过Y型接头10相固定连接。第三开关8也可以为滑套开关。

具体地，当油井不能自喷时，要打开第一封隔器3上方的第三滑套开关，使得油管2中的石油流进油管2与主井筒1的环形空间内部。再开启电潜泵9，电潜泵9将抽取此环形空间内部的石油，再将石油举升至井口。

另一种实施方式中，油管2上还套设有第四封隔器7，第四封隔器7位于第二次级井筒21与主井筒1之间。第四封隔器7可以进一步密封主井筒1内的环空。

下面将以两个次级井为例阐述本实用新型的完井管柱的具体工作原理和使用方法：

完井时，将第一次级井筒11和第二次级井筒21的第一筛管12和第二筛管22、第一次级封隔器14和第二次级封隔器23以及丝堵顺次进行连接之后分别下入第一次级井筒11和第二次级井筒21中，使次级井中相邻的次级封隔器位于三级井筒的井口两端。次级管柱下放完毕后，分别使第一次级井筒11和第二次级井筒21中的次级封隔器涨封。然后将主井筒1的油管2、电潜泵9、第三开关8、第一封隔器3、第一开关5、第二封隔器4、第二开关6以及第四封隔器7顺次进行连接。使电潜泵9位于第三开关8的上端。第一封隔器3和第二封隔器4分别位于第一次级井筒11的井口两端，第四封隔器7位于第二次级井筒21的井口上端。第三开关8位于第一封隔器3上端，第一开关5位于第二封隔器4上方，第二开关6位于第四封隔器7的上方。然后坐封主井筒1内的第一封隔器3、第二封隔器4，以及第四封隔器7。接着分别对第一次级井筒11和第二次级井筒21进行试油生产(其中试油过程与抽油过程相同，下文中将具体讲述抽油过程)。如果各个次级井的管柱连接正常，试油成功满足之后的抽油生产。

利用本实用新型的完井管柱抽取石油的过程如下：

(1)石油能自喷时，若对第一次级井筒11进行开采，使第三开关8和第二开关6的NO-GO坐落接头都关闭，使第一开关5打开，这样第一次级井筒11内的石油就会由第一筛管12的割缝进入第一筛管12内经第一开关5进入主井筒1的油管2中流出。

若对第二次级井筒21进行开采，对第三开关8和第一开关5进行关闭，打开第二开关6，使第二次级井筒21内的石油由第二筛管22的割缝进入第二筛管22内经第二开关6进入主井筒1的油管2中流出。

若对第一次级井筒11和第二次级井筒21进行合采时，只需对第三开关8进行关闭，打开第一开关5和第二开关6，这样第一次级井筒11和第二次级井筒21内的石油就会同时流进主井筒1的油管2中，再经油管2流出井口。

(2)石油不能自喷时，要开启主井筒1的第三开关8以及电潜泵9，使得油管2中的石油由第三开关8的通道流进第一封隔器3上方的油管2与主井筒1形成的环形空间内，之后由电潜泵9把石油举升至井口。

需要说明的是，三级或三级以上的子井抽油的原理与过程参照上述次级子井的抽油原理与过程。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种完井管柱，其特征在于，它包括沿纵向延伸的主井筒、穿设于所述主井筒内的油管、与所述主井筒相连通的第一次级井筒、套设在所述油管上并分别位于所述第一次级井筒上下两端的第一封隔器和第二封隔器、套设在所述油管上并位于所述第一封隔器与所述第二封隔器之间的第一开关；所述完井管柱还包括套设在所述第一次级井筒内的第一筛管，所述第一筛管在其远离所述主井筒的一端固连有用于密封所述第一筛管的密封件，所述第一筛管与所述第一次级井筒之间设有至少一个第一次级封隔器，所述第一次级井筒在所述第一次级封隔器与所述密封件之间设有与所述第一次级井筒相连通的第一三级井筒，所述第一三级井筒内套设有第三筛管。

2.根据权利要求1所述的完井管柱，其特征在于：所述第一次级封隔器为至少两个，在所述相邻的两个第一次级封隔器之间设有与所述第一次级井筒相连通的第一三级井筒，所述第一三级井筒内套设有第三筛管。

3.根据权利要求1所述的完井管柱，其特征在于：所述完井管柱还包括与所述主井筒相连通的第二次级井筒、设置在所述第二次级井筒下方的第三封隔器、套设在所述油管上并位于所述第二封隔器与所述第三封隔器之间的第二开关；所述第二次级井筒位于所述第二封隔器的下方，所述第二次级井筒内套设有第二筛管，所述第二筛管在其远离所述主井筒的一端固连有用于密封所述第二筛管的密封件，所述第二筛管与所述第二次级井筒之间设有至少两个第二次级封隔器，相邻的所述第二次级封隔器之间设有与所述第二次级井筒相连通的第二三级井筒，所述第二三级井筒内套设有第四筛管。

4.根据权利要求1所述的完井管柱，其特征在于：所述完井管柱还包括穿设在所述主井筒内并与所述主井筒相连通的第二次级井筒、设置在所述第二次级井筒与所述主井筒之间的第四封隔器、套设在所述油管上并位于所述第二封隔器与所述第四封隔器之间的第二开关；所述第二次级井筒位于所述第二封隔器的下方，所述第二次级井筒内套设有第二筛管，所述第二筛管在其远离所述主井筒的 一端固连有用于密封所述第二筛管的密封件，所述第二筛管与所述第二次级井筒之间设有至少两个第二次级封隔器，相邻的所述第二次级封隔器之间设有与所述第二次级井筒相连通的第二三级井筒，所述第二三级井筒内套设有第四筛管。

5.根据权利要求1所述的完井管柱，其特征在于：所述主井筒第一封隔器上方的油管处设置有第三开关和用于将石油提升至井口的电潜泵，所述电潜泵与所述油管通过Y型接头相固定连接。

6.根据权利要求1所述的完井管柱，其特征在于：所述第一开关为滑套开关。

7.根据权利要求3或4所述的完井管柱，其特征在于：所述第二开关为坐落接头。

8.根据权利要求5所述的完井管柱，其特征在于：所述的第三开关为滑套开关。

9.根据权利要求2所述的完井管柱，其特征在于：所述油管上还套设有第四封隔器，所述第四封隔器位于所述第二次级井筒与所述主井筒之间。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的完井管柱，其特征在于：所述密封件为丝堵。