CN210530810U - 一种一趟下入多层充填工艺管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一趟下入多层充填工艺管柱，一种一趟下入多层充填工艺管柱包括留井部分以及设于其内的服务工具部分；组装好的留井部分及服务工具部分随防砂管柱一起入井，以服务工具打开留井部分充填通道，进行充填，能实现逆向充填。本实用新型能解决弱胶结地层，地层强度低，生产时容易出砂的问题；该技术可以有效防砂和极大提高油井产量，可以提高油井生命周期，能使储层和管内环空的砾石层压紧密实，防砂效果好寿命长。在国内外出砂油气藏都可使用，是降低砾石充填防砂作业成本，提高充填质量。

Description

一种一趟下入多层充填工艺管柱

技术领域

本实用新型涉及油气水井防砂技术领域，尤其是一种一趟下入多层充填工艺管柱。

背景技术

目前，国内各主要油田进入开发中后期，接替储量开采难度越来越大，针对不同油藏类型的配套产品提出了各种各样的要求。部分油井所采用的一种一趟下入多层充填工艺管柱，出现下防砂工具过程中出现管柱插不到位；防砂时有砂卡、砂桥、砂穴、砂拱、砂埋等复杂事故的产生；泵砂时会出现泵压和环空压力异常变化等问题；如果现场作业不能对以上事故进行预测，及时判断和采取行之有效的措施，将会出现服务工具不能拔出来，导致把冲管拔断，造成很难打捞和对另外层次的防砂作业继续进行的工程事故，甚至导致不能解决该事故造成整口井报废。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的缺陷，提供一种一趟下入多层充填工艺管柱，能有效隔绝层与层之间的连通，一次针对一层进行高效防砂，杜绝对其他油层的影响，中部及下部油层可采用底部逆向充填，对于大斜度定向井或水平井，充填密实，可形成良好的挡砂屏障。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种一趟下入多层充填工艺管柱，包括：

留井部分，所述留井部分包括下入到套管内由上至下依次连接的顶部充填部分、中部充填部分和下部充填部分，其中：

所述顶部充填部分和中部充填部分均包括由上至下依次连接的封隔器、充填工具、调节短节和筛管，所述下部充填部分包括由上至下依次连接的封隔器、筛管、充填工具、调节短节和丝堵；所述封隔器的上下两端还分别设有用于提供与上下层位隔绝空间的隔离密封筒；

服务工具部分，所述服务工具部分活动设置在留井部分腔内，且与留井部分内壁形成环形空间，所述服务工具部分包括由上至下依次连接的坐封服务工具、冲管短节、坐封球座、冲管、密封杆、双流筒、充填杆和内丝堵，所述坐封球座内活动设有钢球；

所述双流筒外部套设有用于打开和关闭充填工具充填孔的弹性筒，所述双流筒设有内流道和外流道，所述充填杆上设有充填孔，所述服务工具部分内腔经充填孔与套管和充填工具之间的环空连通形成挤压充填通道，所述服务工具部分内腔依次经充填孔、套管和充填工具之间的环空、筛管与冲管之间的环空形成中下部循环充填通道；所述服务工具部分内腔依次经充填孔、套管和充填工具之间的环空、筛管与双流筒的外流道形成上部循环充填通道。

优选的，所述中部充填部分为多个。

优选的，所述封隔器均带有用于锚定套管的锚定卡瓦和用于坐封后封隔油套环空和油层的封隔胶筒。

优选的，所述坐封球座的外侧设有用于提供坐封液流通道的坐封孔。

本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点：

（1）通过本实用新型结构可实现上部油层采用顶部充填的作业方式，中部及下部油层采用底部逆向充填，对于大斜度定向井或水平井，充填密实，可形成良好的挡砂屏障。

（2）多项密封筒与密封杆的配合，有效隔绝层与层之间的连通，一次针对一层进行高效防砂，杜绝对其他油层的影响。尤其适用于油层层间跨度大，渗透率等物性差异大的多油层井。

（3）本实用新型是为了解决弱胶结地层，地层强度低，生产时容易出砂的问题；该技术与以往单层充填技术相比，大大缩短了完井周期，提高了作业效率，节省了大量的物力、财力；该技术可以有效防砂和极大提高油井产量，可以提高油井生命周期，能使储层和管内环空的砾石层压紧密实，防砂效果好寿命长，能降低砾石充填防砂作业成本，提高了充填质量。

附图说明

图1为本实用新型一种一趟下入多层充填工艺管柱留井管柱示意图；

图2为本实用新型一种一趟下入多层充填工艺管柱的服务管柱示意图；

图3为本实用新型一种一趟下入多层充填工艺管柱的双流筒内流道和外流道的结构示意图；

图4为本实用新型一种一趟下入多层充填工艺管柱的下层循环充填路径示意图；

图5为本实用新型一种一趟下入多层充填工艺管柱的上层循环充填路径示意图；

图中：1.套管；2.顶部封隔器；3.上隔离密封筒；4.上充填工具；5.上调节短节；6.上筛管；7.隔离密封筒；8.中隔离封隔器；10.中充填工具；11.中调节短节；12.中筛管；13.下隔离密封筒；14.下隔离封隔器；15.下筛管；16.下充填工具；17.下调节短节；18.丝堵；19.坐封服务工具；20.冲管短节；21.坐封球座；22.冲管；23.密封杆；24.双流筒；25.充填杆；26.弹性筒；27.内丝堵；28.钢球；60.内流道；61.外流道。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型一种一趟下入多层充填工艺管柱的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图1和图2，以三层为例，一种一趟下入多层充填工艺管柱，包括留井部分和服务工具部分，服务工具部分活动设置在留井部分腔内，且与留井部分内壁形成环形空间。

其中，留井部分包括下入到套管1内由上至下依次连接的顶部充填部分、中部充填部分和下部充填部分。

另外，顶部充填部分包括由上至下依次连接的顶部封隔器2、上隔离密封筒3、上充填工具4、上隔离密封筒3、上调节短节5和上筛管6。

中部充填部分包括由上至下依次连接的隔离密封筒7、中隔离封隔器8、隔离密封筒7、中充填工具10、中调节短节11和中筛管12。上筛管6下端与隔离密封筒7连接。

下部充填部分均包括由上至下依次连接的下隔离密封筒13、下隔离封隔器14、下隔离密封筒13、下筛管15、下充填工具16、下调节短节17和丝堵18。中筛管12下端与下隔离密封筒13连接。

上述的服务工具部分包括由上至下依次连接的坐封服务工具19、冲管短节20、坐封球座21、冲管22、密封杆23、双流筒24、充填杆25和内丝堵27，所述坐封球座21内活动设有钢球28；双流筒24外部套设有用于打开和关闭充填工具充填孔的弹性筒26，钢球28为施工需要坐封时投入，以形成坐封所需密闭空间。双流筒24设有内流道60和外流道61，如图3所示。充填杆25上设有充填孔。其中，服务工具部分内腔经充填杆25上的充填孔与套管1和充填工具之间的环空连通形成挤压充填通道，服务工具部分内腔依次经充填杆25上的充填孔、套管1和充填工具之间的环空、筛管与冲管22之间的环空形成中下部循环充填通道。服务工具部分内腔依次经充填杆25上的充填孔、套管1和充填工具之间的环空、筛管与双流筒24的外流道61形成上部循环充填通道。

具体工作时，如图4和图5所示，挤压充填通道：服务工具下到位后，打开下充填工具16的充填滑套上的充填孔，入井携砂液由上而下流经坐封服务工具19、冲管短节20、坐封球座21、冲管22、密封杆23、双流筒24、充填杆25，由充填杆25上的充填孔进入套管1和下充填工具16之间的环空，一直流入地层。当压力达到18MPa时，改为循环充填，其通道为：入井携砂液由上而下流经坐封服务工具19、冲管短节20、坐封球座21、冲管22、密封杆23、双流筒24、充填杆25，由充填杆25上的充填孔进入套管1和下充填工具16之间的环空，通过下筛管15的过滤，将砂留在下筛管15与套管1之间环空，液体进入下筛管15与冲管22之间的环空，一直上返出去。

中层充填路径与下层挤压充填和循环充填路径相似。

上层挤压充填路径与下层挤压充填路径相似。上层循环充填路径为入井携砂液由上而下流经坐封服务工具19、冲管短节20、坐封球座21、冲管22、密封杆23、双流筒24、充填杆25，由充填杆25上的充填孔进入套管1和上充填工具4之间的环空，通过上筛管6的过滤，将砂留在上筛管6与套管1之间环空，液体进入上筛管6与双流筒24之间的环空，通过双流筒24的外流道61上返出去。

双流筒24主要是提供反洗通道，使得本管柱可以循环充填；弹性筒26则是利用自身弹性台实现充填工具的关闭，然后在服务管柱上提力超过6吨时，弹性筒26的弹性台可由外往内压缩变形，使得弹性筒26脱离充填工具上行。弹性筒26可以在下入时打开充填工具，充填完成上提时关闭充填工具，以免砂液返回。

另外，根据油层需要，中部充填部分可以设置为对应的多个。

顶部封隔器2带有用于锚定套管的锚定卡瓦和用于坐封后封隔油套环空和油层的封隔胶筒。这样既能锚定套管1后悬挂其以下各项工具筛管，又能坐封后封隔油套环空和油层，保证充填砂不上返至油套环空。

在坐封球座21的外侧设有用于提供坐封液流通道的坐封孔。当液压打掉坐封球座21后，坐封孔提供坐封液流通道，使得顶部封隔器2坐封。

具体使用时：

（一）下井顺序：将（从下往上）丝堵18、下调节短节17、下充填工具16、下筛管15、下隔离封隔器14、下隔离密封筒13、中筛管12、中调节短节11、中充填工具10、中隔离封隔器8、隔离密封筒7、上筛管6、上调节短节5、上充填工具4、上隔离密封筒3悬挂至井口，然后依次下入内丝堵27、弹性筒26、充填杆25、双流筒24、密封杆23、冲管22、坐封球座21、冲管短节20、坐封服务工具19与顶部封隔器2内外连接下入；

（二）投钢球28后，正打压坐封顶部封隔器2，坐封完成后倒扣10-20圈，上提坐封服务工具19；

（三）上提服务工具使得充填杆25提至下隔离封隔器14位置，正打压坐封下隔离封隔器14；

（四）下放服务工具以弹性筒26打开下充填工具16，使得充填杆25与下充填工具16间建立循环通道；

（五）对下层进行充填，充填完成后套管1打压，原位置反洗井；

（六）上提服务工具使得充填杆25提至中隔离封隔器8位置，正打压坐封中隔离封隔器8；

（七）下放服务工具以弹性筒26打开中充填工具10，使得充填杆25与中充填工具10间建立循环通道；

（八）对中层进行充填，充填完成后套管1打压，原位置反洗井；

（九）提放服务工具以弹性筒26打开上充填工具4，使得充填杆25与上充填工具4间建立循环通道；

（十）对上层进行充填，充填完成后套管1打压，原位置反洗井；

（十一）提出服务管柱；

（十二）完井，投产。

（十三）防砂管柱失效：可下4 寸分瓣对扣捞矛打捞，到鱼顶时先冲洗鱼顶后打捞，管柱悬重降1-2吨，即可上提悬重6吨，这时可解封。

采用上述装置和方法，可满足稠油、高泥质、粉细砂疏松砂岩油藏水平井防砂需要，可解决弱胶结地层，地层强度低，生产时容易出砂的问题；该技术与以往单层充填技术相比，大大缩短了完井周期，提高了作业效率，节省了大量的物力、财力；该技术可以有效防砂和极大提高油井产量，可以提高油井生命周期，能使储层和管内环空的砾石层压紧密实，防砂效果好寿命长，在国内外出砂油气藏都可使用，能降低砾石充填防砂作业成本，提高充填质量。

本领域的技术人员容易理解，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种一趟下入多层充填工艺管柱，其特征在于，包括：

留井部分，所述留井部分包括下入到套管内由上至下依次连接的顶部充填部分、中部充填部分和下部充填部分，其中：

所述顶部充填部分和中部充填部分均包括由上至下依次连接的封隔器、充填工具、调节短节和筛管，所述下部充填部分包括由上至下依次连接的封隔器、筛管、充填工具、调节短节和丝堵；所述封隔器的上下两端还分别设有用于提供与上下层位隔绝空间的隔离密封筒；

服务工具部分，所述服务工具部分活动设置在留井部分腔内，且与留井部分内壁形成环形空间，所述服务工具部分包括由上至下依次连接的坐封服务工具、冲管短节、坐封球座、冲管、密封杆、双流筒、充填杆和内丝堵，所述坐封球座内活动设有钢球；

所述双流筒外部套设有用于打开和关闭充填工具充填孔的弹性筒，所述双流筒设有内流道和外流道，所述充填杆上设有充填孔，所述服务工具部分内腔经充填孔与套管和充填工具之间的环空连通形成挤压充填通道，所述服务工具部分内腔依次经充填孔、套管和充填工具之间的环空、筛管与冲管之间的环空形成中下部循环充填通道；所述服务工具部分内腔依次经充填孔、套管和充填工具之间的环空、筛管与双流筒的外流道形成上部循环充填通道。

2.根据权利要求1所述的一种一趟下入多层充填工艺管柱，其特征在于，所述中部充填部分为多个。

3.根据权利要求2所述的一种一趟下入多层充填工艺管柱，其特征在于，所述封隔器均带有用于锚定套管的锚定卡瓦和用于坐封后封隔油套环空和油层的封隔胶筒。

4.根据权利要求1所述的一种一趟下入多层充填工艺管柱，其特征在于，所述坐封球座的外侧设有用于提供坐封液流通道的坐封孔。

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