CN2528933Y - 油井压裂砾石充填防砂装置 - Google Patents

Abstract

一种油井压裂砾石充填防砂装置，它由水力锚定器、压裂自封封隔器、倒扣接头、填砂封隔器、液流转换阀、扶正器筛管组成，工作时将该装置下入油层段，通过加压，将注入液加入到油层内，压裂液将地层压开一定长度和宽度裂缝，然后再将人工砾石压入裂缝及地层亏空和筛套环空之中，堆积成渗流通道，形成防砂屏障，从而防止油层出砂，达到实现压裂防砂目的，本实用新型可满足低产出砂油井需要，可有效防止压裂砂反吐，保证压裂宽度，提高压裂效果，缩短压裂液对地层浸泡时间，降低对地层造成污染，本装置具有压裂填砂与砾石充填双重效果两种工艺一次施工即可完成，对降低注汽压力，改善注汽效果提高周期产油量具有一定意义。

Description

油井压裂砾石充填防砂装置

技术领域：

本实用新型涉及一种油井压裂砾石充填防砂装置，属油田井下管柱技术领域。

背景技术：

油田在开采中经常遇到复杂的断块油藏，开采过程中对于断块油田中稀油、稠油、特稠油、低渗透的开采方式和难度是不同的，尤其进入油田开发中后期阶段，难予开采的储量已成为原油稳产的一个重要因素，除此之外超稠油、特稠油藏的油井出砂现象十分普遍，低产油藏在进入中后期阶段也存在出砂问题，上述类型的油井如不进行压裂改造措施，油井就无法开采，而压裂改造过程中出砂卡泵地层出砂和压裂砂反吐问题一直未能解决，因此，油层出砂成为此类油层压裂改造的一大障碍。

发明内容：

本实用新型目的是为了克服上述缺点，而提供的一种油井压裂砾石充填防砂装置。该装置利用压裂液大排量，高泵压使地层产生裂缝，然后通过加压车向压裂液中加入支撑剂后再将支撑剂注入到地层中去，使地层形成具有高渗透的油流通道的装置，在砾石填充过程中予先将一定砂比混砂液，挤入井筒周围亏空地带和套管与筛管的环空中间，在近井地带及筛管周围形成具有挡砂能力和高渗透能力的砾石层，达到防砂目的。本装置经检索中国专利未见报道。

本实用新型的实施方式是这样的：

该装置为一长圆柱体，它由水力锚定器A、扶正器D 组成，在水力锚定器与扶正器之间通过丝扣依次连结着压裂自封封隔器B，倒扣接头G，填砂封隔器C及其上面的液流转换阀F、筛管(E)和扶正器D。

其工作原理是：压裂施工时，用油管连接该装置将其下入井中，压裂液从水力锚A的中心管1和填砂封隔器C中的芯管进入，使水力锚定器上面的水力锚牙14从锚定器上面伸出，卡紧在套管上。在液压作用下又使自封封隔器B上面的皮碗2张紧在套管上，以防压裂液上返，当液流沿芯管流动并打开液流转换阀F后，再流过填砂封隔器上边的锁套9和下筒10上的窗口，最后进入地层和筛管E与套管环形空间之间，并将油层压开一定长度和宽度的裂缝。然后按照上述办法再将优选过的人工砾石、泵入到被压开的裂缝，地层亏空和筛管套管环形空间之中去，最终堆积成高渗透率的通道裂缝，从而达到防止油层出砂和压裂砂反吐目的。

在完成压裂施工阶段后，井内液流转换阀F在地层压力作用下上移，将锁套9和下筒10的窗口关闭，同时推开液流转换阀F里面的钢球11，将装置内的压裂液从筛管E的筛缝13中进入液流转换阀内到达填砂封隔器C上面，芯管3和中心管1中，压裂液又从油管返排地面。

在全部压裂工作结束时，待管内压裂液流返排干净后，再从水力错A的中心管1内投入钢球11打压，使填砂封隔器C上面的滑套5下移。锁块7此时落入滑套上方。使液流压力下降，锚牙14从套管壁上失去支撑收回后，此时在下放管柱的自重作用下填砂封隔器C上面的胶筒4，失去密封作用密封套管与封隔器C之间成环空状态，然后上提油管，从井内将水力锚A，自封封隔器B、填砂工具C上面的芯管3和液流转换阀F提出。在提出装置同时锁套9上移，又将上筒8锁死，下筒10的窗口被关闭，并剪断销钉12，使锁套9与提出的液流转换阀分离。至此完成本实用新型提出的任务。

在油井生产时，油流从筛管E与套管之间砾石和筛管上边裂隙13，进入筛管E内，再从填砂封隔器C内部经井筒排到地面，这时地层砂粒被挡在筛管E之外，实现防砂。

本实用新型优点及所产生的积极效果是，由于本装置装有填砂封隔器在压裂过程中保护了油井上部套管，同时它又能起到在油井压后投产阶段防止井内筛管与套管环空间砂粒进入油井内作用；压裂结束后，在封隔器中心管与外管形成的桥式流道又是反洗液流的通道，可起到实现反洗井作用。

本装置中的压裂自封封隔器起到了压裂过程中保护井内上部套管，防止在填砂封隔器胶筒密封不严格情况下，高压液流对上部套管造成损坏作用，同时也可防止压裂液上返至填砂工具上部，造成砂埋管柱的井下事故。

本装置中的水力锚定器可保证在压裂施工中整个装置处于稳定状态，避免因施工压力波动；使整个井下装置滑动造成施工失败。

附图说明：

附图：1本实用新型结构示意图(上部)

2本实用新型结构示意图(下部)

图中A水力锚定器、B压裂自封封隔器、C填砂封隔器、D扶正器、E筛管、F液流转换阀、G倒扣接头

1中心管、2皮碗、3芯管、4胶筒、5滑套、6、12销钉、7锁块、8上筒、9锁套、10下筒、11钢球、13筛缝、14水力锚牙。

具体实施方式：

本实用新型由以下实施例给出。

下面结合附图对本实用新型做进一步描述。

一种油井压裂砾石充填防砂装置；参照图1、图2形状呈长圆柱体由油管连接着的水力锚定器A、扶正器D组成，其特征在于所述的水力锚定器A扶正器之间通过丝扣依次连接着压裂自封封隔器B，倒扣接头G、填砂封隔器C、及其上面的液流转换阀F、筛管E，在水力锚定器A内有一中心管1与填砂封隔器C内的芯管3相通，水力锚定器外面装有水力锚牙14，该锚牙在芯管内压力推动下可伸出固定在井内套管上，压裂自封封隔器B外圆周设有皮碗2，在压力作用下可张开阻挡施工过程中的压裂液上返到非压裂井段，填砂封隔器C外层有一胶筒4，内有滑套5，锁块7下部为销钉6，锁块7，芯管3外边有一锁套9和上筒8，下筒10、下筒上开有一窗口，下筒下面装有一个液流转换阀F，阀内有钢球11，该阀是一支三通滑阀，它可使压裂液从油管进入筛管与套管之间环空间中，同时又是压裂液的反排通路，压裂施工时在压裂液推动作用下，液流转换旁通孔打开，液流进入环空中，在压裂施工结束，压裂液反排时，液流转换阀旁通孔关闭，压裂液通过转换阀的上行流道反排至地面。在填砂封隔器C下面连结着一筛管E，它上面开有数道筛缝13来阻挡压裂砂进入井筒，并使压裂砂在筛管，套管环空，形成高渗透率防砂砂桥，从而阻地层砂向井筒方向运移，防止油井砂卡，筛管E通过丝扣与扶正器D连接着，扶正器作用是保证井下管柱居中，使筛管周围所形成的砾石层厚度更加均匀。

Claims (2)

1、一种油井压裂砾石充填防砂装置，形状呈圆柱体，是由油管丝扣连接着的水力锚定器(A)、扶正器(D)组成，其特征在于所述的水力锚定器(A)与扶正器之间通过丝扣依次连接着压裂自封封隔器(B)，倒扣接头(G)填砂封隔器(C)及其上面的液流转换阀F，筛管(E)。

2、根据权利要求1所述的油井压裂砾石充填防砂装置；其特征是：水力锚定器(A)内有一中心管(1)与填砂封隔器(C)内的芯管(3)相通，水力锚定位器外面装有水力锚牙(14)；压裂自封封隔器(B)外周围设有皮碗(2)，填砂封隔器(C)外层有胶筒(4)，内有芯管(3)滑套(5)在滑套下部为销钉(6)和锁块(7)，锁套(9)芯管(3)外边有一个上筒(8)和开有窗口的下筒(10)，下筒下面装有一个液流转换阀(F)，阀内装有钢球(11)，该阀为三通结构滑阀；筛管(E)上面开有数道筛管(13)。

Images