一種扶正防砂一體化管柱的製作方法

2023-12-09 15:55:31

本實用新型涉及油氣井扶正器技術領域，特別涉及一種扶正防砂一體化管柱及其操作方法。

背景技術：

油水井出砂帶來的危害很大:出砂可能導致砂埋油層或井筒砂堵造成油水井不能正常生產或停產；出砂導致井下和地面設備磨損加劇；出砂導致井筒衝砂和地面設備清砂工作增加，使生產成本增加；出砂還可能造成油層部位虧空、井壁坍塌、套變加劇乃至使油水井報廢。

隨著油田開發時間延長，油水井套管腐蝕、變形、錯斷、破損等問題日趨嚴重，井下情況也日趨複雜，嚴重影響了油水井正常生產，甚至導致油水井報廢。目前，國外在油水井防砂方面以機械防砂為主，約佔防砂作業的90％，隨著油田的進一步發展，現在又相繼研究開發了各類濾砂管、可膨脹性割縫篩管和壓裂防砂、過油管防砂等防砂工藝技術。我國則針對老井、套損套變等複雜井井筒進行打通道及防砂施工研究。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種扶正防砂一體化管柱及其操作方法，解決常規防砂施工管柱不居中、不密封導致的防砂無效或低效問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是：一種扶正防砂一體化管柱，包括懸掛頭，自動膨脹扶正短節、自動膨脹密封扶正短節、篩管、導錐和套筒，所述懸掛頭為倒錐形筒結構，椎形筒延伸管的內壁設有內螺紋，用於連接鑽杆杆體，椎形筒延伸管的根部與所述自動膨脹扶正第一短節螺紋連接；所述自動膨脹扶正第一短節通過套筒與所述自動膨脹密封扶正第一短節連接；所述自動膨脹密封扶正第一短節通過套筒與所述自動膨脹扶正第二短節螺紋連接；所述自動膨脹扶正第二短節通過套筒與所述自動膨脹密封扶正第二短節連接；所述自動膨脹密封扶正第二短節與篩管螺紋連接；所述篩管與所述自動膨脹密封扶正第三短節螺紋連接；所述自動膨脹密封扶正第三短節與導錐螺紋連接。

所述自動膨脹扶正短節/自動膨脹密封扶正短節外周設有硫化自動膨脹橡膠筒。

所述硫化自動膨脹橡膠筒內部包裹有鋼帶。

所述硫化自動膨脹橡膠筒外徑小於井筒套管A內徑。

所述硫化自動膨脹橡膠筒外徑與井筒套管A內徑距離為6-8mm。

所述懸掛頭置於打通道窗口B以上10-20m。

本實用新型的有益效果是：解決了常規防砂管柱不居中、不密封導致防砂失效或無效的技術難題，將機械防砂與化學防砂相結合，在篩管與套管、套管與地層之間組成兩道阻砂環墊，形成具有較高滲透性的阻擋防砂牆，能穩定地層，防止井眼坍塌及出砂，防砂效果好，有效期長，可有效恢復嚴重套損套變且出砂複雜井，避免油水井報廢。

附圖說明

圖1是本實用新型扶正防砂一體化管柱示意圖；

圖2是圖1中懸掛頭示意圖；

圖3是圖1中自動膨脹扶正短節示意圖；

圖4是圖1中自動膨脹密封扶正短節示意圖；

圖5是圖1中篩管示意圖；

圖6是圖1中導錐示意圖。

其中：

1—懸掛頭 2—自動膨脹扶正短節 3—自動膨脹扶正密封短節

4—篩管 5—導錐

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細說明：

如圖1至圖6所示，一種扶正防砂一體化管柱，主要由懸掛頭，自動膨脹扶正短節、自動膨脹密封扶正短節、篩管和導錐組成，一個自動膨脹扶正短節和一個自動膨脹密封扶正短節之間設有套筒連接。

懸掛頭為倒錐形筒結構，一端的內壁車削了方形連接母扣，用於連接鑽杆杆體的公扣；另一端的外壁車削了用於連接自動膨脹扶正短節的公扣，倒錐體則利於衝砂管柱進入扶正防砂一體化管柱內。自動膨脹扶正短節兩端分別為套管公母扣，中間為硫化的自動膨脹橡膠，橡膠內部包裹有鋼帶，由鋼帶和橡膠組成的膠筒內徑小於井筒套管內徑6-8mm，在下入井內一定時間後開始自動膨脹，膨脹後可與井筒套管壁緊密接觸，達到扶正管串的作用；自動膨脹密封扶正短節與自動膨脹扶正短節製作工藝類似，兩端分別為套管公母扣，中間為兩段硫化的自動膨脹橡膠，橡膠內部包裹有鋼帶，由鋼帶和橡膠組成的兩段膠筒內徑小於井筒套管內徑6-8mm，在下入井內一定時間後開始自動膨脹，膨脹後可與井筒套管壁緊密接觸，達到扶正管串和密封環空的作用；篩管表面分布大量孔眼，孔眼的大小、形狀以及數量由具體井況及出砂段砂粒粒徑等因素決定；導錐一端車削了用於連接篩管的母扣，另一端為錐狀，利用扶正防砂一體化管柱順利入井，防止中途阻卡。

扶正防砂一體化管柱至上而下排列如下：最上部為懸掛頭10，懸掛頭一般置於打通道窗口以上10-20m，懸掛頭之下依次連接一個自動膨脹扶正短節21和一個自動膨脹密封扶正短節31，保證窗口以上管柱居中並與井筒套管密封；窗口以下再連接一個自動膨脹扶正短節22，保證管柱居中；再往下即油層部位，依次連接一個自動膨脹密封扶正短節32、篩管40、一個自動膨脹密封扶正短節33，篩管置於油層位置，上下兩個自動膨脹密封扶正短節32,33保證油層上下管柱居中及密封；最下端連接導錐。

本實用新型是這樣實現的：

1.鑽銑打通道建立井眼：針對嚴重套損套變井採用鑽磨銑、自由打通道等方式恢復井眼至油層；

2.下入扶正防砂一體化管柱：由鑽杆依次連接懸掛頭，自動膨脹扶正短節、自動膨脹密封扶正短節、篩管和導錐，下入井內設計位置，充分洗井，倒扣操作。擠注充填化學防砂劑防砂：下注砂管柱至扶正防砂一體化管柱內，正替前置液,正擠注防砂混合液，擠注頂替液，侯凝24h；鑽砂塞疏通井眼：下鑽砂塞管柱至扶正防砂一體化管柱內，正循環鑽銑砂塞至導錐位置，充分循環將扶正防砂一體化管柱內砂粒返至地面，起出鑽砂塞管柱。

3、將鑽杆與懸掛頭脫開，完成管柱丟手，完成防砂施工。