水平井一次多段裸眼礫石充填防砂完井管柱及方法與流程
2024-02-24 01:44:15 3
本發明涉及油田用水平井完井技術，具體地說是水平井一次多段裸眼礫石充填防砂完井管柱及方法。
背景技術：
水平井裸眼礫石充填防砂完井技術是水平井防砂完井的關鍵技術之一,與裸眼濾砂管防砂完井技術相比具有防砂效果好,有效期長的優勢,特別針對細砂/粉細砂油藏具有較好的防砂效果，可有效提高油井的生產能力。目前國內應用的水平井裸眼礫石充填防砂完井技術主要採用的是籠統礫石充填，未對水平段進行有效分段，施工時存在施工壓力高、充填不密實等問題，由於未進行分段，生產時無法進行選擇性生產和分段注汽等措施。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供水平井一次多段裸眼礫石充填防砂完井管柱及方法，在滿足完井要求的基礎上，可進行循環充填、擠壓充填或壓裂充填施工。本發明可一次充填多段，可達到無限級數充填，第一次真正意義上在管外實現了分段充填，提高充填效果。同時完成水平段分段，可滿足後期選擇性生產和分段注汽等措施的要求。
為了達成上述目的，本發明採用了如下技術方案，水平井一次多段裸眼礫石充填防砂完井管柱，包括完井管柱、充填防砂服務管柱，所述充填防砂服務管柱設置在完井管柱內部，所述完井管柱包括自前向後依次連接的免鑽塞分級箍、充填滑套總成、濾砂管，所述充填防砂服務管柱包括自前向後依次連接的隔液密封裝置、雙層管、上定位器、充填總成、循環總成、下定位器、關閉工具、打開工具。
所述濾砂管至少設置兩個，並且兩兩之間連接熱敏補償器和裸眼封隔器。
所述完井管柱最後端連接洗井閥，所述免鑽塞分級箍上端連接套管。
所述雙層管包括雙層管外管、雙層管內管。
所述充填防砂服務管柱最前端連接油管，最後端連接導引頭。
為了達成上述另一目的，本發明採用了如下技術方案，水平井一次多段裸眼礫石充填防砂完井管柱進行完井的方法，將完井管柱下入井內，進行常規篩管頂部注水泥施工，固井完畢後，投入頂替膠塞，關閉免鑽塞分級箍，下入打撈工具，撈出免鑽塞分級箍的內管，形成全通徑井筒；最後下入漲封工具漲封裸眼封隔器，完成水平段的分隔。
為了達成上述另一目的，本發明採用了如下技術方案，水平井一次多段裸眼礫石充填防砂完井管柱進行充填防砂的方法，其特徵在於，將充填防砂服務管柱下入套管內部，打開工具通過充填滑套總成，將充填滑套總成打開，形成充填通道，再下放管柱，上定位器完成定位，充填總成進入充填滑套內部，從油管內部泵入攜砂液，攜砂液通過隔液密封裝置進入雙層管內管，通過充填總成、充填滑套總成進入濾砂管和裸眼環空，完成循環或擠壓充填；充填施工結束後，上提防砂服務管柱，下定位器完成定位，循環總成進入充填滑套總成，進行正洗井，洗淨所有殘砂；繼續上提防砂服務管柱，關閉工具進入充填滑套總成，關閉充填滑套總成，第一段充填施工完畢；重複充填步驟，完成所有層段的充填防砂。
相較於現有技術，本發明具有以下有益效果：
1、現有水平井裸眼礫石充填防砂施工多為籠統礫石充填，施工壓力高，充填不密實，無法形成有效擋砂屏障，普遍存在油井液量低，防砂有效期短等問題。本發明採用裸眼封隔器對濾砂管進行分段，對裸眼與濾砂管環空進行分段循環、擠壓或壓裂充填，充填密實，防砂有效期長，同時可對低滲、粉細砂油藏進行有效改造，有利於提高油井產能。
2、現有的水平井分段工具主要採用裸眼封隔器，目前封隔器材料多採用橡膠材料，但是無法保證在360℃下長期的有效性，因此無法滿足水平井在稠油注汽熱採井長期分段的要求。本發明裸眼封隔器採用金屬管外封隔器，耐高溫高壓，可在注汽環境下長期密封，滿足長效分段的要求。
3、本發明防砂完井管柱的充填滑套總成採用機械開關、開關可控、操作簡單，充填完畢後可驗證滑套是否關閉，有利於降低施工風險。
4、現有的水平井裸眼分段礫石充填多為多次充填，一次管柱只能充填一段，施工周期長，費用高，本發明防砂完井管柱可一次進行多段充填，可達到無限級數充填，是第一次真正意義上在管外分段充填，提高充填效果。
5、本發明對水平井水平段進行了有效分段，可進行選擇性充填，能避開水層，後期可實現分段控水、分段採油、分段注汽等措施。充填完畢後，井眼內通徑大，為後期作業及生產測試提供了有利條件。
附圖說明
圖1為完井管柱的結構示意圖；
圖2為充填防砂服務管柱結構示意圖。
圖中：1-套管；2-免鑽塞分級箍；3-充填滑套總成；4-濾砂管；5-熱力補償器；6-裸眼封隔器；7-洗井閥；8-油管；9-隔液密封裝置；10-雙層管外管；11-雙層管內管；12-上定位器；13-充填總成；14-循環總成；15-下定位器；16-關閉工具；17-打開工具；18-導引頭。
具體實施方式
有關本發明的詳細說明及技術內容，配合附圖說明如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，並非用來對本發明加以限制。
根據圖1，水平井一次多段裸眼礫石充填防砂完井管柱，包括完井管柱、充填防砂服務管柱，所述充填防砂服務管柱設置在完井管柱內部，所述完井管柱包括自前向後依次連接的免鑽塞分級箍2、充填滑套總成3、濾砂管4，所述充填防砂服務管柱包括自前向後依次連接的隔液密封裝置9、雙層管、上定位器12、充填總成13、循環總成14、下定位器15、關閉工具16、打開工具17。所述濾砂管至少設置兩個，並且兩兩之間連接熱敏補償器和裸眼封隔器6。所述完井管柱最後端連接洗井閥7，所述免鑽塞分級箍上端連接套管1。所述雙層管包括雙層管外管10、雙層管內管11。所述充填防砂服務管柱最前端連接油管8，最後端連接導引頭18。
以上零部件均為現有技術，直接市場購得連接使用即可，就不再把每個零部件展開贅述。
參見圖1，水平井一次多段裸眼礫石充填防砂完井管柱包括依次連接在套管1上的免鑽塞分級箍2、充填滑套總成3、濾砂管4、熱力補償器5、裸眼封隔器6和洗井閥7。完井方法首先將免鑽塞分級箍2、充填滑套總成3、熱力補償器5和裸眼封隔器6分別安裝在濾砂管串4之間，將洗井閥7安裝在整個完井管串的最前端。將完井管柱下入井內，進行常規篩管頂部注水泥施工，固井完畢後，投入頂替膠塞，關閉免鑽塞分級箍2，下入打撈工具，撈出免鑽塞分級箍2內管，形成全通徑井筒。最後下入漲封工具漲封裸眼封隔器6，完成水平段的分隔。
參見圖2，一種水平井一次多段裸眼礫石充填防砂服務管柱包括連接在油管8上的隔液密封裝置9，在隔液密封裝置9和充填總成13之間連接有雙層管和上定位器12，雙層管包括雙層管外管10和雙層管內管11。管柱下部通過油管依次連接循環總成14、下定位器15、關閉工具16、打開工具17和導引頭18。防砂方法是利用油管8將充填防砂服務管柱下入套管內部，當打開工具17通過充填滑套總成3時，將充填滑套總成3打開，形成充填通道，再下放管柱，上定位器12完成定位，充填總成13下入充填滑套內部， 從油管8內部泵入攜砂液，攜砂液通過隔液密封裝置9進入雙層管內管，通過充填總成13、充填滑套總成3進入濾砂管和裸眼環空，完成循環或擠壓充填。充填施工結束後，上提防砂服務管柱，下定位器15完成定位，循環總成14進入充填滑套總成3，進行正洗井，洗淨所有殘砂，繼續上提防砂服務管柱，當關閉工具16進入充填滑套總成3時，關閉充填滑套總成3，第一段充填施工完畢。重複充填步驟，完成所有層段的充填防砂。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，非用以限定本發明的專利範圍，其他運用本發明的專利精神的等效變化，均應俱屬本發明的專利範圍。