[實(shí)用新型]一種水平井同心油管連續(xù)負(fù)壓抽砂工藝管柱

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520506475.8
• 申請(qǐng)日: 2015-07-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204941391U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉江波;慕立俊;桂捷;王尚衛(wèi);張雄濤;白小佩;張安康;王昌齡;劉明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B21/00
• 分類(lèi)號(hào): E21B21/00
• 代理公司: 西安吉盛專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 張培勛

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于套管完井條件下的油田修井技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水平井同心油管連續(xù)負(fù)壓抽砂工藝管柱。

背景技術(shù)

隨著水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷進(jìn)步，水平段長(zhǎng)度、改造段數(shù)及壓裂規(guī)模逐年增大，尤其是水平井“體積壓裂”（“千方砂、萬(wàn)方液”、分段多簇）的規(guī)模應(yīng)用，水平井井筒內(nèi)見(jiàn)砂周期短、出砂量大、漏失嚴(yán)重等問(wèn)題日益嚴(yán)重，影響了產(chǎn)能的有效發(fā)揮和后期措施的順利開(kāi)展，需及時(shí)進(jìn)行沖砂洗井作業(yè)保證井筒暢通性。

目前，“常規(guī)筆尖+工具油管”沖砂工藝仍是各大油田水平井所采用的主體工藝，該工藝配套簡(jiǎn)單、成本低、適應(yīng)性強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于水平段較短、漏失量較小的水平井。但隨著水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)的進(jìn)步，水平段長(zhǎng)度、改造段數(shù)及壓裂規(guī)模逐年增大，水平井見(jiàn)砂周期短、出砂量大、漏失嚴(yán)重等問(wèn)題已逐漸成為困擾水平井沖砂的主要矛盾。前期現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，仍然采用“常規(guī)筆尖+工具油管”沖砂工藝存在著沖砂不連續(xù)導(dǎo)致耗時(shí)長(zhǎng)、成本高以及中低壓油藏入地液量大、返排率低等問(wèn)題，同時(shí)對(duì)地層產(chǎn)生一定程度傷害，影響了水平井開(kāi)發(fā)效果。

針對(duì)以上問(wèn)題國(guó)內(nèi)油田已嘗試了基于常規(guī)筆尖進(jìn)行了改進(jìn)完善（申請(qǐng)?zhí)?01320305008.X）或研發(fā)了新的沖砂工具（專(zhuān)利號(hào)200920222290.9），但此類(lèi)工具僅能改變井筒內(nèi)局部流體的方向或僅能提高某方面的沖砂性能，仍然無(wú)法從本質(zhì)上解決水平井沖砂過(guò)程中不連續(xù)、漏失嚴(yán)重的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服“常規(guī)筆尖+工具油管”的管柱無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)有的水平井沖砂工藝中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致耗時(shí)長(zhǎng)、成本高以及中低壓油藏入地液量大、返排率低等問(wèn)題，同時(shí)對(duì)地層產(chǎn)生一定程度傷害，影響了水平井開(kāi)發(fā)效果。

為此，本實(shí)用新型提供了一種水平井同心油管連續(xù)負(fù)壓抽砂工藝管柱，包括高壓水龍頭、換向接頭、工具油管、同心油管組合和負(fù)壓抽砂器，高壓水龍頭通過(guò)換向接頭連接工具油管，工具油管下端通過(guò)轉(zhuǎn)換接頭連接同心油管組合，同心油管組合下端連接負(fù)壓抽砂器；所述的換向接頭內(nèi)部設(shè)置有鋼球和球座，鋼球連接著彈簧，彈簧另一端固定在球座上方位置，球座下方的換向接頭壁上開(kāi)有泄流孔，換向接頭外壁上設(shè)有遮擋泄流孔的滑套。

所述的同心油管組合包括外工具油管和位于外工具油管內(nèi)部并與其同心的內(nèi)置油管，外工具油管和內(nèi)置油管通過(guò)同心油管接箍保持同心狀態(tài)，所述的工具油管下端通過(guò)轉(zhuǎn)換接頭連接內(nèi)置油管，外工具油管的外壁上安裝有密封皮碗。

所述的負(fù)壓抽砂器由喉管、外筒、中心管、錐形噴嘴、連接頭、擋板頭組成；

連接頭為橫向的柱形結(jié)構(gòu)，其左右表面都鉆有盲孔，左表面的盲孔內(nèi)部下方沿柱形的連接頭的徑向方向開(kāi)有導(dǎo)液孔，右表面的盲孔內(nèi)部沿柱形的連接頭的徑向方向開(kāi)有多個(gè)抽砂通道，這些抽砂通道均布在連接頭的圓周方向，連接頭的軸向方向開(kāi)有貫穿連接頭的抽砂孔；

喉管左端與內(nèi)置油管螺紋連接、右端與連接頭左表面的盲孔內(nèi)壁螺紋連接；

外筒左端與外工具油管連接，右端與連接頭外壁中部螺紋連接，并且外筒圓周方向設(shè)計(jì)了2個(gè)對(duì)稱的噴射孔；

中心管與連接頭外壁上部螺紋連接，喉管穿過(guò)中心管，喉管內(nèi)右端設(shè)有錐形噴嘴，錐形噴嘴右端用連接頭左表面的盲孔限位；

擋板頭與連接頭右端螺紋連接，并且擋板頭上開(kāi)有多個(gè)抽砂通道。

所述的喉管右端設(shè)有內(nèi)部孔，錐形噴嘴位于該內(nèi)部孔內(nèi)，且該內(nèi)部孔孔壁開(kāi)有通孔，連通中心管內(nèi)部和喉管內(nèi)部，中心管內(nèi)部空間通過(guò)抽砂孔與連接頭右表面的盲孔連通。

所述的導(dǎo)液孔和抽砂孔均有兩個(gè)并呈90°交錯(cuò)分布，連接頭右端的抽砂通道有14個(gè)，所述的擋板頭為半球形，球面上開(kāi)有3個(gè)抽砂通道。

本實(shí)用新型的有益效果：

1、徹底改變了水平井除砂工藝，采用基于同心油管（工具油管+內(nèi)置油管）的工藝管柱取代了基于工具油管的工藝管柱，將沖砂變革為抽砂，從工藝源頭上解決了漏失問(wèn)題；

2、工藝管柱上設(shè)計(jì)了換向接頭并在井口研究配套了專(zhuān)用自封封井器，實(shí)現(xiàn)了抽砂過(guò)程中的連續(xù)作業(yè)，降低了砂粒自井筒運(yùn)移至地面過(guò)程中再次沉積的風(fēng)險(xiǎn)，提高了施工效率；

3、施工過(guò)程中循環(huán)液體不與地層直接接觸，有效保護(hù)了產(chǎn)層不被污染；

4、管柱中設(shè)計(jì)了負(fù)壓抽砂器，在有效攪拌砂粒順利完成抽砂功能同時(shí)還具有清理井筒內(nèi)壁結(jié)垢、破碎膠結(jié)物功能，保證了施工后井筒的暢通性，為找堵水、測(cè)產(chǎn)液剖面、重復(fù)改造等后續(xù)作業(yè)提供了良好保障。

以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型管柱結(jié)構(gòu)示意圖。