[發明專利]一種海上油田分層防砂分層注水一體化管柱及方法

有效

• 申請號: 201811175159.1
• 申請日: 2018-10-08
• 公開（公告）號: CN111005703B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 賈慶升;張福濤;任從坤;韋敏;李德忠;許玲玲;劉香山;聶文龍;周景彩;魏新晨
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B43/01
• 分類號: E21B43/01;E21B43/14;E21B43/20
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所(普通合伙) 37224
• 代理人: 董慶田

本發明公開了一種海上油田分層防砂分層注水一體化管柱及方法，一體化管柱包括防砂管柱、注水管柱，所述防砂管柱、注水管柱均為獨立管柱，所述注水管柱位于防砂管柱內部，所述防砂管柱、注水管柱上端同時連接穿越型Y445丟手封隔器。本發明通過一體化的總體設計，實現海上油田一步法的防砂注水要求，設置穿越型Y445懸掛丟手封隔器將防砂管柱與注水管柱獨立，實現注水管柱后期的獨立檢換，同時兩種管柱均采用平衡式設計，降低管柱蠕動。

技術領域

本發明涉及石油開采井下注水管柱，具體地說是一種海上油田分層防砂分層注水一體化管柱及方法。

背景技術

目前注水開發是海上主導開發方式，據不完全統計水驅產量占總產量85％以上，高效注水對海上油田穩產上產具有重要的意義。對于出砂油藏，高效防砂對于延長注水管柱壽命，降低后期作業封風險為重要。目前對于此類油藏，采用化學防砂和機械防掛濾砂兩種工藝。在應用中，化學防砂井有效期較短，防砂失效后往往造成砂堵、砂埋，注水效果較差，后期檢修成本較高。因此較多地采用機械掛濾防砂，該工藝完井工藝需要兩步，首先下入防砂管柱，然后再下入注水管柱。該工藝施工周期較長，需要三天左右，尤其對于海上油田來說，開發成本較高。

經過檢索，發現公開(公告)號CN2804381Y，公開(公告)日2006-08-09的公開文獻公開了一種小直徑分防分注一體化管柱，包括防砂工藝管柱和注水工藝管柱，所述的防砂工藝管柱包括懸掛封隔器、濾砂管、分層封隔器、洗井閥、安全接頭以及絲堵，注水工藝管柱包括配水器、注水芯子、測試工作筒、洗井閥芯、雙向流動閥。該專利從管柱結構上實現了小直徑井筒分層防砂的同時進行分層注水的目的。但是該技術依然采用的兩步法防砂注水工藝，首先下入防砂工藝管柱，防砂管柱內設置坐封分層防砂封隔器的坐封管柱，封隔器坐封后再丟手，最后下入注水工藝管柱。其次，該工藝在注水管柱中下入注水芯子，分層級數受限，而且下層流量無法進行地面控制，沒有達到根據地質配注進行分層注水的目的。

經過檢索，發現公開(公告)號2503206Y，公開(公告)日2002-07-31的公開文獻公開了一種注水防砂一體化管柱，包括油管、分層封隔器、夾壁注水防砂裝置、封閉注水防砂裝置、注水閥裝置和配水器裝置。該管柱兼顧了注水管柱及防砂管柱，結構緊湊，實現了注水防砂一體化設計，但是該管柱密封部件較多，結構較為復雜，現場應用可靠性較差。重要的是，該裝置未設置反洗井結構，不符合海上油田后期維護的要求。此外，該裝置在后期檢修注水管柱時，也要將防砂管柱一塊起出，一定程度上造成防砂管柱的資源浪費。

經過檢索，發現2017年2月《內江科技》公開的非專利文獻《海上油田長效分層防砂分層注水工藝技術研究》，該工藝按照作業施工設計連接防砂管柱，接至懸掛封隔器時，將防砂管柱懸掛于井口，將配套的坐封內管按設計要求調配好插入防砂管柱內腔，最后用懸掛丟手封隔器把內外管連接起來；坐封油管錨，上提、下放管柱加壓8～10t，完成油管錨坐封；坐封封隔器，分時段打壓完成Y445丟手封隔器、Y341分層封隔器坐封，打開定壓滑套；④投Φ45mm鋼球，待鋼球到達丟手封隔器球座位置，正打壓至壓力突降，完成丟手封隔器丟手；若打壓丟手困難，正轉管柱20圈以上完成丟手，起出坐封管柱；再次下入注水管柱。該工藝施工工序比較繁瑣，對于海上油田的快速安全生產不大相符。

經過檢索，發現2010年11月《石油機械》期刊公開的非專利文獻《冀東油田分層防砂分層注水一體化技術研究》，該管柱采用懸掛濾砂管分層防砂方式，1次丟手管柱可實現多層系分層防砂。管柱丟手后，坐封內管隨丟手管柱起出地面，留井防砂外管形成主通徑108mm的防砂完井井眼，再用小直徑偏心分層注水工藝管柱進行分層注水。雖然考慮到了洗井通道大，可全井筒大排量反洗井的優點，但是施工如上述文獻，防砂管柱跟注水管柱需要分兩次下入，施工工序繁瑣，而且施工成功較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種海上油田分層防砂分層注水一體化管柱及方法，該管柱通過一體化的總體設計，實現海上油田一步法的防砂注水要求，設置穿越型Y445懸掛丟手封隔器將防砂管柱與注水管柱獨立，實現注水管柱后期的獨立檢換，同時兩種管柱均采用平衡式設計，降低管柱蠕動。