一种投球式分层防砂工艺管柱制造技术

本实用新型专利技术提供一种投球式分层防砂工艺管柱，包括防砂外管和置于防砂外管内部的防砂内管，所述防砂外管包括自上而下依次连接的顶部悬挂坐封机构、反洗井装置、外充填装置、筛管、丝堵，所述防砂内管包括自上而下依次连接的丢手机构、内充填装置、开关机构、底部定位装置，所述内充填装置设置的数量与位于各油层的外充填装置一致，并且在径向上相互对应；所述内充填装置两两之间安装内洗井阀；本实用新型专利技术既可以实现一趟管柱完成多层井的分层防砂施工，确保各层之间的独立性，充分发挥各小层产能，达到最佳的防砂生产效果。

A ball throwing layered sand control process string

The utility model provides a ball type layered sand control string, including the outer pipe and a sand sand sand tube inside the inner tube, the outer tube including sand from top to bottom connected top suspension setting mechanism, reverse washing device and the external device, filling the screen, a plug. The sand tube includes top-down connected releasing mechanism, filling device, switch mechanism, the positioning device, the number of filling device set in each layer and outer filling device, and correspond to each other in the radial direction; the inner filling device 22 is arranged between the inner flushing valve; sand control the hierarchical construction of the utility model can achieve a trip to the column to complete multiple wells, ensure the independence between the layers, make full use of the small layer sand production capacity, to achieve the best effect.

【技术实现步骤摘要】
一种投球式分层防砂工艺管柱
本技术涉及井下石油开采作业管柱，尤其是一种投球式分层防砂工艺管柱。
技术介绍
疏松砂岩多薄层稠油油藏具有油稠、层多、层间跨度大、非均质性强、渗透率较低等特点，防砂工艺实施难度大，笼统防砂难以充分发挥长井段开采的产量优势，不能有针对性的对整个地层进行分段区别改造和防砂施工。目前的分层防砂工艺与笼统防砂相比可实现一趟管柱完成多个层段的分段防砂，并确保各段之间相互独立，但其换层施工需要活动管柱，使内管柱滑动到施工位置，带来了较大的不便和安全风险；为确保内管柱滑动后位置准确，需在内外管柱上设计定位指示装置以便井口判断，但多层施工中，由于定位装置的增多，往往信号指示混乱，令施工人员难以判断，故原有的分层管柱存在操作复杂、施工风险大、施工效率低等问题。经过检索，公开(公告)号104775802A，公开(公告)日2015-07-15公开了热采井分层压裂防砂管柱及其防砂方法，属油田开发中的防砂
管柱包括防砂外管和工艺内管两层管柱，防砂外管包括顶部封隔器、反洗装置、压裂密封工具、压裂充填外工具、单向密封工具、筛管、外定位装置、层间封隔器和丝堵；工艺内管包括丢手工具、压裂充填装置、滑套开关、定位工具和压裂充填转换装置。其防砂步骤是：坐封顶部封隔器；丢手；座封层间封隔器；下放工艺内管，进行下部射孔井段的压裂防砂充填施工；打开循环通道，进行循环充填；反洗井；上提工艺内管，对其它射孔井段进行压裂充填施工和循环充填施工。由于使用了反洗装置、压裂充填转换装置等工具，具有不动管柱反洗井、无套压压裂和防返吐等优势。本技术专利申请内容与2015-07-15公开的热采井分层压裂防砂管柱主要区别在于：公开的工艺管柱主要采用内外两层管柱结构组成，其实施的方式采用拖动内管由下至上逐层进行各层的防砂施工，属于活动内管的防砂方式，该专利中提到的“本技术具有不动管柱反洗井”仅为充填防砂工艺过程中的一步反循环洗井工序，常规充填防砂的工序主要包括坐封、丢手、挤压、循环充填、反洗井等工序。其具体实施过程为：坐封顶部封隔器；丢手；上提内管柱坐封层间封隔器；下放工艺内管柱，进行下部射孔井段的压裂防砂充填施工；打开循环通道，进行循环充填；反洗井；上提工艺内管，对其它射孔井段进行压裂充填施工和循环充填施工。整体管柱结构复杂且实施工艺较为繁琐，实施风险相对较高。一种投球式分层防砂工艺管柱是在井口处将内外管柱预先配合好后，整体下入井筒中，达到设计位置后不再活动管柱，只是通过投球的方式实现每一个油层的地层挤压充填防砂施工，具体实施方式为下入管柱、一次坐封完成顶部封隔工具及层间封隔工具(区别于检索专利)，继续升压打开下层内充填口(与外充填口位置在井口处已提前对接好)，进行下层挤压充填施工，施工结束后不动管柱反洗井(该处于检索专利功能相同但实施方式有区别：本专利经过一号反洗通道4、液流转换通道44、反洗井孔18、上部的上层筛管27及内洗井阀54上的液流孔A56，和液流孔B59进入油管内部，将多余的砂子洗出)；下层施工结束(本技术无需进行内管柱转化进行循环充填降低了施工风险、减少了施工程序，确保了施工安全)；投入钢球49(本专利是通过投球的方式实现换层施工，检索专利为上提内管二次对接内外充填口实现工序复杂、存在井控等风险)，打开上层内充填滑套，与外充填口25已经处于连通状态)；上层挤压充填施工，施工结束后不动管柱反洗井；洗井结束后，丢手，起出内管完成两层防砂施工。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种投球式分层防砂工艺管柱，既可以实现一趟管柱完成多层井的分层防砂施工，确保各层之间的独立性，充分发挥各小层产能，达到最佳的防砂生产效果；同时，该管柱通过优化结构设计，简化了施工工序，大大提高了施工效率及施工成功率，降低了作业成本，延长了防砂井寿命。本技术的目的可通过如下技术措施来实现：该投球式分层防砂工艺管柱，包括防砂外管和置于防砂外管内部的防砂内管，所述防砂外管包括自上而下依次连接的顶部悬挂坐封机构、反洗井装置、外充填装置、筛管、丝堵，所述外充填装置和筛管作为一组单元至少要设置两组，并且两组单元两两之间设置有层间封隔装置，自上而下第一组单元位于第一油层，第二单元位于第二油层，以此类推；所述防砂内管包括自上而下依次连接的丢手机构、内充填装置、开关机构、底部定位装置，所述内充填装置设置的数量与位于各油层的外充填装置一致，并且在径向上相互对应；第一油层中的上层内充填装置开设上层内充填口对应第一油层中的外充填装置开设的外充填口，第二油层中的下层内充填装置也开设充填口对应第二油层中的外充填装置开设的外充填口，所述下层内充填装置两两之间安装内洗井阀；所述内充填装置下端内部设置坐封滑块开启装置；所述顶部悬挂坐封机构上端连接在丢手机构的丢手头上。本技术的目的还可通过如下技术措施来实现：所述顶部悬挂坐封机构包括悬挂头、固定装置、支撑管、密封卡瓦、上部胶筒、活塞，所述悬挂头上设有一号反洗通道，可作为反洗的液流通孔，密封卡瓦套在支撑管外部，密封卡瓦上下两端均通过连接销钉连接固定装置，上端的固定装置上部与悬挂头通过螺纹连接，下端的固定装置下部设置挡环，所述上部胶筒、活塞也套在支撑管外侧，所述上部胶筒上端为挡环，下端连接活塞，所述支撑管上设有坐封通道。所述悬挂头设置了防旋销钉固定在丢手机构的丢手头上，悬挂头设置了拔断销钉固定在打捞筒上。所述活塞上设有剪断销钉固定在反洗井装置上。所述反洗井装置包括连接件、压帽、弹簧，连接件上设有反洗井孔，连接件外侧套有用来封堵反洗井孔的压帽，压帽底端设置弹簧，弹簧下端抵接在挡环上，挡环套接在连接件上，连接件上端连接所述支撑管，连接件下端连接外充填装置上端的接头上。所述丢手机构包括自上而下依次连接的丢手头、连接管、坐封通道装置，所述坐封通道装置设有轴向的液流转换通道及径向的坐封通道，所述坐封通道装置的坐封通道与支撑管上的坐封通道相通，所述坐封通道装置下端连接内充填装置；丢手头采用反扣形式与悬挂坐封机构的悬挂头相连，实现正转丢手功能。所述外充填装置包括外充填装置本体、关闭装置，所述外充填装置本体开设径向的外充填口，所述外充填装置本体内部套装一个滑套，该滑套为关闭外充填口的关闭装置。所述第一油层中的上层内充填装置包括内充填装置本体、分层单元滑块装置，所述内充填装置本体上设有上层内充填口，所述分层单元滑块装置通过销钉连接在内充填装置本体上暂时封堵住上层内充填口，所述分层单元滑块装置中心腔上端口开设成用来承接钢球的锥形口，分层单元滑块装置与钢球配合作用并在液压作用下实现上层内充填口的开启。所述第一油层中的上层内充填装置本体下端依次通过内充填装置接头、转换接头、冲管接头、冲管与内洗井阀上端连接，第二油层中的内充填装置上端连接内洗井阀下端。所述第二油层中的内充填装置开设的下层内充填口处通过剪钉安装坐封滑套开启装置，所述坐封滑套开启装置为一堵头，一方面完全封堵住第二油层中的内充填装置内中心腔，另一方面半封堵住径向的第二油层中的内充填装置开设的下层内充填口。最底部一层的油层中的内充填装置下端连接承托装置，该承托装置也为一堵头，完全封堵住最底部一层的油层中的内充填装置内中心腔。所述内洗井阀包括连接本体、固定部件、滑块，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投球式分层防砂工艺管柱，包括防砂外管和置于防砂外管内部的防砂内管，其特征在于，所述防砂外管包括自上而下依次连接的顶部悬挂坐封机构、反洗井装置、外充填装置、筛管、丝堵，所述外充填装置和筛管作为一组单元至少要设置两组，并且两组单元两两之间设置有层间封隔装置，自上而下第一组单元位于第一油层，第二单元位于第二油层，以此类推；所述防砂内管包括自上而下依次连接的丢手机构、内充填装置、开关机构、底部定位装置，所述内充填装置设置的数量与位于各油层的外充填装置一致，并且在径向上相互对应；第一油层中的上层内充填装置开设上层内充填口对应第一油层中的外充填装置开设的外充填口，第二油层中的下层内充填装置也开设下层充填口对应第二油层中的下层外充填装置开设的下层外充填口，所述内充填装置两两之间安装内洗井阀；所述内充填装置下端内部设置坐封滑块开启装置；所述顶部悬挂坐封机构上端连接在丢手机构的丢手头上。

【技术特征摘要】
1.一种投球式分层防砂工艺管柱，包括防砂外管和置于防砂外管内部的防砂内管，其特征在于，所述防砂外管包括自上而下依次连接的顶部悬挂坐封机构、反洗井装置、外充填装置、筛管、丝堵，所述外充填装置和筛管作为一组单元至少要设置两组，并且两组单元两两之间设置有层间封隔装置，自上而下第一组单元位于第一油层，第二单元位于第二油层，以此类推；所述防砂内管包括自上而下依次连接的丢手机构、内充填装置、开关机构、底部定位装置，所述内充填装置设置的数量与位于各油层的外充填装置一致，并且在径向上相互对应；第一油层中的上层内充填装置开设上层内充填口对应第一油层中的外充填装置开设的外充填口，第二油层中的下层内充填装置也开设下层充填口对应第二油层中的下层外充填装置开设的下层外充填口，所述内充填装置两两之间安装内洗井阀；所述内充填装置下端内部设置坐封滑块开启装置；所述顶部悬挂坐封机构上端连接在丢手机构的丢手头上。2.根据权利要求1所述的一种投球式分层防砂工艺管柱，其特征在于，所述顶部悬挂坐封机构包括悬挂头、固定装置、支撑管、密封卡瓦、上部胶筒、活塞，所述悬挂头上设有一号反洗通道，可作为反洗的液流通孔，密封卡瓦套在支撑管外部，密封卡瓦上下两端均通过连接销钉连接固定装置，上端的固定装置上部与悬挂头通过螺纹连接，下端的固定装置下部设置挡环，所述上部胶筒、活塞也套在支撑管外侧，所述上部胶筒上端为挡环，下端连接活塞，所述支撑管上设有坐封通道。3.根据权利要求2所述的一种投球式分层防砂工艺管柱，其特征在于，所述悬挂头设置了防旋销钉固定在丢手机构的丢手头上，悬挂头设置了拔断销钉固定在打捞筒上。4.根据权利要求2所述的一种投球式分层防砂工艺管柱，其特征在于，所述活塞上设有剪断销钉固定在反洗井装置上。5.根据权利要求2所述的一种投球式分层防砂工艺管柱，其特征在于，所述反洗井装置包括连接件、压帽、弹簧，连接件上设有反洗井孔，连接件外侧套有用来封堵反洗井孔的压帽，压帽底端设置弹簧，弹簧下端抵接在挡环上，挡环套接在连接件上，连接件上端连接所述支撑管，连接件下端连接外充填装置上端的接头上。6.根据权利要求2所述的一种投球式分层防砂工艺管柱，其特征在于，所述丢手机构包括自上而下依次连接的丢手头、连接管、坐封通道装置，所述坐封通道装置设有轴向的液流转换通道及径向的坐封通道，所述坐封通道装置的坐封通道与支撑管上的坐封通道相通，所述坐封通道装置下端连接内充填装置；丢手头采用反扣形式与悬挂坐封机构的悬挂头相连，实现正转丢手功能。7.根据权利要求1所述的一种投球式分层防砂工艺管柱，其特征在于，所述外充填装置包括外充填装置本...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，高生伟，马丁，王东，魏庆彩，张锡娟，张川庭，许霞，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院，
类型：新型
国别省市：山东,37