直井分层防砂管柱以及防砂方法技术

本申请实施例公开了一种直井分层防砂管柱以及防砂方法，防砂管柱包括油管、封堵阀以及并位于封堵阀下方的防砂机构，防砂机构包括中空的中心管、套设在中心管外的防砂单元、套设在中心管外的胶筒单元，防砂单元和中心管之间设置有位移控制机构，位移控制机构能使中心管相对防砂单元移动，防砂单元包括卡瓦机构、能将中心管封堵的冲砂机构，胶筒单元能相对中心管移动，从而使卡瓦机构发生沿径向的扩张，以使胶筒单元的胶筒被压缩，封堵阀能在冲砂机构将中心管封堵时将油管和套管之间的环空进行封堵。本申请在结束一个目的层的压裂防砂施工后，只需要上提管柱，待压裂防砂工具到达另一个目的层后，即可进行该段目的层的压裂防砂施工。

【技术实现步骤摘要】
直井分层防砂管柱以及防砂方法
本申请涉及石油开采领域，具体而言，涉及一种直井分层防砂管柱以及防砂方法。
技术介绍
在稠油开采过程中，地层胶结疏松，易于出砂，油气井防砂技术主要分为机械防砂和化学防砂两大类。压裂防砂技术是一种复合防砂技术，在侧钻小井眼油井、出细粉砂油井、稠油热采井、火驱井等油井中获得了广泛的应用，是油井防砂工艺中的主要技术之一。而由于油气储层的非均质性造成的层间或层内渗透率差异大，在压裂防砂施工过程中由于低渗透率地层吸液能力差，而高渗透层吸收了大部分的压裂液以及防砂剂，造成压裂防砂在层间或层内效果不一，甚至防砂不见效的问题。另外特别是在直井中，有的一段地层内夹杂多层水层和油层，笼统的压裂防砂效不能应用，需要分层进行压裂防砂。传统的分层压裂防砂工艺，需要多次重复施工多次动用压裂车组，一次措施一个施工目的层，作业复杂、费时费力，施工成本居高不下。因此，专利技术了一种适用于直井的工艺简单的新型分层压裂防砂管柱和防砂方法，不需要重复施工多次动用压裂车组，降低了作业成本，具有广泛应用前景。
技术实现思路
本申请实施例中提供一种直井分层防砂管柱以及防砂方法，其能解决上述问题中的至少一种。为实现上述目的，本申请提供了一种直井分层防砂管柱，包括油管、连接在所述油管上的封堵阀以及连接在所述油管上并位于所述封堵阀下方的防砂机构，所述防砂机构包括中空的中心管、套设在所述中心管外的防砂单元、套设在所述中心管外的胶筒单元，所述防砂单元和所述中心管之间设置有位移控制机构，所述位移控制机构能使所述中心管相对所述防砂单元移动，所述防砂单元包括卡瓦机构、能将所述中心管封堵的冲砂机构，所述胶筒单元能相对所述中心管移动，从而使所述卡瓦机构发生沿径向的扩张，以使所述胶筒单元的胶筒被压缩，所述封堵阀能在所述冲砂机构将所述中心管封堵时将所述油管和套管之间的环空进行封堵。优选地，所述位移控制机构包括设置在所述中心管上的轨迹槽、以及设置在防砂单元上并能沿轨迹槽移动的滑块。优选地，所述轨迹槽包括沿中心管的圆周方向间隔排布的下定位槽和位于下定位槽上方的上定位槽，其中，下定位槽的长度至少为两个。优选地，所述防砂单元包括扶正机构，所述卡瓦机构位于所述扶正机构和所述胶筒单元之间。优选地，冲砂机构包括本体、突出于所述本体的冲砂头、设置在所述本体上的流道。优选地，所述扶正机构包括套设在所述中心管外的扶正体、通过弹性部件设置在所述扶正体上并能沿中心管的径向移动的扶正块。优选地，所述卡瓦机构包括设置在所述扶正体上的卡瓦座、以及设置在所述卡瓦座上的卡瓦。优选地，所述胶筒单元包括自上而下排布的压帽、胶筒以及锥体，所述卡瓦的上部的内侧壁自下而上逐渐向外倾斜，所述锥体的下端的外侧壁自上而下逐渐向内收缩，所述锥体在向下移动的过程中，能与卡瓦的上端的内侧壁相抵。优选地，所述中心管上设置有贯穿其侧壁的第一出液口，所述胶筒单元上设置有能与所述第一出液口连通的第二出液口，所述第二出液口能在所述胶筒被压缩时与所述第一出液口连通。优选地，锥体的内侧壁设置有凹槽，中心管的外部设置有伸入该凹槽的凸起。优选地，所述中心管与所述胶筒单元之间设置有弹性元件。优选地，所述封堵阀包括缸体、套设在所述缸体外的封堵胶筒单元，所述封堵胶筒单元能通过销钉与所述缸体连接，所述封堵胶筒单元能在销钉断裂后被压缩。本申请还公开了一种直井分层防砂方法，包括以下步骤：将防砂机构以及封堵阀下至预设位置；使防砂机构的中心管处于较低的位置，使冲砂机构将中心管封堵住，从而将防砂机构的卡瓦悬挂在套管上，将胶筒将油套环空进行封隔；使封隔阀将油套环空进行封隔。本专利技术实施例由于采用了上述技术方案，具有以下优点：1、在结束一个目的层的压裂防砂施工后，只需要上提管柱，待压裂防砂工具到达另一个目的层后，即可进行该段目的层的压裂防砂施工；2、待所有目的层段压裂施工结束后，一次进行冲砂、洗井作业，操作方便，结构简单，减少了压裂车组作业次数，降低了作业成本。参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本申请实施例中的直井分层防砂管柱的结构示意图。图2是根据本申请实施例中的分层防砂机构的结构示意图。图3是根据本申请实施例中的封堵阀的结构示意图图4是根据本申请实施例中的冲砂机构的剖面示意图。图5是根据本申请实施例中的轨迹槽的展开示意图。以上附图的附图标记：100、套管；200、油管；300、孔眼；400、封堵阀；500、防砂机构；1、上接头；2、弹性元件；3、压帽；4、中心管；5、胶筒；6、锥体；7、卡瓦；8、卡瓦座；9、扶正机构；10、扶正块压帽；11、滑块；12、连接套；13、冲砂机构；14、第一出液口；15、第二出液口；16、扶正体；17、凸起；18、凹槽；21、第一封堵接头；22、封堵压帽；23、缸体；24、传力杆；25、封堵胶筒；26、封堵锥体；27、第二封堵接头；28、施压腔；31、本体；32、冲砂头；33、流道。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。参照图1所示，本申请实施例中的直井分层防砂管柱包括油管200、连接在油管200上的封堵阀400和连接在油管200上的防砂机构500。其中，可以将防砂机构500至少部分地置于目标油层的下方，从而在需要时将目标油层的下部封堵。可以将封堵阀400至少部分地置于目标油层的上方，从而在需要是将目标油层的上部封堵。参照图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直井分层防砂管柱，其特征在于，包括油管、连接在所述油管上的封堵阀以及连接在所述油管上并位于所述封堵阀下方的防砂机构，所述防砂机构包括中空的中心管、套设在所述中心管外的防砂单元、套设在所述中心管外的胶筒单元，所述防砂单元和所述中心管之间设置有位移控制机构，所述位移控制机构能使所述中心管相对所述防砂单元移动，所述防砂单元包括卡瓦机构、能将所述中心管封堵的冲砂机构，所述胶筒单元能相对所述中心管移动，从而使所述卡瓦机构发生沿径向的扩张，以使所述胶筒单元的胶筒被压缩，所述封堵阀能在所述冲砂机构将所述中心管封堵时将所述油管和套管之间的环空进行封堵。

【技术特征摘要】
1.一种直井分层防砂管柱，其特征在于，包括油管、连接在所述油管上的封堵阀以及连接在所述油管上并位于所述封堵阀下方的防砂机构，所述防砂机构包括中空的中心管、套设在所述中心管外的防砂单元、套设在所述中心管外的胶筒单元，所述防砂单元和所述中心管之间设置有位移控制机构，所述位移控制机构能使所述中心管相对所述防砂单元移动，所述防砂单元包括卡瓦机构、能将所述中心管封堵的冲砂机构，所述胶筒单元能相对所述中心管移动，从而使所述卡瓦机构发生沿径向的扩张，以使所述胶筒单元的胶筒被压缩，所述封堵阀能在所述冲砂机构将所述中心管封堵时将所述油管和套管之间的环空进行封堵。2.根据权利要求1所述的直井分层防砂管柱，其特征在于，所述位移控制机构包括设置在所述中心管上的轨迹槽、以及设置在防砂单元上并能沿轨迹槽移动的滑块。3.根据权利要求2所述的直井分层防砂管柱，其特征在于，所述轨迹槽包括沿中心管的圆周方向间隔排布的下定位槽和位于下定位槽上方的上定位槽，其中，下定位槽的长度至少为两个。4.根据权利要求1所述的直井分层防砂管柱，其特征在于，所述防砂单元包括扶正机构，所述卡瓦机构位于所述扶正机构和所述胶筒单元之间。5.根据权利要求4所述的直井分层防砂管柱，其特征在于，冲砂机构包括本体、突出于所述本体的冲砂头、设置在所述本体上的流道。6.根据权利要求4所述的直井分层防砂管柱，其特征在于，所述扶正机构包括套设在所述中心管外的扶正体、通过弹性部件设置在所述扶正体上并能沿中...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐路，张建军，吕民，张超，王晓军，唐文泉，孔栋梁，王茂林，赵雅丽，杨淑英，丛志新，宗伟，张鑫，闫立朋，于晓溪，周扬淇，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11