分注防砂一体化管柱及工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种分注防砂一体化管柱及工艺。该一体化管柱位于套管中，包括自井口向下通过油管连接的至少一段注水防砂管柱；注水防砂管柱包括自上而下依次连接的配水器、上挡砂封隔器、防砂管以及下挡砂封隔器；其中配水器与上挡砂封隔器通过油管连接；防砂管包括中心管、外管以及位于外管外侧的金属毡网，中心管和外管之间具有环形空腔，且外管上具有过流孔；上挡砂封隔器和下挡砂封隔器中均设置有用于连通防砂管的环形空腔与油套环空的过流通道；上挡砂封隔器和下挡砂封隔器分别位于油层的上下两端，上挡砂封隔器、下挡砂封隔器、防砂管的外管与套管之间可形成封闭的防砂空间。采用该管柱可有效避免注水管柱被砂埋，提高注水管柱的工作寿命。

【技术实现步骤摘要】
分注防砂一体化管柱及工艺
本专利技术涉及采油工程
，特别涉及一种分注防砂一体化管柱及工艺。
技术介绍
分层注水是目前大多数油田普遍采用的开采技术。在分层注水过程中，由于注入水的溶解、冲刷作用导致泥质分解，使得地层骨架结构和孔隙结构被破坏；聚合物驱后在近井地带残存的聚合物减缓了流体的流动，当注水井快速泄压时，地层深部和近井地带的瞬时高压差会导致地层骨架垮塌，从而使得注水井在注水、洗井和关井停注的过程中由于井筒降压、层间串通等因素而使地层激动返吐出砂。现有的分层注水管柱不具备防砂功能，注水井出砂后砂子会进入油套环空以及油管内部，导致分层注水管柱被砂埋，影响注水作业的顺利进行，缩短注水管柱的有效工作寿命。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术实施例提供一种集分层注水和防砂功能于一体的分注防砂一体化管柱及工艺。具体而言，包括以下的技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供了一种分注防砂一体化管柱，所述分注防砂一体化管柱位于套管中，所述分注防砂一体化管柱包括：自井口向下通过油管连接的至少一段注水防砂管柱；所述注水防砂管柱包括：自上而下依次连接的配水器、上挡砂封隔器、防砂管以及下挡砂封隔器；其中，所述配水器与所述上挡砂封隔器通过油管连接；所述防砂管包括中心管、外管以及位于外管外侧的金属毡网，所述中心管和所述外管之间具有环形空腔，且所述外管上具有过流孔；所述上挡砂封隔器和下挡砂封隔器中均设置有用于连通所述防砂管的环形空腔与油套环空的过流通道；所述上挡砂封隔器和所述下挡砂封隔器分别位于油层的上下两端，所述上挡砂封隔器、所述下挡砂封隔器、所述防砂管的外管与所述套管之间可形成封闭的防砂空间。进一步地，所述注水防砂管柱还包括：位于所述配水器和所述上挡砂封隔器之间的上扶正器以及位于所述下挡砂封隔器下方的下扶正器。进一步地，所述分注防砂一体化管柱还包括：位于最上方的所述注水防砂管柱上方以及位于相邻两段所述注水防砂管柱之间的分层封隔器。进一步地，所述分注防砂一体化管柱还包括：位于最下方的所述注水防砂管柱下方、并通过油管与最下方的所述注水防砂管柱连接的沉砂式单流阀，以及位于所述沉砂式单流阀下方、并通过油管与所述沉砂式单流阀连接的丝堵；所述沉砂式单流阀的阀体具有沉砂通道、洗井通道以及洗井侧孔；所述沉砂通道与油管内部连通；所述洗井通道通过所述洗井侧孔将所述油套环空与油管内部连通；在所述洗井通道内设置有阀球，所述阀球用于控制油管内部与油套环空之间的连通与断开。进一步地，所述分注防砂一体化管柱还包括：位于最下方的所述注水防砂管柱和所述沉砂式单流阀之间的水力卡瓦。进一步地，所述分注防砂一体化管柱还包括：位于最上方的所述注水防砂管柱上方、并且自上而下依次连接的注水单流阀、伸缩管、反扣安全接头以及水力锚。进一步地，所述分注防砂一体化管柱还包括：位于相邻两段注水防砂管柱之间的液压安全接头。第二方面，本专利技术实施例提供了一种分注防砂一体化工艺，所述分注防砂一体化工艺由上述的分注防砂一体化管柱实施，所述分注防砂一体化工艺包括：将所述分注防砂一体化管柱下放至预设位置后坐封完井，使所述上挡砂封隔器、所述下挡砂封隔器、所述防砂管的外管与所述套管之间形成封闭的防砂空间；分层注水，将注入水通过所述配水器输出至油套环空，所述注入水进入所述上挡砂封隔器的过流通道以及所述防砂管的外管和中心管之间的环形空腔，再经所述防砂管的外管上的过流孔及所述金属毡网后进入油层；停止注水时，地层砂由油层进入所述上挡砂封隔器、所述下挡砂封隔器、所述防砂管的外管与所述套管之间形成的防砂空间内后，被所述金属毡网阻挡在所述防砂空间内；洗井，洗井时油套环空内的洗井液通过所述上挡砂封隔器的过流通道、防砂管的外管和中心管之间的环形空腔以及所述下防砂封隔器的过流通道向下流动。进一步地，洗井时，当洗井液向下流动至所述沉砂式单流阀的洗井侧孔时，洗井液经所述洗井侧孔进入所述沉砂式单流阀的洗井通道，再经所述洗井通道进入油管内部；进入油管内的杂质经过所述沉砂式单流阀的沉砂通道沉入位于所述沉砂式单流阀下部的油管内。进一步地，所述分注防砂一体化工艺还包括：解封起管柱，当管柱起出过程中的拉力超过预设安全载荷值时，使所述分注防砂一体化管柱从位于相邻两段注水防砂管柱之间的液压安全接头处断开。本专利技术实施例提供的技术方案的有益效果：本专利技术实施例提供了一种集分层注水和防砂功能于一体的分注防砂一体化管柱，分注防砂一体化管柱中设置有至少一段包括配水器、上挡砂封隔器、防砂管以及下挡砂封隔器的注水防砂管柱，防砂管的中心管和外管之间具有环形空腔，上挡砂封隔器和下挡砂封隔器中均设置有用于连通防砂管的环形空腔与油套环空的过流通道，上挡砂封隔器、下挡砂封隔器、防砂管的外管与套管之间可形成封闭的防砂空间。在分层注水时注入水通过配水器进入油套环空，再进入上挡砂封隔器的过流通道以及防砂管的环形空腔，并经防砂管的外管上的过流孔及金属毡网进入油层；停止注水时，地层砂由油层进入上挡砂封隔器、下挡砂封隔器、防砂管的外管与套管之间形成的防砂空间内后，被金属毡网阻挡在防砂空间内，不能进入油管。采用本专利技术实施例提供的分注防砂一体化管柱能够有效避免分层注水管柱被砂埋，保证注水作业的顺利进行，提高注水管柱的有效工作寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的注水井分注防砂一体化管柱的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的注水井分注防砂一体化管柱中上挡砂封隔器、防砂管和下挡砂封隔器的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的注水井分注防砂一体化管柱中沉砂式单流阀的结构示意图。图中附图标记分别表示：1-伸缩管；2-反扣安全接头；3-水力锚；4-分层封隔器；100-注水防砂管柱；10-配水器；20-上扶正器；30-上挡砂封隔器；3001-上挡砂封隔器的中心管；3002-上挡砂封隔器的外管；3003-上挡砂封隔器的皮碗；40-防砂管；4001-防砂管的中心管；4002-防砂管的外管；4003-金属毡网；50-下防砂封隔器；5001-下挡砂封隔器的中心管；5002-下挡砂封隔器的外管；5003-下挡砂封隔器的皮碗；5-液压安全接头；6-水力卡瓦；7-沉砂式单流阀；701-沉砂通道；702-洗井通道；703-洗井侧孔；704-阀球；705-扶正弹簧；8-丝堵；9-注水单流阀；a1-环形空腔；a2-油套环空；a3-上挡砂封隔器的过流通道；a4-下挡砂封隔器的过流通道；a5-防砂空间；x-沉砂油管；y-套管。具体实施方式为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。除非另有定义，本专利技术实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。第一方面，本专利技术实施例提供了一种分注防砂一体化管柱，该分注防砂一体化管柱位于套管中，参见图1，并结合图2和图3，该分注防砂一体化管柱包括：自井口向下通过油管连接的至少一段注水防砂管柱100。注水防砂管柱包括100：自上而下依次连接的配水器10、上挡砂封隔器30、防本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分注防砂一体化管柱，所述分注防砂一体化管柱位于套管中，其特征在于，所述分注防砂一体化管柱包括：自井口向下通过油管连接的至少一段注水防砂管柱；所述注水防砂管柱包括：自上而下依次连接的配水器、上挡砂封隔器、防砂管以及下挡砂封隔器；其中，所述配水器与所述上挡砂封隔器通过油管连接；所述防砂管包括中心管、外管以及位于外管外侧的金属毡网，所述中心管和所述外管之间具有环形空腔，且所述外管上具有过流孔；所述上挡砂封隔器和下挡砂封隔器中均设置有用于连通所述防砂管的环形空腔与油套环空的过流通道；所述上挡砂封隔器和所述下挡砂封隔器分别位于油层的上下两端，所述上挡砂封隔器、所述下挡砂封隔器、所述防砂管的外管与所述套管之间可形成封闭的防砂空间。

【技术特征摘要】
1.一种分注防砂一体化管柱，所述分注防砂一体化管柱位于套管中，其特征在于，所述分注防砂一体化管柱包括：自井口向下通过油管连接的至少一段注水防砂管柱；所述注水防砂管柱包括：自上而下依次连接的配水器、上挡砂封隔器、防砂管以及下挡砂封隔器；其中，所述配水器与所述上挡砂封隔器通过油管连接；所述防砂管包括中心管、外管以及位于外管外侧的金属毡网，所述中心管和所述外管之间具有环形空腔，且所述外管上具有过流孔；所述上挡砂封隔器和下挡砂封隔器中均设置有用于连通所述防砂管的环形空腔与油套环空的过流通道；所述上挡砂封隔器和所述下挡砂封隔器分别位于油层的上下两端，所述上挡砂封隔器、所述下挡砂封隔器、所述防砂管的外管与所述套管之间可形成封闭的防砂空间。2.根据权利要求1所述的分注防砂一体化管柱，其特征在于，所述注水防砂管柱还包括：位于所述配水器和所述上挡砂封隔器之间的上扶正器以及位于所述下挡砂封隔器下方的下扶正器。3.根据权利要求1所述的分注防砂一体化管柱，其特征在于，所述分注防砂一体化管柱还包括：位于最上方的所述注水防砂管柱上方以及位于相邻两段所述注水防砂管柱之间的分层封隔器。4.根据权利要求1所述的分注防砂一体化管柱，其特征在于，所述分注防砂一体化管柱还包括：位于最下方的所述注水防砂管柱下方、并通过油管与最下方的所述注水防砂管柱连接的沉砂式单流阀，以及位于所述沉砂式单流阀下方、并通过油管与所述沉砂式单流阀连接的丝堵；所述沉砂式单流阀的阀体具有沉砂通道、洗井通道以及洗井侧孔；所述沉砂通道与油管内部连通；所述洗井通道通过所述洗井侧孔将所述油套环空与油管内部连通；在所述洗井通道内设置有阀球，所述阀球用于控制油管内部与油套环空之间的连通与断开。5.根据权利要求4所述的分注防砂一体化管柱，其特征在于，所述分注防砂一体化管柱还包括：位于最下方的所述注水防砂管柱和所述沉砂式单流阀之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡金铜，张宏伟，杜晓霞，王文韬，舒畅，杨天成，姜晓波，王宁，
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