长井段砾石充填完井管柱及工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种长井段砾石充填完井管柱及工艺方法，属于油气田开发中的完井技术领域。所述管柱包括：钻杆串(1)、悬挂组件(2)、单向阀(3)、挡砂管(4)、振荡组件(5)和导向件(6)，悬挂组件(2)包括第一管体(21)、钻杆串(1)、第二管体(22)、振荡组件(5)依次相连，振荡组件(5)用于液体在从其内经过时发生振动；第一管体(21)、挡砂管(4)、导向件(6)依次相连。该长井段砾石充填完井管柱利用振荡组件(5)的振荡作用，充分确保了长井段砾石充填层(7)的密实度，提高了长井段砾石充填效率，保证了防砂完井效率。

Long Section Gravel Filling Completion Pipe String and Technology Method

【技术实现步骤摘要】
长井段砾石充填完井管柱及工艺方法
本专利技术涉及油气田开发中的完井
，特别涉及一种长井段砾石充填完井管柱及工艺方法。
技术介绍
水平井裸眼砾石充填技术作为较先进的防砂技术之一，已成为疏松砂岩油藏水平井的主导工艺技术。该技术可以确保水平井段拥有最大程度的泄流面积，有效起到防砂作用，并对井壁提供有力支撑，可以实现油井长期高效开发。目前，对于长度超过300m的水平井段，通常采用笼统充填的方式将砾石充填到砾石充填层内。而该种充填方式由于未考虑砾石在充填过程中会发生沉降堆积，使得充填口易受到堵塞的问题，因而易导致筛管与井壁之间充填不密实，无法实现高效率充填，最终造成防砂失效。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提供一种长井段砾石充填完井管柱及工艺方法，以提高长井段砾石充填效率，保证防砂完井效果。具体而言，包括以下的技术方案：第一方面，提供了一种长井段砾石充填完井管柱，所述管柱包括：钻杆串、悬挂组件、单向阀、挡砂管、振荡组件和导向件，其中，所述悬挂组件包括第一管体、第二管体、第一连接管、环形封堵件和多个环形咬合齿；所述第二管体位于所述第一管体内，所述第二管体和所述第一管体之间形成有第一环形空间，所述环形封堵件位于所述第一环形空间内，并用于封堵所述第一环形空间的一侧；所述第二管体内设置有台阶，所述台阶所对应的第二管体的位置与所述环形封堵件所对应的第二管体的位置之间的所述第二管体上开设有第一通孔，所述第一通孔与所述第一环形空间连通；所述第二管体位于所述台阶远离所述环形封堵件的一侧上开设有第二通孔，所述第一管体上开设有与砾石充填层连通的第三通孔，所述第一连接管位于所述第一环形空间内，并用于连通所述第二通孔和所述第三通孔；所述多个环形咬合齿设置在所述第一管体的外管壁上；所述钻杆串与所述第二管体的一端相连，所述第二管体的另一端与所述振荡组件相连，所述振荡组件用于液体在从其内经过时发生振动；所述单向阀设置在所述第二管体内，并适于与所述台阶配合；所述第一管体与所述挡砂管的一端相连，所述挡砂管的另一端与所述导向件相连；所述挡砂管、所述导向件与所述振荡组件之间形成第二环形空间，所述挡砂管上开设有多个出液孔，所述出液孔用于连通所述砾石充填层与所述第二环形空间；所述管柱被配置为使用时，所述多个环形咬合齿与套管的内壁配合相连，所述单向阀坐封在所述台阶上，所述第一环形空间与所述套管和所述钻杆串之间的第三环形空间连通。可选的，所述单向阀通过剪钉固定在所述第二管体内；所述剪钉位于所述第二通孔远离所述台阶的一侧。可选的，所述振荡组件包括多个振荡管和多个第二连接管；相邻的两个所述振荡管之间通过一个所述第二连接管相连。可选的，每个所述振荡管内设置有轴向偏心叶片，所述轴向偏心叶片用于液体经过其时带动所述振荡管的管体发生振动。可选的，所述挡砂管包括多个挡砂子管和多个第三连接管；相邻的两个所述挡砂子管之间通过一个所述第三连接管相连；每个所述挡砂子管上开设有所述出液孔。可选的，所述第一通孔的个数为三个；三个上所述第一通孔均匀开设在所述第二管体的环周；可选的，所述第二通孔、所述第三通孔和所述第一连接管的个数均为三个；三个所述第二通孔均匀开设在所述第二管体的环周。可选的，每个所述出液孔孔径的取值范围为0.15-0.2mm。第二方面，提供了一种长井段砾石充填完井的工艺方法，所述方法应用于第一方面任一项所述的长井段砾石充填完井管柱，所述方法包括：将所述长井段砾石充填完井管柱下入到待充填的水平井段；向所述钻杆串内打压，所述多个环形咬合齿与所述套管的内壁配合相连，所述单向阀坐封在所述台阶上；将含有砾石的砂浆从所述钻杆串内注入，对所述砾石充填层进行砾石充填，并在地面回收反流的液体；当所述钻杆串内的压力逐渐上升时，停止向所述钻杆串内注入所述含有砾石的砂浆。可选的，所述当所述钻杆串内的压力逐渐上升时，停止向所述钻杆串内注入所述含有砾石的砂浆之后，所述方法还包括：上提所述钻杆串，将所述钻杆串、所述第二管体和所述振荡组件起出油井。本专利技术实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：本专利技术实施例的长井段砾石充填完井管柱，包括钻杆串、悬挂组件、单向阀、挡砂管、振荡组件和导向件。该悬挂组件包括第一管体、第二管体、第一连接管、环形封堵件和多个环形咬合齿；钻杆串、第二管体和振荡组件依次相连，振荡组件用于液体在其内经过时发生振动；第一管体、挡砂管与导向件相连。在该长井段砾石充填完井管柱下入到待充填的水平井段后，向钻杆串内打压，使得多个环形咬合齿与套管的内壁配合相连，单向阀坐封在第二管体内设置有的台阶上；再将含有砾石的砂浆从钻杆串内注入，含有砾石的砂浆通过钻杆串、第二通孔、第一连接管和第三通孔，进入到砾石充填层中，对砾石充填层进行砾石充填，而同时，砂浆中的液体可以通过挡砂管上的出液孔进入到由挡砂管、导向件和振荡组件形成的第二环形空间中，并在经过振荡组件的内部时，可使得振荡组件带动管柱发生振动，防止砾石在充填过程中发生沉降堆积，使得砾石充填层充填密实，进而液体再从第一通孔进入到第一管体与第二管体之间的第一环形空间中，从第一环形空间再流入到由套管和钻杆串构成的第三环形空间中，经过第三环形空间返排到地面；当钻杆串内的压力逐渐上升时，停止向钻杆串内注入含有砾石的砂浆，结束砾石充填。该长井段砾石充填完井管柱利用振荡组件的振荡作用充分确保了长井段砾石充填层的密实度，提高了长井段砾石充填效率，保证了防砂完井效率。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一种长井段砾石充填完井管柱入井后的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种长井段砾石充填完井管柱被配置为使用时的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种长井段砾石充填完井管柱完成砾石充填后的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种长井段砾石充填完井管柱的留井管柱结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种长井段砾石充填完井的工艺方法的流程图；图6为本专利技术实施例提供的另一种长井段砾石充填完井的工艺方法的流程图。图中的附图标记分别表示为：1-钻杆串，2-悬挂组件，21-第一管体，211-第三通孔，22-第二管体，221-台阶，222-第一通孔，223-第二通孔，23-第一连接管，24-环形封堵件，25-环形咬合齿，26-第一环形空间，3-单向阀，4-挡砂管，41-出液孔，42-挡砂子管，43-第三连接管，5-振荡组件，51-振荡管，52-第二连接管，6-导向件，7-砾石充填层，8-第二环形空间，9-套管，10-第三环形空间，11-油层。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。目前，长度超过300m的水平井段可以定义为长井段。为了实现长井段砾石充填完井，本专利技术实施例提供了一种长井段砾石充填完井管柱，其入井后的结构示意图如图1所示，包括：钻杆串1、悬挂组件2、单向阀3、挡砂管4、振荡组件5和导向件6。其中，悬挂组件2包括第一管体21、第二管体22、第一连接管23、环形封堵件24和多个环形咬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长井段砾石充填完井管柱，其特征在于，所述管柱包括：钻杆串(1)、悬挂组件(2)、单向阀(3)、挡砂管(4)、振荡组件(5)和导向件(6)，其中，所述悬挂组件(2)包括第一管体(21)、第二管体(22)、第一连接管(23)、环形封堵件(24)和多个环形咬合齿(25)；所述第二管体(22)位于所述第一管体(21)内，所述第二管体(22)和所述第一管体(21)之间形成有第一环形空间(26)，所述环形封堵件(24)位于所述第一环形空间(26)内，并用于封堵所述第一环形空间(26)的一侧；所述第二管体(22)内设置有台阶(221)，所述台阶(221)所对应的第二管体(22)的位置与所述环形封堵件(24)所对应的第二管体(22)的位置之间的所述第二管体(22)上开设有第一通孔(222)，所述第一通孔(222)与所述第一环形空间(26)连通；所述第二管体(22)位于所述台阶(221)远离所述环形封堵件(24)的一侧上开设有第二通孔(223)，所述第一管体(21)上开设有与砾石充填层(7)连通的第三通孔(211)，所述第一连接管(23)位于所述第一环形空间(26)内，并用于连通所述第二通孔(223)和所述第三通孔(211)；所述多个环形咬合齿(25)设置在所述第一管体(21)的外管壁上；所述钻杆串(1)与所述第二管体(22)的一端相连，所述第二管体(22)的另一端与所述振荡组件(5)相连，所述振荡组件(5)用于液体在从其内经过时发生振动；所述单向阀(3)设置在所述第二管体(22)内，并适于与所述台阶(221)配合；所述第一管体(21)与所述挡砂管(4)的一端相连，所述挡砂管(4)的另一端与所述导向件(6)相连；所述挡砂管(4)、所述导向件(6)与所述振荡组件(5)之间形成第二环形空间(8)，所述挡砂管(4)上开设有多个出液孔(41)，所述出液孔(41)用于连通所述砾石充填层(7)与所述第二环形空间(8)；所述管柱被配置为使用时，所述多个环形咬合齿(25)与套管(9)的内壁配合相连，所述单向阀(3)坐封在所述台阶(221)上，所述第一环形空间(26)与所述套管(9)和所述钻杆串(1)之间的第三环形空间(10)连通。...

【技术特征摘要】
1.一种长井段砾石充填完井管柱，其特征在于，所述管柱包括：钻杆串(1)、悬挂组件(2)、单向阀(3)、挡砂管(4)、振荡组件(5)和导向件(6)，其中，所述悬挂组件(2)包括第一管体(21)、第二管体(22)、第一连接管(23)、环形封堵件(24)和多个环形咬合齿(25)；所述第二管体(22)位于所述第一管体(21)内，所述第二管体(22)和所述第一管体(21)之间形成有第一环形空间(26)，所述环形封堵件(24)位于所述第一环形空间(26)内，并用于封堵所述第一环形空间(26)的一侧；所述第二管体(22)内设置有台阶(221)，所述台阶(221)所对应的第二管体(22)的位置与所述环形封堵件(24)所对应的第二管体(22)的位置之间的所述第二管体(22)上开设有第一通孔(222)，所述第一通孔(222)与所述第一环形空间(26)连通；所述第二管体(22)位于所述台阶(221)远离所述环形封堵件(24)的一侧上开设有第二通孔(223)，所述第一管体(21)上开设有与砾石充填层(7)连通的第三通孔(211)，所述第一连接管(23)位于所述第一环形空间(26)内，并用于连通所述第二通孔(223)和所述第三通孔(211)；所述多个环形咬合齿(25)设置在所述第一管体(21)的外管壁上；所述钻杆串(1)与所述第二管体(22)的一端相连，所述第二管体(22)的另一端与所述振荡组件(5)相连，所述振荡组件(5)用于液体在从其内经过时发生振动；所述单向阀(3)设置在所述第二管体(22)内，并适于与所述台阶(221)配合；所述第一管体(21)与所述挡砂管(4)的一端相连，所述挡砂管(4)的另一端与所述导向件(6)相连；所述挡砂管(4)、所述导向件(6)与所述振荡组件(5)之间形成第二环形空间(8)，所述挡砂管(4)上开设有多个出液孔(41)，所述出液孔(41)用于连通所述砾石充填层(7)与所述第二环形空间(8)；所述管柱被配置为使用时，所述多个环形咬合齿(25)与套管(9)的内壁配合相连，所述单向阀(3)坐封在所述台阶(221)上，所述第一环形空间(26)与所述套管(9)和所述钻杆串(1)之间的第三环形空间(10)连通。2.根据权利要求1所述的长井段砾石充填完井管柱，其特征在于，所述单向阀(3)通过剪钉固定在所述第二管体(22...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘言理，廖兴松，李星民，聂上振，杨延征，付大其，周宝义，张乃彤，李怀文，王国娜，徐禄帆，曾晓辉，陈长春，
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