一种大跨度射孔段一次多层砾石充填作业方法技术

本发明专利技术公开了一种大跨度射孔段一次多层砾石充填作业方法，采用以下步骤：1)坐封沉砂封隔器；2)下入由外层管柱和服务管柱构成的内外组合管柱，外层管柱上的筛管、内层衬管和生产循环滑套组成双层管结构，服务管柱除充填工具以外的所有连接管柱都为单层结构；3)从下至上逐层进行防砂操作；4)将服务管柱提出套管，即可进行采油生产。本发明专利技术可用于大跨度射孔段一次多层砾石充填压裂防砂作业，并且不需要下入下部完井生产管柱即可实现分层开采。

A One-time Multilayer Gravel Filling Method for Long Span Perforation Section

【技术实现步骤摘要】
一种大跨度射孔段一次多层砾石充填作业方法
本专利技术涉及石油开采井防砂
，特别是一种大跨度射孔段一次多层砾石充填作业方法。
技术介绍
对于疏松砂岩生产井，开采过程中，产出液流入井筒的过程中，会携带部分地层砂进入井筒内，危害电泵及生产设备。为防止油井出砂，目前普遍使用独立筛管防砂或者砾石充填防砂。对于部分生产井在防砂的同时，希望能够进行一定规模的压裂作业，达到建立地层裂缝，增加地层产出的目的，目前针对疏松砂岩井压裂作业一般同防砂砾石充填作业同时进行。现有针对套管井的砾石充填防砂或者砾石充填压裂防砂中，一般采用多次单层砾石充填、一趟多层砾石充填的方式进行多层砾石充填。一趟多层砾石充填工艺能够解决一趟完成需要分层开采的多层生产层段砾石充填防砂的问题，提高了作业效率。但受限于服务管柱两层管具结构，液体摩阻较大，无法完成中心管超长的作业。且需要下入下部生产管柱实现分采。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种大跨度射孔段一次多层砾石充填作业方法，该作业方法可用于大跨度射孔段一次多层砾石充填压裂防砂作业，并且不需要下入下部完井生产管柱即可实现分层开采。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种大跨度射孔段一次多层砾石充填作业方法，所述大跨度射孔段设有一个上部射孔层、零至多个中部射孔层和一个底部射孔层，该作业方法采用以下步骤：1)在套管内、大跨度射孔段的底部坐封沉砂封隔器；2)在地面组装外层管柱的顶部封隔器总成和外层管柱的主体部分，然后将外层管柱的主体部分悬挂在井口；服务管柱边组装边下入至外层管柱的主体部分内，在组装服务管柱的过程中，通过操作服务管柱关闭外层管柱上所有的生产循环滑套和充填滑套，将顶部封隔器总成通过坐封工具连接在下入冲管的设计位置上，然后将顶部封隔器总成连接在外层管柱的主体部分上，形成内外组合管柱，利用钻杆携带内外组合管柱下入至大跨度射孔段内的设定位置，坐封顶部封隔器，并验封，然后脱手坐封工具；所述顶部封隔器总成包括从上至下依次连接的顶部封隔器、上部核心密封筒、充填滑套、下部核心密封筒和显示固定密封筒；所述外层管柱的主体部分包括与底部射孔层对应的底部作业管段、与所有中部射孔层一一对应的中部作业管段以及与上部射孔层对应的防砂段；所述防砂段、所述中部作业管段和所述底部作业管段均设有与相应射孔层对应的防砂筛管及其内层衬管，在所述内层衬管和所述防砂筛管之间形成有环形空间，在所述内层衬管上连接有生产循环滑套；所述防砂段、所述中部作业管段和所述底部作业管段筛管上端均连接有一盲管；所述中部作业管段和所述底部作业管段盲管上端设有从下至上依次连接的显示固定密封筒、下部核心密封筒、充填滑套和上部核心密封筒、隔离封隔器和下部验封密封筒，所述显示固定密封筒与所述盲管的上端连接；在所述中部作业管段和所述上部作业管段的内层衬管上设有位于所述生产循环滑套上方的上部验封密封筒；所述防砂段的盲管与所述顶部封隔器总成的显示固定密封筒连接；所述底部作业管段的下端设有插固在所述沉砂封隔器上部的锚定插入密封；所述服务管柱设有从上至下依次连接的下入冲管、充填工具、负荷显示器、滑套操作工具、配长冲管和底部隔离管；在所述底部隔离管的底部设有引鞋，在所述底部隔离管的内部设有底部隔离单流阀，在所述底部隔离管的上部设有底部隔离循环孔，在所述底部隔离循环孔的下方设有安装在所述底部隔离管上的底部隔离密封模块Ⅰ和底部隔离密封模块Ⅱ，所述底部隔离密封模块Ⅰ较所述底部隔离密封模块Ⅱ靠近所述底部隔离循环孔；所述充填工具设有从上至下依次连接的正循环短节、充填旁通短节和反循环短节，在所述反循环短节的底部设有单流阀，在所述反循环短节上设有反循环孔，在所述反循环短节上安装有液压定位器、密封模块Ⅲ、密封模块Ⅳ，所述反循环孔、所述密封模块Ⅲ和所述密封模块Ⅳ均位于所述液压定位器的上方，所述密封模块Ⅲ和所述密封模块Ⅳ分别位于所述反循环孔的上下两侧；所述充填旁通短节和所述正循环短节均采用双层结构、设有环空，所述正循环短节的环空通过所述充填旁通短节的环空与所述反循环短节连接，在所述充填旁通短节上设有旁通充填孔；在所述正循环短节上安装有密封模块Ⅰ和密封模块Ⅱ，在所述正循环短节的外壁上设有与正循环短节环空连通的循环孔，所述循环孔位于所述密封模块Ⅰ和所述密封模块Ⅱ的上方；3)从下至上逐层进行防砂操作3.1)对底部射孔层进行防砂操作首先操作服务管柱使其上的填充工具位于底部作业管段的上部，然后按照以下步骤进行操作：3.1.1)坐封操作服务管柱打开底部作业管段上的生产循环滑套，并使服务管柱上的密封模块Ⅱ与底部作业管段上的下部验封密封筒配合密封、使服务管柱上的密封模块Ⅲ与底部作业管段上的上部核心密封筒配合密封，充填孔位于下部验封密封筒与上部核心密封筒之间，构建底部作业管段隔离封隔器的坐封通道，然后通过钻杆内加压实施底部作业管段隔离封隔器的坐封；3.1.2)验封上提服务管柱，使服务管柱上的密封模块Ⅱ与底部作业管段上的上部验封密封筒配合密封、使服务管柱上的密封模块Ⅲ与底部作业管段上的下部验封密封筒配合密封、使充填孔位于上部验封密封筒和下部验封密封筒之间，构建底部作业管段隔离封隔器的验封进入通道，然后通过钻杆内加压实施底部作业管段隔离封隔器的验封；3.1.3)填充压裂下放服务管柱，并通过操作服务管柱打开底部作业管段上的充填滑套，并使液压定位器坐在底部作业管段上的显示固定密封筒上，二者密封连接，此时，服务管柱上的密封模块Ⅱ与底部作业管段上的上部核心密封筒配合密封、服务管柱上的密封模块Ⅲ与底部作业管段上的下部核心密封筒配合密封，充填孔位于上部核心密封筒和下部核心密封筒之间，反循环孔位于底部作业管段的下部核心密封筒的下方，构建正循环通道；然后通过钻杆内加注充填液，充填液携带陶粒经下入冲管、通过充填孔以及充填滑套进入筛管外侧的防砂段内，陶粒充入地层，水经生产循环滑套和底部隔离循环孔进入服务管柱的底部隔离管，上行经循环孔进入服务管柱与外层管柱之间的环空返出井口；3.1.4)反循环清洗上提服务管柱，使服务管柱上的密封模块Ⅳ与底部作业管段上的下部核心密封筒配合密封、服务管柱上的密封模块Ⅱ与底部作业管段上的上部核心密封筒配合密封，充填孔和反循环孔位于上部核心密封筒和下部核心密封筒之间，构建反循环清洗通道，然后通过外层管柱的环空反循环完井液，将服务管柱内部的残留陶粒清洗至井口；3.2)对中部射孔层进行防砂操作首先上提服务管柱使其上的填充工具位于中部作业管段的上部，然后按照以下步骤进行操作：3.2.1)坐封按照步骤3.1.1)进行作业；3.2.2)验封首先按照步骤3.1.2)构建验封进入通道，同时，使服务管柱上的底部隔离密封模块Ⅱ与该作业管段下与其相邻的下部验封密封筒配合密封，构建底部隔离上返通道；然后按照步骤3.1.2)实施验封作业；3.2.3)填充压裂首先按照步骤3.1.3)构建验封进入正循环通道，同时，使服务管柱上的底部隔离密封模块Ⅰ与该作业管段下与其相邻的下部验封密封筒配合密封，构建底部隔离上返通道；然后按照步骤3.1.3)实施填充压裂作业；3.2.4)反循环清洗按照步骤3.1.4)进行作业；3.3)对上部射孔层进行防砂操作首先上提服务管柱使其上的填充工具位于防砂段本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大跨度射孔段一次多层砾石充填作业方法，所述大跨度射孔段设有一个上部射孔层、零至多个中部射孔层和一个底部射孔层，其特征在于，该作业方法采用以下步骤：1)在套管内、大跨度射孔段的底部坐封沉砂封隔器；2)在地面组装外层管柱的顶部封隔器总成和外层管柱的主体部分，然后将外层管柱的主体部分悬挂在井口；服务管柱边组装边下入至外层管柱的主体部分内，在组装服务管柱的过程中，通过操作服务管柱关闭外层管柱上所有的生产循环滑套和充填滑套，将顶部封隔器总成通过坐封工具连接在下入冲管的设计位置上，然后将顶部封隔器总成连接在外层管柱的主体部分上，形成内外组合管柱，利用钻杆携带内外组合管柱下入至大跨度射孔段内的设定位置，坐封顶部封隔器，并验封，然后脱手坐封工具；所述顶部封隔器总成包括从上至下依次连接的顶部封隔器、上部核心密封筒、充填滑套、下部核心密封筒和显示固定密封筒；所述外层管柱的主体部分包括与底部射孔层对应的底部作业管段、与所有中部射孔层一一对应的中部作业管段以及与上部射孔层对应的防砂段；所述防砂段、所述中部作业管段和所述底部作业管段均设有与相应射孔层对应的防砂筛管及其内层衬管，在所述内层衬管和所述防砂筛管之间形成有环形空间，在所述内层衬管上连接有生产循环滑套；所述防砂段、所述中部作业管段和所述底部作业管段筛管上端均连接有一盲管；所述中部作业管段和所述底部作业管段盲管上端设有从下至上依次连接的显示固定密封筒、下部核心密封筒、充填滑套和上部核心密封筒、隔离封隔器和下部验封密封筒，所述显示固定密封筒与所述盲管的上端连接；在所述中部作业管段和所述上部作业管段的内层衬管上设有位于所述生产循环滑套上方的上部验封密封筒；所述防砂段的盲管与所述顶部封隔器总成的显示固定密封筒连接；所述底部作业管段的下端设有插固在所述沉砂封隔器上部的锚定插入密封；所述服务管柱设有从上至下依次连接的下入冲管、充填工具、负荷显示器、滑套操作工具、配长冲管和底部隔离管；在所述底部隔离管的底部设有引鞋，在所述底部隔离管的内部设有底部隔离单流阀，在所述底部隔离管的上部设有底部隔离循环孔，在所述底部隔离循环孔的下方设有安装在所述底部隔离管上的底部隔离密封模块Ⅰ和底部隔离密封模块Ⅱ，所述底部隔离密封模块Ⅰ较所述底部隔离密封模块Ⅱ靠近所述底部隔离循环孔；所述充填工具设有从上至下依次连接的正循环短节、充填旁通短节和反循环短节，在所述反循环短节的底部设有单流阀，在所述反循环短节上设有反循环孔，在所述反循环短节上安装有液压定位器、密封模块Ⅲ、密封模块Ⅳ，所述反循环孔、所述密封模块Ⅲ和所述密封模块Ⅳ均位于所述液压定位器的上方，所述密封模块Ⅲ和所述密封模块Ⅳ分别位于所述反循环孔的上下两侧；所述充填旁通短节和所述正循环短节均采用双层结构、设有环空，所述正循环短节的环空通过所述充填旁通短节的环空与所述反循环短节连接，在所述充填旁通短节上设有旁通充填孔；在所述正循环短节上安装有密封模块Ⅰ和密封模块Ⅱ，在所述正循环短节的外壁上设有与正循环短节环空连通的循环孔，所述循环孔位于所述密封模块Ⅰ和所述密封模块Ⅱ的上方；3)从下至上逐层进行防砂操作3.1)对底部射孔层进行防砂操作首先操作服务管柱使其上的填充工具位于底部作业管段的上部，然后按照以下步骤进行操作：3.1.1)坐封操作服务管柱打开底部作业管段上的生产循环滑套，并使服务管柱上的密封模块Ⅱ与底部作业管段上的下部验封密封筒配合密封、使服务管柱上的密封模块Ⅲ与底部作业管段上的上部核心密封筒配合密封，充填孔位于下部验封密封筒与上部核心密封筒之间，构建底部作业管段隔离封隔器的坐封通道，然后通过钻杆内加压实施底部作业管段隔离封隔器的坐封；3.1.2)验封上提服务管柱，使服务管柱上的密封模块Ⅱ与底部作业管段上的上部验封密封筒配合密封、使服务管柱上的密封模块Ⅲ与底部作业管段上的下部验封密封筒配合密封、使充填孔位于上部验封密封筒和下部验封密封筒之间，构建底部作业管段隔离封隔器的验封进入通道，然后通过钻杆内加压实施底部作业管段隔离封隔器的验封；3.1.3)填充压裂下放服务管柱，并通过操作服务管柱打开底部作业管段上的充填滑套，并使液压定位器坐在底部作业管段上的显示固定密封筒上，二者密封连接，此时，服务管柱上的密封模块Ⅱ与底部作业管段上的上部核心密封筒配合密封、服务管柱上的密封模块Ⅲ与底部作业管段上的下部核心密封筒配合密封，充填孔位于上部核心密封筒和下部核心密封筒之间，反循环孔位于底部作业管段的下部核心密封筒的下方，构建正循环通道；然后通过钻杆内加注充填液，充填液携带陶粒经下入冲管、通过充填孔以及充填滑套进入筛管外侧的防砂段内，陶粒充入地层，水经生产循环滑套和底部隔离循环孔进入服务管柱的底部隔离管，上行经循环孔进入服务管柱与外层管柱之间的环空返出井口；3.1.4)反循环清洗上提服务管柱，...

【技术特征摘要】
1.一种大跨度射孔段一次多层砾石充填作业方法，所述大跨度射孔段设有一个上部射孔层、零至多个中部射孔层和一个底部射孔层，其特征在于，该作业方法采用以下步骤：1)在套管内、大跨度射孔段的底部坐封沉砂封隔器；2)在地面组装外层管柱的顶部封隔器总成和外层管柱的主体部分，然后将外层管柱的主体部分悬挂在井口；服务管柱边组装边下入至外层管柱的主体部分内，在组装服务管柱的过程中，通过操作服务管柱关闭外层管柱上所有的生产循环滑套和充填滑套，将顶部封隔器总成通过坐封工具连接在下入冲管的设计位置上，然后将顶部封隔器总成连接在外层管柱的主体部分上，形成内外组合管柱，利用钻杆携带内外组合管柱下入至大跨度射孔段内的设定位置，坐封顶部封隔器，并验封，然后脱手坐封工具；所述顶部封隔器总成包括从上至下依次连接的顶部封隔器、上部核心密封筒、充填滑套、下部核心密封筒和显示固定密封筒；所述外层管柱的主体部分包括与底部射孔层对应的底部作业管段、与所有中部射孔层一一对应的中部作业管段以及与上部射孔层对应的防砂段；所述防砂段、所述中部作业管段和所述底部作业管段均设有与相应射孔层对应的防砂筛管及其内层衬管，在所述内层衬管和所述防砂筛管之间形成有环形空间，在所述内层衬管上连接有生产循环滑套；所述防砂段、所述中部作业管段和所述底部作业管段筛管上端均连接有一盲管；所述中部作业管段和所述底部作业管段盲管上端设有从下至上依次连接的显示固定密封筒、下部核心密封筒、充填滑套和上部核心密封筒、隔离封隔器和下部验封密封筒，所述显示固定密封筒与所述盲管的上端连接；在所述中部作业管段和所述上部作业管段的内层衬管上设有位于所述生产循环滑套上方的上部验封密封筒；所述防砂段的盲管与所述顶部封隔器总成的显示固定密封筒连接；所述底部作业管段的下端设有插固在所述沉砂封隔器上部的锚定插入密封；所述服务管柱设有从上至下依次连接的下入冲管、充填工具、负荷显示器、滑套操作工具、配长冲管和底部隔离管；在所述底部隔离管的底部设有引鞋，在所述底部隔离管的内部设有底部隔离单流阀，在所述底部隔离管的上部设有底部隔离循环孔，在所述底部隔离循环孔的下方设有安装在所述底部隔离管上的底部隔离密封模块Ⅰ和底部隔离密封模块Ⅱ，所述底部隔离密封模块Ⅰ较所述底部隔离密封模块Ⅱ靠近所述底部隔离循环孔；所述充填工具设有从上至下依次连接的正循环短节、充填旁通短节和反循环短节，在所述反循环短节的底部设有单流阀，在所述反循环短节上设有反循环孔，在所述反循环短节上安装有液压定位器、密封模块Ⅲ、密封模块Ⅳ，所述反循环孔、所述密封模块Ⅲ和所述密封模块Ⅳ均位于所述液压定位器的上方，所述密封模块Ⅲ和所述密封模块Ⅳ分别位于所述反循环孔的上下两侧；所述充填旁通短节和所述正循环短节均采用双层结构、设有环空，所述正循环短节的环空通过所述充填旁通短节的环空与所述反循环短节连接，在所述充填旁通短节上设有旁通充填孔；在所述正循环短节上安装有密封模块Ⅰ和密封模块Ⅱ，在所述正循环短节的外壁上设有与正循环短节环空连通的循环孔，所述循环孔位于所述密封模块Ⅰ和所述密封模块Ⅱ的上方；3)从下至上逐层进行防砂操作3.1)对底部射孔层进行防砂操作首先操作服务管柱使其上的填充工具位于底部作业管段的上部，然后按照以下步骤进行操作：3.1.1)坐封操作服务管柱打开底部作业管段上的生产循环滑套，并使服务管柱上的密封模块Ⅱ与底部作业管段上的下部验封密封筒配合密封、使服务管柱上的密封模块Ⅲ与底部...

【专利技术属性】
技术研发人员：万祥，张少朋，李君宝，马英文，韦龙贵，韩耀图，王允海，和鹏飞，许迪，董潇琳，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11