油气井替浆洗井防砂一体化完井管柱及替浆洗井方法技术

本申请公开了一种油气井替浆洗井防砂一体化完井管柱及替浆洗井方法，该管柱包括：油管，暂堵防砂筛管，洗井阀；暂堵防砂筛管包括过滤装置和暂堵片，所述暂堵片用于避免油气井井筒内的钻井泥浆通过所述过滤装置进入油管；洗井阀包括上外筒、下外筒、强力弹簧、内滑套和可溶构件，强力弹簧安装在上外筒内部；下外筒的筒壁上设置有洗井孔；内滑套安装在下外筒内部，内壁上设置有内滑套孔眼，与强力弹簧相接触；可溶构件通过挤压内滑套挤压强力弹簧；当强力弹簧被可溶构件压缩时，内滑套孔眼与下外筒上的洗井孔相对应，洗井阀打开；当可溶构件和暂堵片遇酸溶解，强力弹簧伸展，内滑套的内壁遮盖下外筒上的洗井孔，洗井阀关闭。

【技术实现步骤摘要】
油气井替浆洗井防砂一体化完井管柱及替浆洗井方法
本申请涉及油气井防砂
，尤其涉及一种油气井替浆洗井防砂一体化完井管柱及替浆洗井方法。
技术介绍
本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。在筛管防砂完井过程中，尤其是在高压气井和水平井中，钻井泥浆对筛管的堵塞和储层的污染非常严重，为了解决这一问题，通常需要采用替浆、洗井、防砂一体化工艺。该工艺是通过在筛管管柱末端安装洗井阀来清洗钻井泥浆，在进行替浆、洗井作业的过程中，需要下入洗井管串以打开洗井阀，洗井后起出洗井管串以关闭洗井阀。中国专利CN101718189A即介绍了上述技术原理。中国专利CN101250984A及论文《水平井替浆酸洗配套工具的研制》中均公开了这种洗井阀的结构。但是，现有的替浆、洗井、防砂一体化工艺需要单独下入洗井管串，一方面增加了施工工序，延长了作业时间，增加了作业成本；另一方面在高压气井中，起下洗井管串存在很大的施工风险，限制了该技术在高压气井中的应用。为了改善上述问题，中国专利CN101718189A公开了一种带暂堵防砂筛管以及配套的完井洗井工艺。该专利所设计的暂堵筛管采用了一种塞堵结构将基管孔眼堵死，筛管下入井筒之后，再采用钻铣工具将塞堵钻磨或剪切清除掉，恢复筛管内外连通。虽然问题得以改善，但存在问题：需要单独下一趟钻杆，增加了作业工序和作业成本；钻除塞堵的作业过程中仍需压井，会对储层和筛管重新造成伤害。
技术实现思路
第一方面，本申请实施例提供一种油气井替浆洗井防砂一体化完井管柱，用以解决现有技术中的替浆洗井防砂一体化工艺技术中存在的作业工序多、所需时间成本多，且作业风险大的问题。该管柱包括：从油气井井口延伸至产层上方的油管5，与油管5连接的暂堵防砂筛管2，与暂堵防砂筛管2连接的洗井阀1；所述暂堵防砂筛管2包括基管201以及安装在基管201管壁上的过滤装置232和暂堵片234，所述暂堵片234用于避免油气井井筒内的钻井泥浆通过所述过滤装置232进入油管5；所述洗井阀1包括上外筒101、与上外筒101连接的下外筒104、强力弹簧102、内滑套105和可溶构件106，所述强力弹簧102安装在上外筒101内部，轴线与上外筒101的筒壁平行；所述下外筒104的筒壁上设置有洗井孔141；所述内滑套105安装在下外筒104内部，内壁上设置有内滑套孔眼152，与强力弹簧102相接触；可溶构件106安装在下外筒104内部，与内滑套105相接触，通过挤压内滑套105挤压强力弹簧102；当强力弹簧102被可溶构件106压缩时，内滑套孔眼152与下外筒104上的洗井孔141相对应，洗井阀1打开；当可溶构件106和暂堵片234遇酸溶解，强力弹簧102伸展，内滑套105的内壁遮盖下外筒104上的洗井孔141，洗井阀1关闭。第二方面，本申请实施例还提供一种应用于如第一方面所述的油气井替浆洗井防砂一体化完井管柱的替浆洗井方法，用以解决现有技术中的替浆洗井防砂一体化工艺技术中存在的作业工序多、所需时间成本多，且作业风险大的问题，该方法包括：从油气井井筒与油管5之间的油套环中注入无固相完井液，以驱替井筒中的钻井泥浆从产层下方打开的洗井阀1中进入油管5，从油管5连接的井口排出；当井筒中的钻井泥浆排空后，停止注入无固相完井液；从油管5中注入酸液，以使暂堵防砂筛管2中的暂堵片234和洗井阀1中的可溶构件106溶解，暂堵防砂筛管2恢复流动通道和防砂功能，洗井阀1关闭。本申请实施例中，采用暂闭防砂筛管和洗井阀，建立了完井管柱替浆流动通道，洗井阀下入产层底部，迫使无固相完井液驱替钻井泥浆从产生底部返出，实现了产层段充分替浆和洗井，减小了产层污染；并且，采用暂堵片将暂堵防砂筛管中的过滤装置封堵，防止泥浆进入过滤材料中，避免了暂堵防砂筛管在下入过程中被堵塞；并且，暂堵片酸洗后完全溶解，恢复筛管流动通道和防砂功能，不需要额外的作业工序来清除暂堵片，工艺简单，作业成本低。此外，洗井阀采用可溶构件，遇酸可以溶解，酸化作业后，能够自动关闭，实现完井管柱底部封闭，防止产层油气携带砂粒进入完井管柱内。利用本申请中的油气井替浆洗井防砂一体化完井管柱，在不需要下入洗井管串或钻磨管柱的情况下，完成替浆、洗井、防砂一体化作业，大大简化了现有的作业程序，节省了作业时间和作业费用，降低了作业风险。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。在附图中：图1为本申请实施例中油气井替浆洗井防砂一体化完井管柱的结构示意图；图2为本申请实施例中暂堵防砂筛管的半剖结构示意图；图3(a)为本申请实施例中一种阶梯空腔的剖视图；图3(b)为本申请实施例中一种过滤件的剖视图；图3(c)为本申请实施例中一种过滤件的俯视图；图4(a)为本申请实施例中一种基座的剖视图；图4(b)为本申请实施例中一种基座的俯视图；图5(a)为本申请实施例中一种暂堵片的剖视图；图5(b)为本申请实施例中一种暂堵片的俯视图；图6为本申请实施例中图3(b)所示的过滤件中暂堵片溶解后的过滤件的示意图；图7为本申请实施例中洗井阀的半剖结构示意图；图8(a)为本申请实施例中锁定机构的俯视图；图8(b)为本申请实施例中锁定机构的半剖视图；图8(c)为本申请实施例中通孔的结构示意图；图8(d)为本申请实施例中卡扣的结构示意图；图9为本申请实施例中内滑套的结构示意图；图10(a)为本申请实施例中可溶构件的剖视图；图10(b)为本申请实施例中可溶构件的俯视图；图11(a)为本申请实施例中堵头的半剖视图；图11(b)为本申请实施例中堵头的俯视图；图12为本申请实施例中一种替浆洗井方法的流程图。附图标号1：洗井阀2：暂堵防砂筛管3：球座4：封隔器5：油管6：产层7：油气井101：上外筒102：强力弹簧103：锁定机构104：下外筒105：内滑套106：可溶构件107：堵头131：通孔132：卡扣133：弹簧134：盖片1321：第一部分1322：第二部分1331：第一空腔1312：第二空腔141：洗井孔151：凹槽152：内滑套孔眼161：可溶孔眼171：堵头空腔201：基管202：接箍203：过滤件231：基座2311：碗口2312：基座孔眼232：过滤装置233：外挡片234：暂堵片2341：底盘2342：凸牙235：阶梯空腔2351：外空腔2352：内空腔2353：台阶具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油气井替浆洗井防砂一体化完井管柱，其特征在于，所述管柱包括：/n从油气井井口延伸至产层上方的油管(5)，与油管(5)连接的暂堵防砂筛管(2)，与暂堵防砂筛管(2)连接的洗井阀(1)；/n所述暂堵防砂筛管(2)包括基管(201)以及安装在基管(201)管壁上的过滤装置(232)和暂堵片(234)，所述暂堵片(234)用于避免油气井井筒内的钻井泥浆通过所述过滤装置(232)进入油管(5)；/n所述洗井阀(1)包括上外筒(101)、与上外筒(101)连接的下外筒(104)、强力弹簧(102)、内滑套(105)和可溶构件(106)，所述强力弹簧(102)安装在上外筒(101)内部，轴线与上外筒(101)的筒壁平行；所述下外筒(104)的筒壁上设置有洗井孔(141)；所述内滑套(105)安装在下外筒(104)内部，内壁上设置有内滑套孔眼(152)，与强力弹簧(102)相接触；可溶构件(106)安装在下外筒(104)内部，与内滑套(105)相接触，通过挤压内滑套(105)挤压强力弹簧(102)；当强力弹簧(102)被可溶构件(106)压缩时，内滑套孔眼(152)与下外筒(104)上的洗井孔(141)相对应，洗井阀(1)打开；当可溶构件(106)和暂堵片(234)遇酸溶解，强力弹簧(102)伸展，内滑套(105)的内壁遮盖下外筒(104)上的洗井孔(141)，洗井阀(1)关闭。/n...

【技术特征摘要】
1.一种油气井替浆洗井防砂一体化完井管柱，其特征在于，所述管柱包括：
从油气井井口延伸至产层上方的油管(5)，与油管(5)连接的暂堵防砂筛管(2)，与暂堵防砂筛管(2)连接的洗井阀(1)；
所述暂堵防砂筛管(2)包括基管(201)以及安装在基管(201)管壁上的过滤装置(232)和暂堵片(234)，所述暂堵片(234)用于避免油气井井筒内的钻井泥浆通过所述过滤装置(232)进入油管(5)；
所述洗井阀(1)包括上外筒(101)、与上外筒(101)连接的下外筒(104)、强力弹簧(102)、内滑套(105)和可溶构件(106)，所述强力弹簧(102)安装在上外筒(101)内部，轴线与上外筒(101)的筒壁平行；所述下外筒(104)的筒壁上设置有洗井孔(141)；所述内滑套(105)安装在下外筒(104)内部，内壁上设置有内滑套孔眼(152)，与强力弹簧(102)相接触；可溶构件(106)安装在下外筒(104)内部，与内滑套(105)相接触，通过挤压内滑套(105)挤压强力弹簧(102)；当强力弹簧(102)被可溶构件(106)压缩时，内滑套孔眼(152)与下外筒(104)上的洗井孔(141)相对应，洗井阀(1)打开；当可溶构件(106)和暂堵片(234)遇酸溶解，强力弹簧(102)伸展，内滑套(105)的内壁遮盖下外筒(104)上的洗井孔(141)，洗井阀(1)关闭。


2.根据权利要求1所述的管柱，其特征在于，所述暂堵防砂筛管(2)的位置与产层(6)的位置相对应，所述洗井阀(1)设置在产层(6)下方。


3.根据权利要求1所述的管柱，其特征在于，所述暂堵防砂筛管(2)还包括基座(231)，所述基座(231)为碗状结构，碗底具有至少一个基座孔眼(2312)，所述基座(231)坐放在基管(201)内壁的阶梯空腔(235)中，碗底与阶梯空腔(235)的台阶(2353)相接触，用于安装所述过滤装置(232)和所述暂堵片(234)。


4.根据权利要求3所述的管柱，其特征在于，所述基座(231)通过焊接或螺纹的方式固定在阶梯空腔(235)中。


5.根据权利要求3所述的管柱，其特征在于，所述暂堵片(234)为底盘(2341)上设置至少一个凸牙(2342)的结构，凸牙(2342)的数量、形状、分布方式与基座(231)碗底的基座孔眼(2312)数量、形状、分布方式相同，且凸牙(2342)镶嵌入基座(231)碗底的基座孔眼(2312)中。


6.根据权利要求3所述的管柱，其特征在于，所述暂堵防砂筛管(2)还包括外挡片(233)，所述外挡片(233)的形状、...

【专利技术属性】
技术研发人员：匡韶华，王宝权，张建军，张洪宝，吕民，柳燕丽，陈磊，石磊，佟姗姗，严蕾，景宏勃，崔辉霞，白成玉，郝晓宇，张哲洋，
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