水平井无限级分段砾石充填完井管柱及施工工艺方法技术

本发明专利技术涉及水平井无限级分段砾石充填完井管柱，包括外完井工具和内完井工具；外完井工具包括依次固定连接的若干级外填充模块，外填充模块包括封隔装置、筛管及充填装置，筛管的两端分别与封隔装置、外充填装置固定连接，外充填装置另一端与下一级的封隔装置固定连接；外充填装置包括外充填筒体及封孔结构，外充填筒体上设有若干外充填孔，在非工作状态，封孔结构能将外充填孔堵住；内完井工具包括依次固定连接的内充填装置及定位装置；内充填装置包括内充填筒体，内充填筒体上设有若干内充填孔；还包括该管柱的施工工艺方法；本发明专利技术一趟管柱实现任意位置分段，进行无限级分段砾石充填。充填。充填。

【技术实现步骤摘要】
水平井无限级分段砾石充填完井管柱及施工工艺方法


[0001]本专利技术属于完井工具
，尤其涉及水平井无限级分段砾石充填完井管柱及施工工艺方法。

技术介绍

[0002]在水平井砾石充填完井过程中，砾石充填效率的高低对于油井的防砂寿命和油井开采寿命起着至关重要的作用。对于不同物性的油藏采用不同的砾石充填方案，对于充填效果较为重要，这就需要对油层进行无限级分段，当前的砾石充填完井技术仅能实现两段或三段的砾石充填，无法实现无限级分段充填。另外对于较长的水平段，传统的笼统充填方式很难将砾石充填层充填密实，不能实现长井段的有效充填和有效防砂。目前的解决方案一是采用预计充填筛管防砂完井，该工艺在筛管外部预先加工安装充填砾石层，然后与筛管一起下入井内，该技术下入遇阻风险高、成本较高，无法将筛管与井壁之间完全充填。方案二是采用笼统充填的方式，这种充填方法对于较长的水平段无法实现高效率充填，筛管和井壁之间充填不密实，最终导致防砂失效。
[0003]2019年8月6日授权的技术专利《管外分段砾石充填完井管柱》，授权公告号：CN 209212216 U，主要由管外封隔器、上密封筒、充填滑套、下密封筒、定位短节、防砂管、充填短节、反循环短节、下密封短节、定位器、关钥匙等组成。该技术主要存在以下不足：1、该工艺无法对长井段进行无限级分段砾石充填施工，砾石充填效率低；2、该工艺技术管柱结构较为复杂，施工途中一旦失败，则会造成油井报废，施工成本高；3、该工艺技术在施工结束后没有设计防砾石返吐装置，可能导致防砂失效；4、该技术配套工具无法重复使用，施工成本较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供水平井无限级分段砾石充填完井管柱，对不同物性的出砂油层，一趟管柱实现任意位置分段，进行无限级分段砾石充填，确保施工连续性、施工效率、充填率和充填井段长度，提高防砂有效期和油井开采寿命；同时，该技术简化了施工流程，降低了施工成本。
[0005]本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0006]水平井无限级分段砾石充填完井管柱，包括外完井工具和内完井工具；
[0007]所述外完井工具包括依次固定连接的若干级外填充模块，所述外填充模块包括封隔装置、筛管及充填装置，所述筛管的两端分别与封隔装置、外充填装置固定连接，所述外充填装置另一端与下一级的封隔装置固定连接；所述外充填装置包括外充填筒体及封孔结构，所述外充填筒体上设有若干外充填孔，在非工作状态，所述封孔结构能将所述外充填孔堵住；
[0008]所述内完井工具包括依次固定连接的内充填装置及定位装置；所述内充填装置包括内充填筒体，所述内充填筒体上设有若干内充填孔；
[0009]所述内完井工具插入所述外完井工具轴向移动，定位装置能带动所述封孔结构轴向移动让出所述外充填孔，并使得外充填孔与内充填孔对齐，从而实现砾石充填。
[0010]进一步的，所述封孔结构包括关闭套及弹簧，所述关闭套位于所述外充填筒体内部，并可沿外充填筒体轴向自由移动，所述弹簧的一端与关闭套固定连接，另一端被固定限位。
[0011]进一步的，所述关闭套的内侧壁上设有定位槽。
[0012]进一步的，所述定位装置包括定位套，所述定位套外壁上设有定位凸台，定位凸台所在位置的定位套上设有若干轴向设置的镂空透槽，所述镂空透槽环向分布，所述镂空透槽能使得定位凸台内陷从而嵌入所述定位槽。
[0013]进一步的，还包括隔离板，所述隔离板安装在所述内充填装置及定位装置之间，使得所述内充填装置及定位装置之间不连通。
[0014]进一步的，所述定位装置末端还固定连接内引导装置。
[0015]进一步的，若干级所述外填充模块的末端固定连接外引导装置，若干级所述外填充模块的起始端固定连接套管串。
[0016]进一步的，所述定位装置的起始端固定连接油管串。
[0017]水平井无限级分段砾石充填完井管柱的施工工艺方法，包括如下步骤：
[0018]将外完井工具下入，一直下入到预定位置，使得筛管与待充填油层对准；
[0019]坐封封隔装置：下入内完井工具，坐封封隔装置；
[0020]砾石砂浆充填：填再次下放内完井工具，使得定位装置带动封孔结构轴向移动让出外充填孔，使得内充填孔与外充填孔连通；从油管串1中泵入含有砾石的砂浆，经外充填孔进入筛管和油层之间的环空，形成充填层；
[0021]关闭充填孔：上提内完井工具，定位装置带动封孔结构向上移动，使得关闭套关闭，避免了砾石返吐；
[0022]继续上提内完井工具，重复坐封封隔装置、砾石砂浆充填、关闭充填孔步骤，实现另一油层的砾石充填；以此类推，实现所有油层的砾石充填。
[0023]本专利技术的优点和积极效果是：
[0024]本专利技术的砾石充填完井管柱对不同物性的出砂油层，一趟管柱实现任意位置分段，进行无限级分段砾石充填，能确保施工连续性、施工效率、充填率和充填井段长度，提高防砂有效期和油井开采寿命；该管柱及工艺施工连续，避免了井壁掉块，确保施工成功率和充填率，一趟管柱实现定位、座封、充填、洗井等作业，降低施工时间，提高施工效率；通过分段充填，可以实现较长井段的砾石充填完井；内充填工具可重复使用，定位功能、座封功能和充填功能一体化，充填结束后，内管柱上提，定位装置强行带动关闭套向上移动，确保关闭套关闭，避免了砾石返吐。
附图说明
[0025]以下将结合附图和实施例来对本专利技术的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本专利技术范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
[0026]图1是本专利技术实施例提供的水平井无限级分段砾石充填完井管柱的外完井工具示
意图；
[0027]图2是本专利技术实施例提供的水平井无限级分段砾石充填完井管柱的内完井工具示意图；
[0028]图3是本专利技术实施例提供的水平井无限级分段砾石充填完井管柱进行施工时坐封下封隔装置示意图；
[0029]图4是本专利技术实施例提供的水平井无限级分段砾石充填完井管柱进行施工时下段对接及砾石充填示意图；
[0030]图5是本专利技术实施例提供的水平井无限级分段砾石充填完井管柱进行施工时上提内管柱、坐封上封隔装置示意图；
[0031]图6是本专利技术实施例提供的水平井无限级分段砾石充填完井管柱进行施工时上段对接及砾石充填示意图；
[0032]图7是本专利技术实施例提供的水平井无限级分段砾石充填完井管柱进行施工后起出内管柱、完井留井示意图；
[0033]图8是本专利技术实施例提供的水平井无限级分段砾石充填完井管柱的定位装置的结构俯视图；
具体实施方式
[0034]首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本专利技术的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本专利技术形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.水平井无限级分段砾石充填完井管柱，其特征在于：包括外完井工具和内完井工具；所述外完井工具包括依次固定连接的若干级外填充模块，所述外填充模块包括封隔装置、筛管及充填装置，所述筛管的两端分别与封隔装置、外充填装置固定连接，所述外充填装置另一端与下一级的封隔装置固定连接；所述外充填装置包括外充填筒体及封孔结构，所述外充填筒体上设有若干外充填孔，在非工作状态，所述封孔结构能将所述外充填孔堵住；所述内完井工具包括依次固定连接的内充填装置及定位装置；所述内充填装置包括内充填筒体，所述内充填筒体上设有若干内充填孔；所述内完井工具插入所述外完井工具轴向移动，定位装置能带动所述封孔结构轴向移动让出所述外充填孔，并使得外充填孔与内充填孔对齐，从而实现砾石充填。2.根据权利要求1所述水平井无限级分段砾石充填完井管柱，其特征在于：所述封孔结构包括关闭套及弹簧，所述关闭套位于所述外充填筒体内部，并可沿外充填筒体轴向自由移动，所述弹簧的一端与关闭套固定连接，另一端被固定限位。3.根据权利要求2所述水平井无限级分段砾石充填完井管柱，其特征在于：所述关闭套的内侧壁上设有定位槽。4.根据权利要求3所述水平井无限级分段砾石充填完井管柱，其特征在于：所述定位装置包括定位套，所述定位套外壁上设有定位凸台，定位凸台所在位置的定位套上设有若干轴向设置的镂空透槽，所述镂空透槽环向分布，所述镂空透槽能...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘言理，邵力飞，张海军，王立辉，张晓萌，王晓梅，袁照永，李怀文，刘伟，
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：