[发明专利]一种水平井同心油管连续负压抽砂工艺管柱

说明书

技术领域

本发明属于套管完井条件下的油田修井技术领域，具体涉及一种水平井同心油管连续负压抽砂工艺管柱。

背景技术

随着水平井开发技术的不断进步，水平段长度、改造段数及压裂规模逐年增大，尤其是水平井“体积压裂”（“千方砂、万方液”、分段多簇）的规模应用，水平井井筒内见砂周期短、出砂量大、漏失严重等问题日益严重，影响了产能的有效发挥和后期措施的顺利开展，需及时进行冲砂洗井作业保证井筒畅通性。

目前，“常规笔尖+工具油管”冲砂工艺仍是各大油田水平井所采用的主体工艺，该工艺配套简单、成本低、适应性强，广泛应用于水平段较短、漏失量较小的水平井。但随着水平井开发技术的进步，水平段长度、改造段数及压裂规模逐年增大，水平井见砂周期短、出砂量大、漏失严重等问题已逐渐成为困扰水平井冲砂的主要矛盾。前期现场应用表明，仍然采用“常规笔尖+工具油管”冲砂工艺存在着冲砂不连续导致耗时长、成本高以及中低压油藏入地液量大、返排率低等问题，同时对地层产生一定程度伤害，影响了水平井开发效果。

针对以上问题国内油田已尝试了基于常规笔尖进行了改进完善（申请号201320305008.X）或研发了新的冲砂工具（专利号200920222290.9），但此类工具仅能改变井筒内局部流体的方向或仅能提高某方面的冲砂性能，仍然无法从本质上解决水平井冲砂过程中不连续、漏失严重的问题。

发明内容

本发明的目的是克服“常规笔尖+工具油管”的管柱无法适应现有的水平井冲砂工艺中出现的各种问题，会导致耗时长、成本高以及中低压油藏入地液量大、返排率低等问题，同时对地层产生一定程度伤害，影响了水平井开发效果。

为此，本发明提供了一种水平井同心油管连续负压抽砂工艺管柱，包括高压水龙头、换向接头、工具油管、同心油管组合和负压抽砂器，高压水龙头通过换向接头连接工具油管，工具油管下端通过转换接头连接同心油管组合，同心油管组合下端连接负压抽砂器；所述的换向接头内部设置有钢球和球座，钢球连接着弹簧，弹簧另一端固定在球座上方位置，球座下方的换向接头壁上开有泄流孔，换向接头外壁上设有遮挡泄流孔的滑套。

所述的同心油管组合包括外工具油管和位于外工具油管内部并与其同心的内置油管，外工具油管和内置油管通过同心油管接箍保持同心状态，所述的工具油管下端通过转换接头连接内置油管，外工具油管的外壁上安装有密封皮碗。

所述的负压抽砂器由喉管、外筒、中心管、锥形喷嘴、连接头、挡板头组成；

连接头为横向的柱形结构，其左右表面都钻有盲孔，左表面的盲孔内部下方沿柱形的连接头的径向方向开有导液孔，右表面的盲孔内部沿柱形的连接头的径向方向开有多个抽砂通道，这些抽砂通道均布在连接头的圆周方向，连接头的轴向方向开有贯穿连接头的抽砂孔；

喉管左端与内置油管螺纹连接、右端与连接头左表面的盲孔内壁螺纹连接；

外筒左端与外工具油管连接，右端与连接头外壁中部螺纹连接，并且外筒圆周方向设计了2个对称的喷射孔；

中心管与连接头外壁上部螺纹连接，喉管穿过中心管，喉管内右端设有锥形喷嘴，锥形喷嘴右端用连接头左表面的盲孔限位；

挡板头与连接头右端螺纹连接，并且挡板头上开有多个抽砂通道。

所述的喉管右端设有内部孔，锥形喷嘴位于该内部孔内，且该内部孔孔壁开有通孔，连通中心管内部和喉管内部，中心管内部空间通过抽砂孔与连接头右表面的盲孔连通。

所述的导液孔和抽砂孔均有两个并呈90°交错分布，连接头右端的抽砂通道有14个，所述的挡板头为半球形，球面上开有3个抽砂通道。

本发明的有益效果：

1、彻底改变了水平井除砂工艺，采用基于同心油管（工具油管+内置油管）的工艺管柱取代了基于工具油管的工艺管柱，将冲砂变革为抽砂，从工艺源头上解决了漏失问题；

2、工艺管柱上设计了换向接头并在井口研究配套了专用自封封井器，实现了抽砂过程中的连续作业，降低了砂粒自井筒运移至地面过程中再次沉积的风险，提高了施工效率；

3、施工过程中循环液体不与地层直接接触，有效保护了产层不被污染；

4、管柱中设计了负压抽砂器，在有效搅拌砂粒顺利完成抽砂功能同时还具有清理井筒内壁结垢、破碎胶结物功能，保证了施工后井筒的畅通性，为找堵水、测产液剖面、重复改造等后续作业提供了良好保障。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明管柱结构示意图。

图2是管柱工作位置示意图。