[发明专利]投球式分层防砂工艺管柱及其方法

说明书

本发明公开了投球式分层防砂工艺管柱及其方法，管柱，包括防砂外管和置于防砂外管内部的防砂内管，所述防砂外管包括自上而下依次连接的顶部悬挂坐封机构、反洗井装置、外充填装置、筛管、丝堵，所述防砂内管包括自上而下依次连接的丢手机构、内充填装置、开关机构、底部定位装置，所述内充填装置设置的数量与位于各油层的外充填装置一致，并且在径向上相互对应；所述内充填装置两两之间安装内洗井阀；本发明既可以实现一趟管柱完成多层井的分层防砂施工，确保各层之间的独立性，充分发挥各小层产能，达到最佳的防砂生产效果。

技术领域

本发明涉及井下石油开采作业管柱，具体地说是投球式分层防砂工艺管柱及其方法。

背景技术

疏松砂岩多薄层稠油油藏具有油稠、层多、层间跨度大、非均质性强、渗透率较低等特点，防砂工艺实施难度大，笼统防砂难以充分发挥长井段开采的产量优势，不能有针对性的对整个地层进行分段区别改造和防砂施工。目前的分层防砂工艺与笼统防砂相比可实现一趟管柱完成多个层段的分段防砂，并确保各段之间相互独立，但其换层施工需要活动管柱，使内管柱滑动到施工位置，带来了较大的不便和安全风险；为确保内管柱滑动后位置准确，需在内外管柱上设计定位指示装置以便井口判断，但多层施工中，由于定位装置的增多，往往信号指示混乱，令施工人员难以判断，故原有的分层管柱存在操作复杂、施工风险大、施工效率低等问题。

经过检索，公开(公告)号104775802A，公开(公告)日2015-07-15公开了热采井分层压裂防砂管柱及其防砂方法，属油田开发中的防砂技术领域。管柱包括防砂外管和工艺内管两层管柱，防砂外管包括顶部封隔器、反洗装置、压裂密封工具、压裂充填外工具、单向密封工具、筛管、外定位装置、层间封隔器和丝堵；工艺内管包括丢手工具、压裂充填装置、滑套开关、定位工具和压裂充填转换装置。其防砂步骤是：坐封顶部封隔器；丢手；座封层间封隔器；下放工艺内管，进行下部射孔井段的压裂防砂充填施工；打开循环通道，进行循环充填；反洗井；上提工艺内管，对其它射孔井段进行压裂充填施工和循环充填施工。由于使用了反洗装置、压裂充填转换装置等工具，具有不动管柱反洗井、无套压压裂和防返吐等优势。

本发明专利申请内容与2015-07-15公开的热采井分层压裂防砂管柱及其防砂方法主要区别在于：公开的工艺管柱主要采用内外两层管柱结构组成，其实施的方式采用拖动内管由下至上逐层进行各层的防砂施工，属于活动内管的防砂方式，该专利中提到的“本发明具有不动管柱反洗井”仅为充填防砂工艺过程中的一步反循环洗井工序，常规充填防砂的工序主要包括坐封、丢手、挤压、循环充填、反洗井等工序。其具体实施过程为：坐封顶部封隔器；丢手；上提内管柱坐封层间封隔器；下放工艺内管柱，进行下部射孔井段的压裂防砂充填施工；打开循环通道，进行循环充填；反洗井；上提工艺内管，对其它射孔井段进行压裂充填施工和循环充填施工。整体管柱结构复杂且实施工艺较为繁琐，实施风险相对较高。

投球式分层防砂工艺管柱及其方法是在井口处将内外管柱预先配合好后，整体下入井筒中，达到设计位置后不再活动管柱，只是通过投球的方式实现每一个油层的地层挤压充填防砂施工，具体实施方式为下入管柱、一次坐封完成顶部封隔工具及层间封隔工具(区别于检索专利)，继续升压打开下层内充填口(与外充填口位置在井口处已提前对接好)，进行下层挤压充填施工，施工结束后不动管柱反洗井(该处于检索专利功能相同但实施方式有区别：本专利经过一号反洗通道4、液流转换通道44、反洗井孔18、上部的上层筛管27及内洗井阀54上的连接本体液流孔56和固定部件液流孔59进入油管内部，将多余的砂子洗出)；下层施工结束(本发明无需进行内管柱转化进行循环充填降低了施工风险、减少了施工程序，确保了施工安全)；投入钢球49(本发明是通过投球的方式实现换层施工，检索专利为上提内管二次对接内外充填口实现工序复杂、存在井控等风险)，打开上层内充填滑套，与外充填口25已经处于连通状态)；上层挤压充填施工，施工结束后不动管柱反洗井；洗井结束后，丢手，起出内管完成两层防砂施工。

发明内容