[发明专利]用于油气井的配合工具的设计方法

说明书

本发明涉及一种用于油气井的配合工具的设计方法，所述配合工具包括：井内套筒，在所述井内套筒的内壁上设置有第一配合部，以及匹配机构，在所述匹配机构的外壁上设置有与所述第一配合部相对应的第二配合部；所述设计方法包括：确定所述井内套筒的有效长度和所述第一配合部的最小长度，通过所述井内套筒的有效长度和所述第一配合部的最小长度来确定所述第一配合部的长度备选值，选择具有相应的长度备选值来作为第一配合部的长度。通过这种方法能够方便地设计出用于油气井的配合工具。

技术领域

本发明涉及石油天然气开发技术领域，特别是涉及一种用于油气井的配合工具的设计方法。

背景技术

在石油天然气井中，通常设计有配合工具以实现井下的动作，并由此进行钻井、完井或开采等多种工作。例如，滑套是用于在石油天然气井中控制产层流体的关键工具。根据研究，通过使滑套多级分段，并各段分别独立压裂对于提高石油天然气的采收率是非常有利的。尤其是，在同等地质条件下，滑套的分段级数越多、分段间距越小，则采收率越高。目前，本领域中新提出一种多级分段的滑套的结构。这种滑套包括多段井内套筒，这些井内套筒能彼此独立地分段压裂。为了使井内套筒进行压裂而设置可下入井内并能套设在井内套筒内的匹配机构。该套筒在各个井内套筒的内壁上设置有第一配合部，不同的井内套筒内壁上的第一配合部不同，在匹配机构的外壁上设置有相应的第二配合部，当第一配合部与第二配合部匹配时，即可驱动相应的井内套筒以进行压裂。上述滑套和匹配机构的组合即可形成一种配合工具。

然而，上述第一配合部和第二配合部需要唯一地匹配。考虑到尽可能多地多级分段的好处，使用者希望能在一个井内设计尽可能多的第一配合部。然而，这使得配合工具的设计相当复杂，由此设计的工作量也非常大。

因此，需要一种能够方便地设计用于油气井的配合工具的方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种用于油气井的配合工具的设计方法，通过这种方法能够方便地设计出用于油气井的配合工具。

根据本发明提出了一种用于油气井的配合工具的设计方法，所述配合工具包括：井内套筒，在所述井内套筒的内壁上设置有第一配合部，以及匹配机构，在所述匹配机构的外壁上设置有与所述第一配合部相对应的第二配合部；所述设计方法包括：确定所述井内套筒的有效长度和所述第一配合部的最小长度，通过所述井内套筒的有效长度和所述第一配合部的最小长度来确定所述第一配合部的长度备选值，选择具有相应的长度备选值来作为第一配合部的长度。

通过上述方法能够得到第一配合部的可能的长度备选值，选择适当的长度备选值来当做第一配合部的实际的设计长度能够有利地制造井内套筒。根据所确定的第一配合部的实际的设计长度还能确定出第二配合部的相应尺寸。由此，根据上述设计方法能够方便地得出配合工具的所有可能的设计方案，并由此能根据需要设计出相互不同的多个配合工具。这些配合工具能用于一个油气井内，并在操作时相对于彼此具有唯一性。

在一个实施方案中，在所述井内套筒的内壁上设置有相互间隔开的至少两个第一配合部，所述至少两个第一配合部沿长度方向排列，所述设计方法包括：确定所述井内套筒的有效长度、所述第一配合部的最小长度和相邻的第一配合部之间的最小距离，通过所述井内套筒的有效长度、所述第一配合部的最小长度和相邻的所述第一配合部之间的最小距离来确定所述第一配合部的长度备选值和相邻的所述第一配合部之间的距离备选值，选择适当的距离备选值和长度备选值来确定设计组合，所述设计组合包括各个第一配合部的长度和各个相邻的第一配合部之间的距离。

在一个实施方案中，通过以下公式来确定所述设计组合：

其中，x_i为第i个第一配合部的长度，所述长度值选自所述长度备选值，n为第一配合部的数量的最大值，y_j为第j个相邻的第一配合部之间的距离，所述距离值选自所述距离备选值，L为所述井内套筒的有效长度。