[发明专利]一种一趟管柱分层注水防砂反洗装置及方法

权利要求书

1.一种一趟管柱分层注水防砂反洗装置，其特征在于，包括有依次插入到第一注入层、第二注入层、第三注入层和第四注入层内的油层套管，所述油层套管内设置有具备注水功能、并兼容反洗井功能的内层坐封验封注水反洗一体化管柱，和具备独立筛管式防砂功能的外层防砂管柱；

所述外层防砂管柱包括设置在所述油层套管内的盲管、筛管，所述盲管、筛管的外侧由上至下套有丢手悬挂封隔器、第一安全接头、第一防砂管柱、第一隔离封隔器、第二安全接头、第二防砂管柱、第二隔离封隔器、第三防砂管柱、第三隔离封隔器、第四安全接头、第四防砂管柱和沉砂封隔器，所述第一防砂管柱对准第一油层，所述第二防砂管柱对准第二油层，所述第三防砂管柱对准第三油层，所述第四防砂管柱对准第四油层，所述沉砂封隔器设置在盲管的下端并位于第四油层的下方；

所述内层坐封验封注水反洗一体化管柱设置在所述盲管、筛管的内部，所述内层坐封验封注水反洗一体化管柱的上部与标准油管相连接、外部与丢手悬挂封隔器相连接，并通过过电缆悬挂丢手密封装置与丢手悬挂封隔器形成一个整体；

所述内层坐封验封注水反洗一体化管柱包括有管柱本体和控制电缆，所述管柱本体包括由上至下通过油管相连接的：过电缆管柱提升装置、过电缆悬挂丢手密封装置、第一带孔管、第一过电缆插入密封、第一智能配水器、第二过电缆插入密封、第二带孔管、第三过电缆插入密封、第二智能配水器、第四过电缆插入密封、第三带孔管、第五过电缆插入密封、第三智能配水器、第六过电缆插入密封、第四带孔管、第七过电缆插入密封、第四智能配水器、圆堵，所述过电缆管柱提升装置设置在所述管柱本体的上部，所述圆堵设置所述管柱本体的底端。

2.根据权利要求1所述的一种一趟管柱分层注水防砂反洗装置，其特征在于，所述第一隔离封隔器、第二隔离封隔器、第三隔离封隔器的上、下两端均连接有密封筒。

3.根据权利要求1所述的一种一趟管柱分层注水防砂反洗装置，其特征在于，所述控制电缆分别与所述第一智能配水器、第二智能配水器、第三智能配水器、第四智能配水器相连接，以控制智能配水器水嘴的开关。

4.根据权利要求1所述的一种一趟管柱分层注水防砂反洗装置，其特征在于，所述第一智能配水器、第二智能配水器、第三智能配水器、第四智能配水器均采用用于注水井井下分层流量的控制装置。

5.根据权利要求1所述的一种一趟管柱分层注水防砂反洗装置，其特征在于，所述过电缆悬挂丢手密封装置包括解锁机构、锚定机构、丢手本体、密封元件、固定环，所述丢手本体上沿轴线方向开设有电缆穿越通道，所述锚定机构上设置有用于把内层坐封验封注水反洗一体化管柱和外层防砂管柱连接成多功能一体化管柱的内/外两层连接扣；所述丢手本体的外侧由上至下依次连接所述解锁机构、锚定机构、密封元件和固定环。

6.一种基于上述权利要求1至5任一项所述的一趟管柱分层注水防砂反洗装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、根据分层防砂层段数，备好与防砂层段数相应数量的防砂管柱、油层套管、丢手悬挂封隔器、隔离封隔器、安全接头，以及沉砂封隔器；

步骤二、自下而上将若干个防砂管柱、丢手悬挂封隔器、若干个隔离封隔器、若干个安全接头、以及沉砂封隔器按设定的先后顺序连接下入，当完成最上一层的防砂管柱及油层套管的连接时，下井管柱暂时固定于井口上方作业平台处，开始准备圆堵、智能配水器、过电缆插入密封、带孔管、过电缆悬挂丢手密封装置、控制电缆；

步骤三、按管柱自下而上依次下入圆堵、智能配水器、过电缆插入密封、带孔管、过电缆悬挂丢手密封装置、控制电缆，形成内层坐封验封注水反洗一体化管柱，内层坐封验封注水反洗一体化管柱通过过电缆悬挂丢手密封装置连接于丢手悬挂封隔器内连接头处；

步骤四、过电缆悬挂丢手密封装置的外连接头处与井口处外层防砂管柱相连，外层防砂管柱、内层坐封验封注水反洗一体化管柱通过丢手悬挂封隔器连接成一个整体，通过普通油管下入井下油层部位；

步骤五、一体化坐封与验封：管柱内打压，液压通过带孔管进入丢手悬挂封隔器及各级隔离封隔器，丢手悬挂封隔器锚定机构支撑在油层套管壁上，同时胶筒压缩与油层套管壁形成密封；各级隔离封隔器液压下坐封，胶筒在油层套管壁上形成密封带，实现各层间的隔离；继续增压，实现内层坐封验封注水反洗一体化管柱与外层防砂管柱的分离；泄压后，通过控制电缆控制各智能配水器进行各级隔离封隔器验封，环空打压，验证丢手悬挂封隔器的密封，观察油管是否有返出液，从而验证丢手悬挂封隔器坐封是否合格，无连续返出液为合格，进行下一步操作；

步骤六、打开第二智能配水器，油管打压，观察第一智能配水器、第三智能配水器上压力的变化情况，第一智能配水器、第三智能配水器压力不随第二智能配水器的变化而变化，则第二智能配水器上下隔离封隔器坐封合格；打开第三智能配水器，油管打压，观察第二智能配水器、第四智能配水器上压力的变化情况，第二智能配水器、第四智能配水器压力不随第三智能配水器的变化而变化，则第三智能配水器上下隔离封隔器坐封合格；

步骤七、验封合格后，内层坐封验封注水反洗一体化管柱，将与外层防砂管柱一起留在井底，作为井下分层注水的完井管柱长期使用；

步骤八、需要洗井作业时，直接液压控制过电缆管柱提升装置提升内层坐封验封注水反洗一体化管柱进行反洗；

步骤九、后期修井作业需要起出外层防砂管柱，下入捞矛打捞上接头，上提外层防砂管柱，即解封顶部丢手悬挂封隔器，继续上提外层防砂管柱，各级隔离封隔器和底部沉砂封隔器自动解封。