[发明专利]水平井分段酸化充填防砂一体化管柱及方法

权利要求书

1.一种水平井分段酸化充填防砂一体化管柱，包括外管柱和内管柱，所述内管柱位于外管柱内部，其特征在于，所述外管柱包括自上而下依次连接的裸眼封隔器、滤砂管、双向巢式密封装置、外管柱连接管、外充填装置、堵头，所述内管柱包括自上而下依次连接的阻流封隔器、扩张封隔器、内管柱连接管、喷酸封隔器、内充填装置，所述阻流封隔器、扩张封隔器、喷酸封隔器均坐封在滤砂管内壁上；

所述双向巢式密封装置由双向巢式密封上接头、双向巢式密封件、双向巢式密封下接头组成；双向巢式密封件采用双向巢式的密封结构，所述双向巢式密封件嵌套在双向巢式密封上接头内壁，所述双向巢式密封件内壁与内充填装置的内充填工具外壁为密封状态，所述双向巢式密封上接头与双向巢式密封下接头丝扣式连接；

所述外充填装置由关闭打捞扣、外充填工具和挡帽组成，其中，外充填工具上设有径向贯通的外充填口，关闭打捞扣和外充填工具上端丝扣式连接，挡帽丝扣式套装在外充填工具下端外壁，挡帽轴向上端口为贯通状态并连通外充填口，挡帽在径向方向挡住外充填口，所述外充填装置上端通过关闭打捞扣与外管柱连接管下端丝扣式连接，外充填工具下端口和堵头丝扣式连接；

所述阻流封隔器包括阻流封上接头、阻流封密封件、阻流封内管、阻流封压帽、阻流封下接头，所述阻流封上接头与上部油管丝扣式连接，所述阻流封上接头下端与阻流封内管丝扣式连接，所述阻流封密封件套在密封筒座上，阻流封密封件下端连接阻流封压帽，阻流封压帽与密封筒座丝扣式连接，所述阻流封内管与阻流封下接头丝扣式连接，所述阻流封内管上设有阻流封弹簧并且可能够在阻流封内管外壁上滑动一定的距离，阻流封弹簧一端顶在阻流封压帽下部，阻流封弹簧另一端顶在阻流封下接头上部，所述阻流封隔器的阻流封下接头下端与扩张封隔器的扩张封支撑件上端丝扣式连接；

所述喷酸封隔器包括喷酸封隔器上接头、滑套、球座、上压帽、密封件、支撑骨架、下压帽、喷酸封隔器下接头，所述喷酸封隔器上接头上端连接内管柱连接管，喷酸封隔器上接头下端连接上压帽，所述密封件套装在支撑骨架外壁，上压帽压住密封件上端，下压帽压住密封件下端，上压帽和下压帽均丝扣式连接支撑骨架，支撑骨架下端连接喷酸封隔器下接头，喷酸封隔器上接头上设有径向贯通的喷酸封隔器液流口；所述球座上端连接滑套，滑套滑动在喷酸封隔器上接头内壁，球座上设有用于液流通过割缝，滑套外壁上设有弹簧，弹簧上端顶在滑套下端面，弹簧下端顶在支撑骨架上端面。

2.根据权利要求1所述的水平井分段酸化充填防砂一体化管柱，其特征在于，所述裸眼封隔器上部与注水泥器、套管依次丝扣式连接，裸眼封隔器下部通过外管柱连接头与滤砂管丝扣式连接，滤砂管下部与双向巢式密封装置通过双向巢式密封上接头丝扣式连接，双向巢式密封装置通过双向巢式密封下接头与外管柱连接管丝扣式连接，外管柱连接管下部与外充填装置上部的关闭打捞扣丝扣式连接，外充填装置通过其下部的外充填工具与堵头丝扣式连接。

3.根据权利要求1或2所述的水平井分段酸化充填防砂一体化管柱，其特征在于，所述扩张封隔器包括扩张封支撑件、密封筒，所述扩张封支撑件上设有径向贯通的液压口，所述密封筒套装在扩张封支撑件外壁，扩张封支撑件下端与内管柱连接头丝扣式连接，内管柱连接头下端与内管柱连接管上端丝扣式连接。

4.根据权利要求1或2所述的水平井分段酸化充填防砂一体化管柱，其特征在于，所述内充填装置包括内充填工具、堵塞器，所述内充填工具上端连接喷酸封隔器的喷酸封隔器下接头，下端连接堵塞器，内充填工具上设有径向贯通的内充填口，内充填工具还通过丢手销钉连接堵塞器。

5.一种使用权利要求1所述的水平井分段酸化充填防砂一体化管柱的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：下管柱；将连接好的外管柱下入裸眼水平井中，完成裸眼封隔器坐封，然后完成固井、通井工序；将设计连接好的内管柱通过油管下入井中滤砂管段；内管柱的整体长度通过内管柱连接管的长度进行调节，同时进行喷酸封隔器下入位置的调节；内管柱下入到位的指示为先将内管柱下入到底至堵塞器插入到关闭打捞扣中，并通过油管灌液出现憋压表示内管柱下入最底部，记录此位置时内管柱的长度；然后将内管柱上提0.5-1m，则为内管柱的下入位置，此时即可进行下个步骤；

步骤二：分段酸化；关闭套管闸门，投入钢球落入喷酸封隔器的球座，从油管挤入酸液；喷酸封隔器和扩张封隔器在酸液压力作用下坐封，将两封隔器之间段和其它段封隔，同时将喷酸封隔器中的滑套打开，酸液从喷酸封隔器液流口进入两封隔器之间的滤砂管段，此时，即可实现向两封隔器之间段挤入酸液的目的；挤完酸液停泵后两封隔器自动解封；然后将内管柱下放至下一段重复上述挤酸过程；直至处理完所有井段；

步骤三：酸液返排；将内管柱下入井底，下入深度为步骤一中所记录的内管柱的长度，然后将内管柱上提0.5-1m；打开套管闸门，从油套环空注入洗井液进行大排量反洗井，在阻流封隔器的作用下，液体从油套环空从滤砂管段上部进入裸眼油层，再经外充填装置上的外充填口、内充填装置的内充填口、油管返出井口，直至将球、酸液和污染物彻底洗出；

步骤四：循环充填防砂；若需要进行循环充填防砂施工则进行此步骤；从油管泵入充填砂浆，砂浆从油管经内充填装置的内充填口、外充填装置上的外充填口进入裸眼油层、滤砂管段，并从滤砂管段上部经油套环空返出；

步骤五：挤压充填防砂；若需要进行挤压充填防砂施工则进行此步骤；关闭套管闸门，从油管泵入充填砂浆，砂浆从油管经内充填装置的内充填口、外充填装置上的外充填口进入裸眼油层、滤砂管段，当压力升高8-10MPa时完成挤压充填防砂施工；

步骤六：丢手，起管柱；下放内管柱，使内充填装置上的堵塞器插入到外充填装置的关闭打捞扣中，正转内管柱10-15圈实现对扣，此时，堵塞器将外充填口堵住，然后上提6-8t，可将内充填装置上的丢手销钉剪断，实现丢手，将内管柱起出。