[发明专利]一种冲砂及充填管柱系统和冲砂及充填工艺

说明书

本发明提供了一种冲砂及充填管柱系统，包括：井口装置，井口装置包括设置在井口处的第一连接四通、第二连接四通、同心布置在第一连接四通内的转换管和同心布置在转换管内的连接管；连接在第一连接四通的下端的套管，在套管的内部同心布置有油管；以及用于下放到水平井筒段的充填工具，充填工具包括与油管连通的中心管、同心布置在中心管的径向外侧的外管、设置在外管外周表面的封隔器装置，以及设置在中心管内部的反洗座封装置，其中，在中心管的对应封隔器装置的外壁上设有液压传递接头；在中心管的侧壁上设有充填通孔，反洗座封装置在初始状态关闭充填通孔。本发明还提供了一种冲砂及充填工艺。

技术领域

本发明属于石油钻探开发领域，具体涉及一种冲砂及充填管柱系统。本发明还涉及一种冲砂及充填工艺。

背景技术

疏松砂岩油藏普遍埋深浅，因而导致油层上覆压力小，成岩作用差，并且岩石胶结往往以基底胶结为主，胶结物以油质和泥质为主，导致胶结程度极为松散。基于胶结性质特殊，采取裸眼滤砂管完井易导致井壁垮塌，使得水平井段往往失稳弯曲破坏。因此，该类地层一般采取套管射孔、管内防砂的完井方式投产。然而，由于地层成岩差，没有骨架支撑，导致近井地带存在流砂区域，生产层位恶性出砂，反复冲砂后防砂管柱仍难以下入到位。现有的水平井边冲边下砾石充填防砂管柱，在施工中需分两步进行，先进行冲砂，起出冲砂内管柱，下入内充填管柱，再进行充填，其施工工艺费时费力，且在起出和下入水平井边冲边下一体化管柱的过程中，由于抽吸作用，诱发地层出砂，往往会导致水平井冲防一体化内充填管柱无法下至设计深度，或者滤砂管外砂埋导致充填失败。

目前，现有的防漏失冲砂方法或冲砂管柱多种多样，然而仍然存在一些问题。例如，现有的防漏冲砂方法虽然能够避免流砂进入油层，但是无法实现同一趟管柱进行冲砂和防砂作业，在出砂严重的情况下，冲砂与防砂分两趟管柱完成，有较大作业风险。现有的油水井冲砂管柱防溢流装置连接在水龙带下方的倒单根油管与冲砂管柱之间，其能够通过操作扳手打开或关闭，但是无法避免冲砂过程中流砂进入井筒导致下放冲砂管柱困难。此外，当流砂侵入井筒速率过快时，现有技术中的冲砂及充填工艺管柱无法实现同一趟管柱进行冲砂和防砂作业。

因此，亟需一种能够显著提高疏松砂岩油藏防砂成功率和防砂效果的一趟管柱冲砂及充填工艺管柱。

发明内容

针对如上所述的技术问题，本发明旨在提出一种冲砂及充填管柱系统，该冲砂及充填管柱系统具有一趟管柱冲砂及充填功能，其能够进行连续反循环洗井冲砂，并能够快速进行充填施工，从而能够大大提高作业效率。

本发明还提供了一种冲砂及充填工艺，该冲砂及充填工序简化，安全性高，能够大大提高作业效率。

为此，根据本发明的第一方面，提供了一种冲砂及充填管柱系统，包括：井口装置，所述井口装置包括设置在井口处的第一连接四通、与所述第一连接四通连通的第二连接四通、同心布置在所述第一连接四通内的转换管和同心布置在所述转换管内的连接管；连接在所述第一连接四通的下端的套管，在所述套管的内部同心布置有油管；以及用于下放到水平井筒段的充填工具，所述充填工具包括与所述油管连通的中心管、同心布置在所述中心管的径向外侧的外管、设置在所述外管外周表面的封隔器装置，以及设置在所述中心管内部的反洗座封装置，其中，在所述中心管的对应所述封隔器装置的外壁上设有液压传递接头；在所述中心管的侧壁上设有充填通孔，所述反洗座封装置在初始状态关闭所述充填通孔；其中，在第一状态下，所述井口装置和所述充填工具能够形成第一反循环通道以进行第一次反循环洗井，从而边循环洗井边下入所述充填工具，直至下至预定深度；在第二状态下，通过所述井口装置从所述油管注入液体，液体先关闭所述反洗座封装置而通过所述液压传递接头传递液压以使所述封隔器装置座封，再对所述反洗座封装置进一步憋压直至打开所述充填通孔，以形成充填通道，进而通过所述充填通道进行充填施工；在第三状态下，通过上提所述连接管和所述油管能够关闭所述充填工具，进而能够形成第二反循环通道以进行第二次反循环洗井，以洗出井筒内多余的砾石，从而完成防砂施工。