[实用新型]一种用于膨胀管裸眼系统的防砂工具

说明书

本实用新型为一种用于膨胀管裸眼系统的防砂工具，包括竖直设置的芯管，在芯管的外壁间隔套设有防砂管，该间隔形成两端封闭的环形腔室，在防砂管的下部外壁套设固定有防砂皮碗，防砂皮碗的开口朝上设置。在防砂管的管壁上且位于防砂皮碗的上方和下方的位置分别开设有多个第一循环孔和多个第二循环孔，第一循环孔和第二循环孔均与环形腔室以及防砂管的外部连通。本实用新型的防砂工具能够阻挡掉落的固相物体颗粒，且在膨胀锥运动遇阻时能够进行冲洗作业将固相物体颗粒冲出，避免对膨胀锥的运动造成影响，保证了膨胀管的顺利膨胀。

技术领域

本实用新型是关于石油天然气行业中钻完井技术领域，尤其涉及一种用于膨胀管裸眼系统的防砂工具。

背景技术

膨胀管技术作为一种非常规技术于上世纪80年代诞生于壳牌石油公司，90年代末达到商用水平，被称为是“21世纪石油工业发展的核心技术之一”。所谓膨胀管，又称实体膨胀管，是指用特殊材料制成的实体金属圆管，其原始状态具有较好的延展性，在膨胀力的作用下，通过膨胀锥的挤压扩张作用，其内径和外径均得到膨胀并发生永久塑性变形，一般膨胀率可达到10～30％。膨胀管技术是将膨胀管管柱下到预定井深位置，采用机械或液压的方法，通过拉力或液压力使膨胀管膨胀，达到扩大井眼或生产管柱内径的目的，可实现修井、完井和钻井封堵等作业目标。膨胀管技术的应用主要有四个技术体系：膨胀管套管补贴系统(属于修井领域)、膨胀式尾管悬挂器系统(属于完井领域)、膨胀管裸眼系统(属于钻井领域)及等井径钻井系统。膨胀管裸眼系统一般包括膨胀管裸眼尾管技术系统和膨胀管裸眼补贴技术系统，可用来处理钻遇复杂地层引起的工程难题，如恶性严重漏失地层的封堵，易垮塌地层的封堵，常规提前下套管造成无法钻达目的层等。

如图1所示，膨胀管裸眼系统的工具串通常包括膨胀管外管柱和膨胀管内管柱，分别简称内管柱01和外管柱02。一般内管柱01包括自下而上设置的连接短节和钻杆011(或油管及钻杆011)，外管柱02包括自下而上设置的底堵、膨胀锥总成和膨胀管021，膨胀管021的下部具有打压腔023，膨胀锥022设在打压腔023内并抵靠在打压腔023对应的膨胀管021的内壁斜面上，膨胀管021的上下两端外壁安装具有密封悬挂功能的橡胶环，膨胀管021一般由多节子膨胀管螺纹密封连接构成。施工时，内管柱01可下入到膨胀管021下部并与膨胀管021对接，用于下放膨胀管021，同时为膨胀作业提供高压液体通道。外管柱02与内管柱01连接后下放到预定封堵井段，通过向内管柱01内打压，液体进入打压腔023后向上推动膨胀锥022，便可实现膨胀管021的膨胀作业。膨胀作业完成后，内管柱01自动丢手、起钻，内管柱01和膨胀锥022一起被起出，之后可以通过磨铣或打捞底堵，连通井眼。

目前，在施工现场下入膨胀管裸眼系统的工具串时，一般要在内管柱01与外管柱02的内外环空中灌满羧甲基纤维素(CM)溶液或黄原胶(XC)溶液等具有悬浮作用的粘稠性液体，以防止下钻过程中以及膨胀管021膨胀作业时有固相物体颗粒进入至内管柱01与外管柱02的内外环空阻碍膨胀锥的运动。然而，粘稠液体并非被密封在该内外环空中，由于钻井液的密度、成分等与这些粘稠性液体存在差别，可能会产生重力置换，使这些粘稠性液体在井下流失或失效(这里所说的失效是指钻井液与粘稠性液体发生化学反应，导致粘稠性液体不再粘稠的现象)，从而导致固相物体颗粒进入内管柱01与外管柱02的内外环空，严重地甚至可以使膨胀锥022无法运动、膨胀管021无法膨胀，造成严重的卡钻事故。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种用于膨胀管裸眼系统的防砂工具，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于膨胀管裸眼系统的防砂工具，能够阻挡掉落的固相物体颗粒，且在膨胀锥运动遇阻时能够进行冲洗作业将固相物体颗粒冲出，避免对膨胀锥的运动造成影响，保证了膨胀管的顺利膨胀。