[发明专利]水平井管内分段高压充填防砂管柱

说明书

本发明公开了水平井管内分段高压充填防砂管柱，包括悬挂丢手装置、连接管、高压外充填单元、起压装置、液流转换装置、地层‑环空充填转换机构、底部丝堵，所述悬挂丢手装置主要包括座封丢手机构，所述座封丢手机构设置在连接管上端外侧，所述连接管后端连接液流转换装置，所述液流转换装置后端连接地层‑环空充填转换机构，所述连接管上设置有起压装置，所述高压外充填单元空套在依次相连的连接管、起压装置、液流转换装置、地层‑环空充填转换机构的外侧，所述高压外充填单元前端外侧套有前端悬挂封隔器，后端部则设置底部丝堵。本发明实现水平井精细开发，均匀产液，充分发挥水平井产能，延缓过早进入高含水期，延长防砂水平井寿命。

技术领域

本发明涉及石油开采井下作业管柱，具体地说是水平井管内分段高压充填防砂管柱。

背景技术

随着水平井技术在疏松砂岩油藏得到大规模的应用，水平井钻遇油藏类型更为复杂，井段更长，经常在钻遇地层中出现非均值油层、泥岩、干层、气层或高含水层等，对于这类井，下套管固井，然后选择性射孔进行区别完井是最为科学的开采方式，这对水平井防砂技术要求更高。目前对于水平井防砂一般是采用笼统的挂滤砂管或全井筒笼统砾石充填工艺，没有分段封隔区别充填的技术，难以充分发挥长井段水平井开采的产量优势；即使对于较长井段的水平井均质油藏，笼统大排量填砂也只能没有控制地进入某一小段，并有挤开附近水层的风险，不能有针对性的对整个地层进行分段区别改造和防砂施工，更何况地层复杂的非均质油藏，这是疏松砂岩油藏水平井开发面临的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供水平井管内分段高压充填防砂管柱，一趟管柱完成多个层段的分段地层挤压、分段循环充填，并确保各段之间相互独立，互不干扰，从而达到最佳水平井分段防砂生产效果，实现水平井精细开发，均匀产液，充分发挥水平井产能，延缓过早进入高含水期，延长防砂水平井寿命。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，水平井管内分段高压充填防砂管柱，包括悬挂丢手装置、连接管、高压外充填单元、起压装置、液流转换装置、地层-环空充填转换机构、底部丝堵，所述悬挂丢手装置主要包括座封丢手机构，所述座封丢手机构设置在连接管上端外侧，所述连接管后端连接液流转换装置，所述液流转换装置后端连接地层-环空充填转换机构，所述连接管上且液流转换装置前方位置设置有起压装置，所述高压外充填单元空套在依次相连的连接管、起压装置、液流转换装置、地层-环空充填转换机构的外侧并相互之间形成环空，所述高压外充填单元前端外侧套有前端悬挂封隔器，后端部则设置底部丝堵，所述液流转换装置上设置与连接管连通的高压内充填口，所述高压外充填单元上设置有与高压内充填口相对应配合使用的高压外充填口。

所述高压外充填单元至少设置二套，并且单元两两之间用层间封隔器隔开，所述高压外充填单元包括高压充填外管、外充填套、单向活塞、弹簧、挡套、油层防砂管，所述高压充填外管开设所述高压外充填口并在此充填口外侧套有单向活塞，单向活塞前端外侧设置外充填套，单向活塞后方设置有套在高压充填外管上的挡套，所述单向活塞与挡套之间安装弹簧，所述挡套后方设置有套在高压充填外管上的油层防砂管。

所述高压充填外管上设有用于定位外充填套的凸台，外充填套通过螺纹连接套在高压充填外管上的外充填口外面，外充填套下端设计为斜面，单向活塞的上外面也设计为相应斜面。

所述起压装置包括密封环、剪断销钉、起压头，所述起压头通过剪断销钉固定在连接管内部，所述密封环设置在连接管外壁且密封住剪断销钉外侧位置，所述连接管底端无通孔为盲堵结构，当受到来自地面的较大液压时剪断销定被剪断，起压头落到连接管底端；所述连接管与起压装置之间设有孔并与液流转换装置的高压内充填口连通。

所述液流转换装置包括内转换管和外转换管，所述内转换管位于外转换管上端内侧，内转换管上均布2个凸条，内转换管上除凸条外其余的部分与外转换管之间形成液流槽，凸条内打有径向通孔，外转换管通过焊接方式与内转换管连接，外转换管在上述内转换管的径向通孔对应位置也开设孔，所述连接管、内转换管和外转换管上的孔相对应形成高压内充填口。