[发明专利]水平井一次多段裸眼砾石充填防砂完井管柱及方法

说明书

技术领域

本发明涉及油田用水平井完井技术，具体地说是水平井一次多段裸眼砾石充填防砂完井管柱及方法。

背景技术

水平井裸眼砾石充填防砂完井技术是水平井防砂完井的关键技术之一,与裸眼滤砂管防砂完井技术相比具有防砂效果好,有效期长的优势,特别针对细砂/粉细砂油藏具有较好的防砂效果，可有效提高油井的生产能力。目前国内应用的水平井裸眼砾石充填防砂完井技术主要采用的是笼统砾石充填，未对水平段进行有效分段，施工时存在施工压力高、充填不密实等问题，由于未进行分段，生产时无法进行选择性生产和分段注汽等措施。

发明内容

本发明的目的在于提供水平井一次多段裸眼砾石充填防砂完井管柱及方法，在满足完井要求的基础上，可进行循环充填、挤压充填或压裂充填施工。本发明可一次充填多段，可达到无限级数充填，第一次真正意义上在管外实现了分段充填，提高充填效果。同时完成水平段分段，可满足后期选择性生产和分段注汽等措施的要求。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，水平井一次多段裸眼砾石充填防砂完井管柱，包括完井管柱、充填防砂服务管柱，所述充填防砂服务管柱设置在完井管柱内部，所述完井管柱包括自前向后依次连接的免钻塞分级箍、充填滑套总成、滤砂管，所述充填防砂服务管柱包括自前向后依次连接的隔液密封装置、双层管、上定位器、充填总成、循环总成、下定位器、关闭工具、打开工具。

所述滤砂管至少设置两个，并且两两之间连接热敏补偿器和裸眼封隔器。

所述完井管柱最后端连接洗井阀，所述免钻塞分级箍上端连接套管。

所述双层管包括双层管外管、双层管内管。

所述充填防砂服务管柱最前端连接油管，最后端连接导引头。

为了达成上述另一目的，本发明采用了如下技术方案，水平井一次多段裸眼砾石充填防砂完井管柱进行完井的方法，将完井管柱下入井内，进行常规筛管顶部注水泥施工，固井完毕后，投入顶替胶塞，关闭免钻塞分级箍，下入打捞工具，捞出免钻塞分级箍的内管，形成全通径井筒；最后下入涨封工具涨封裸眼封隔器，完成水平段的分隔。

为了达成上述另一目的，本发明采用了如下技术方案，水平井一次多段裸眼砾石充填防砂完井管柱进行充填防砂的方法，其特征在于，将充填防砂服务管柱下入套管内部，打开工具通过充填滑套总成，将充填滑套总成打开，形成充填通道，再下放管柱，上定位器完成定位，充填总成进入充填滑套内部，从油管内部泵入携砂液，携砂液通过隔液密封装置进入双层管内管，通过充填总成、充填滑套总成进入滤砂管和裸眼环空，完成循环或挤压充填；充填施工结束后，上提防砂服务管柱，下定位器完成定位，循环总成进入充填滑套总成，进行正洗井，洗净所有残砂；继续上提防砂服务管柱，关闭工具进入充填滑套总成，关闭充填滑套总成，第一段充填施工完毕；重复充填步骤，完成所有层段的充填防砂。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、现有水平井裸眼砾石充填防砂施工多为笼统砾石充填，施工压力高，充填不密实，无法形成有效挡砂屏障，普遍存在油井液量低，防砂有效期短等问题。本发明采用裸眼封隔器对滤砂管进行分段，对裸眼与滤砂管环空进行分段循环、挤压或压裂充填，充填密实，防砂有效期长，同时可对低渗、粉细砂油藏进行有效改造，有利于提高油井产能。

2、现有的水平井分段工具主要采用裸眼封隔器，目前封隔器材料多采用橡胶材料，但是无法保证在360℃下长期的有效性，因此无法满足水平井在稠油注汽热采井长期分段的要求。本发明裸眼封隔器采用金属管外封隔器，耐高温高压，可在注汽环境下长期密封，满足长效分段的要求。

3、本发明防砂完井管柱的充填滑套总成采用机械开关、开关可控、操作简单，充填完毕后可验证滑套是否关闭，有利于降低施工风险。

4、现有的水平井裸眼分段砾石充填多为多次充填，一次管柱只能充填一段，施工周期长，费用高，本发明防砂完井管柱可一次进行多段充填，可达到无限级数充填，是第一次真正意义上在管外分段充填，提高充填效果。

5、本发明对水平井水平段进行了有效分段，可进行选择性充填，能避开水层，后期可实现分段控水、分段采油、分段注汽等措施。充填完毕后，井眼内通径大，为后期作业及生产测试提供了有利条件。

附图说明

图1为完井管柱的结构示意图；

图2为充填防砂服务管柱结构示意图。