[发明专利]一种裸眼水平井底部逆向充填多层防砂管柱及方法

说明书

本发明公开了一种裸眼水平井底部逆向充填多层防砂管柱以满足日益增长的裸眼水平井防砂技术需求。该技术拥有两趟管柱，留井防砂管柱和充填服务管柱，采用底部逆向充填方式，一趟充填服务管柱可实现所有层段砾石充填，充填密实性好，施工层位多，操作简单，可靠性高。本发明可解决现有防砂管柱无法实现底部逆向充填多层防砂的技术难题。本发明还公开了一种裸眼水平井底部逆向充填多层防砂方法，采用由下往上的充填方式，可完全发挥底部逆向充填防砂的技术优势，充填段长、充填密实性好、施工可靠性高；可一趟充填服务管柱实现所有层位的充填作业，具备挤压充填和循环充填功能；解决了现有技术无法实现的水平井多层挤压充填问题。

技术领域

本发明涉及油井防砂技术领域，特别是一种裸眼水平井底部逆向充填多层防砂管柱及方法。

背景技术

多层砾石充填防砂技术代表了当代比较先进的防砂工艺，目前拥有该工艺技术的公司主要有国外的四大油服公司，国内胜利油田的几家专业防砂公司，这几家公司的防砂技术基本都属于直井/斜井顶部循环充填防砂工艺，不能实现多层挤压充填防砂作业。水平井多层防砂技术是近几年所开展的高端技术领域，国外四大油服公司，国内几家专业防砂公司都在进行研制，目前所研制的水平井多层防砂管柱都是基于直井/斜井的顶部循环充填防砂工艺技术原理，技术仍不成熟，存在施工层位少，施工难度大，成功率低等问题。水平井底部逆向充填多层防砂技术目前仍然是技术空白，通过科技查新未找到相关记录。

目前随着钻井技术的不断发展，水平井的数量越来越多，水平井的油井防砂显得尤为迫切，特别是水平井多层防砂技术，是目前急需攻克的关键技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种裸眼水平井底部逆向充填多层防砂管柱及方法，包括挤压充填和循环充填，以满足日益增长的裸眼水平井防砂技术需求。该技术拥有两趟管柱，留井防砂管柱和充填服务管柱，采用底部逆向充填方式，一趟充填服务管柱可实现所有层段砾石充填，充填密实性好，施工层位多，操作简单，可靠性高。该项技术可解决现有防砂管柱无法实现底部逆向充填多层防砂的技术难题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种裸眼水平井底部逆向充填多层防砂管柱，包括留井防砂管柱及充填服务管柱；所述留井防砂管柱依次包括：悬挂器、固井套管、裸眼封隔器、滤砂管、反洗套、充填工具、套管、套管短接及引鞋；所述充填服务管柱依次包括：油管、油管短接、顶部皮碗封隔器、夹壁管、底部皮碗封隔器、扩张式封隔器、滑套定位开关工具、喷砂器、导压单向阀及反洗底阀；所述悬挂器密封悬挂在所述固井套管末端；所述反洗套为单向液流通道设计；所述充填工具包括弹簧，所述充填工具内设置有滑套，所述弹簧使所述滑套处于常闭状态，所述滑套定位开关工具可以定位所述留井防砂管柱中的所述充填工具的位置，同时能够打开和关闭所述滑套；所述顶部皮碗封隔器、所述夹壁管及所述底部皮碗封隔器组成双通道液流系统，所述双通道液流系统包括内通道和外通道，所述内外通道各自独立；所述内通道过充填砂浆，所述外通道过循环滤液及反洗井液；所述导压单向阀具备正向导压功能。

作为一种优选的技术方案，所述悬挂器采用整体式卡瓦设计。

作为一种优选的技术方案，所述裸眼封隔器为遇水遇油胀封封隔器。

作为一种优选的技术方案，所述滑套定位开关工具为弹性棘爪结构；所述充填工具对应所述弹性棘爪结构设置有凹槽；所述滑套定位开关工具的弹性棘爪结构还设计有液流通道，即使所述棘爪处于收缩状态，循环滤液及反洗井液也能够通过所述液流通道。

作为一种优选的技术方案，所述喷砂器包括喷嘴及防护罩；所述喷嘴使所述喷砂器自身具有节流作用，为所述充填服务管柱上部扩张封隔器提供节流压差；所述防护罩使所述喷砂器具有防返溅冲蚀能力；所述喷嘴及所述防护罩均采用硬质合金材料。