[实用新型]水平井管外分段循环充填防砂工艺管柱

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油开采井裸眼防砂完井工艺，具体地说是水平井管外分段循环充填防砂工艺管柱。

背景技术

与单纯的水平井筛管完井相比，在水平井裸眼环空进行充填防砂工艺具有很大的优越性：高渗透性的砾石充填层能够长期保持油井与井筒之间畅通，提高油井供液能力，使油井长期保持高产；在筛管和裸眼环空形成挡砂屏障，有利于减缓或避免筛管堵塞，延长防砂有效期；高强度的砾石充填层可以防止井壁坍塌，保持井壁稳定。目前充填防砂多通过筛管末端的洗井阀向环空充填。在长筛管段水平井施工中，由于携砂液的滤失，砾石在未充满环空之前就已提前沉降，产生砂桥堵塞，导致充填不完善，防砂效果差，制约了充填防砂技术的推广应用。

为实现长井段水平井的均衡密实充填防砂，出现了分段充填技术，其中一种工艺是将变内径滑套随完井管柱下入井中，通过投入不通直径的球逐级打开滑套，实现分段充填。该技术有以下局限性：(1)受滑套球座尺寸分级排列的影响，分段数量受到限制；(2)球座使得完井管柱内通径减小，后期下作业管柱关闭滑套困难，地层吐砂导致充填防砂失败。

另一种工艺是将阻流封隔器随充填管柱下入井中，将筛管和油管环空分成多段，通过增加流体流动阻力，达到均衡充填的目的。该技术有以下局限性：(1)只适用于简单的筛管完井，对于分段完井及选择性完井无法充填；(2)只是单纯的将筛管和油管之间的环空分成多个井段，不能实现筛管和裸眼之间的环空的有效分隔，无法进行针对性的卡堵水施工；(3)内服务管柱长，且工具结构复杂，施工操作繁琐，施工成功率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供水平井管外分段循环充填防砂工艺管柱，解决现有充填工艺分段数量受限、完井管柱内通径减少、无法卡堵水、结构复杂等问题，提高疏松砂岩油藏长井段水平井的防砂效果。

为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案，水平井管外分段循环充填防砂工艺管柱，包括完井管柱和服务管柱，所述服务管柱下入到完井管柱内部。

所述完井管柱包括自上而下依次连接的分级箍、管外封隔器、筛管、可控阀、分段封隔器、引鞋。

所述服务管柱包括自上而下依次连接的油管、转换工具、导向头。

所述转换工具插入进可控阀内，两者进行配合工作。

所述可控阀至少安装一级。

所述转换工具包括控制套、外套、内套、中心管，所述控制套下半段外壁套接外套，控制套下端内壁套接内套，所述外套和内套均开设径向的循环孔，所述外套下端连接外防砂套，所述内套下端连接内防砂套，所述外防砂套和内防砂套之间设置转向体；所述外套上段外壁开设方孔并安装打开爪，所述外套下段外壁开设方孔并安装关闭爪，所述内防砂套下端连接中心管；所述外套上端连接上胶筒，上胶筒套在控制套上，上胶筒上端为上胶筒座，所述上胶筒座径向开孔并安装扶正块，扶正块内壁与控制套外壁之间设置片弹簧，外套上端开设外锥面与上方的上胶筒开设的内锥面对接；所述中心管外壁套有下胶筒座，下胶筒座外壁套有下胶筒，下胶筒上端开设内锥面与下胶筒座开设的外锥面对接，下胶筒座上端连接外防砂套并对转向体轴向限位，所述下胶筒下端连接卡座；所述打开爪能够摆动，所述打开爪本体后端两侧有圆柱凸起，前端则凸出外套上段外壁开设的方孔外并且，所述打开爪本体后端两侧圆柱凸起设置有能使打开爪自动复位的扭簧，所述关闭爪同理；所述打开爪和关闭爪后端两侧圆柱凸起分别通过各自的压板压固在各自的方孔中；所述控制套上端连接上接头，所述中心管下端连接下接头。

所述可控阀包括充填工作筒、滑动套、上接头、下接头，所述充填工作筒上下端分别连接上接头和下接头，所述滑动套套装在充填工作筒内壁，所述充填工作筒、滑动套均开设有循环孔，所述滑动套上设置有组合锁紧机构；所述组合锁紧机构包括锁帽、内锁环、外锁环，所述滑动套开设径向阶梯孔，所述锁帽卡入阶梯孔中，所述充填工作筒开设径向盲槽，外锁环径向伸入盲槽内，所述锁帽的外侧还嵌入一个内锁环，内锁环的外侧连接外锁环，所述锁帽内侧端设计为锥形面，锥形面伸入滑动套内腔；所述外锁环和内锁环均为C型结构，具有向心环握力；所述上接头、下接头、充填工作筒内壁分别开设上部换向槽、下部换向槽和脱手槽；上接头与充填工作筒之间用连接体进行连接，所述上接头内壁设置有定向轨道。

相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

1)该工艺管柱实现了长井段水平井的分段充填防砂，解决了现有防砂工艺分段数量受限、完井管柱内通径减少，充填不密实等问题，提高了疏松砂岩油藏长井段水平井的防砂效果；