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CN116877031A - 一种暂堵可溶割缝筛管及使用方法 - Google Patents

一种暂堵可溶割缝筛管及使用方法 Download PDF

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CN116877031A CN202311157400.9A CN202311157400A CN116877031A CN 116877031 A CN116877031 A CN 116877031A CN 202311157400 A CN202311157400 A CN 202311157400A CN 116877031 A CN116877031 A CN 116877031A
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李江涛
王昊
张强
张文华
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Abstract

本发明涉及油田油气开采技术领域，特别涉及一种暂堵可溶割缝筛管及使用方法。其技术方案是：基管上设有圆孔，在圆孔安装上装有可溶聚合物密封件的可溶金属堵塞；割缝管的两端通过连接固定环固定，并焊接密封；在基管与割缝管之间形成环形空间作为轴向流体通道；可溶聚合物密封件和可溶金属堵塞在下入井中后的预设时间内溶解于井内液体中，建立生产通道。有益效果是：基管上的圆孔采用可溶金属堵塞封堵后即是密闭管体，并在承受内外压差时保持密封性，完井施工完成，可溶金属堵塞溶解，避免了多趟管柱施工，施工工艺复杂的问题，一趟管柱完成防砂增产施工和生产完井，既避免了施工风险又缩短了施工周期，降低了施工成本。

Description

一种暂堵可溶割缝筛管及使用方法
技术领域
本发明涉及油田油气开采技术领域，特别涉及一种暂堵可溶割缝筛管及使用方法。
背景技术
在石油开采过程中，分层采油可实现精细化管理而得到广泛的应用。但是，部分油田石油的开发已到了中后期，大量的油井出砂。由于部分油井存在着油稠，液体流动性差，渗透率低等特点，导致采油产量低，无法实现经济开采；为了提高油气井产量和油田开发效果，常对油气生产井储层进行压裂、酸洗、防砂等增产措施。目前，在对多层油气井进行增产措施时，通常需要多趟管柱配合进行施工，施工工艺复杂，施工周期长，施工风险大且成本高。对于其他的一次充填完井工艺，大多为对全井段所有层位进行笼统施工。由于油气井各个储层的渗透率、孔隙度等地层参数和特性的不同，笼统施工难以保证各层间达到理想的施工效果。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种暂堵可溶割缝筛管及使用方法，通过暂时封堵筛管产液通道的方法一趟管柱分层连续压裂施工，施工完成后堵塞产液通道的可溶金属堵塞自行溶解，建立筛管内外生产通道，即可投入生产；一趟管柱实现完井防砂增产施工作业和投产。
本发明提到的一种暂堵可溶割缝筛管，其技术方案是：包括基管和割缝管，所述割缝管套装于基管上，还包括连接固定环、可溶聚合物密封件、可溶金属堵塞，所述基管上设有圆孔，在圆孔上安装有可溶聚合物密封件和可溶金属堵塞；所述割缝管的两端通过连接固定环固定，并焊接密封；在基管与割缝管之间形成环形空间作为轴向流体通道；可溶聚合物密封件和可溶金属堵塞在下入井中后的预设时间内溶解于井内液体中，建立生产通道。
优选的，上述可溶金属堵塞采用多个不同直径的圆柱体组成，在小直径的圆柱体处为环形槽，环形槽外侧安装可溶聚合物密封件，端部的大直径的圆柱体的外径大于基管上圆孔的内径，用于限制可溶金属堵塞向基管内部中心的方向移动。
优选的，上述可溶金属堵塞装进基管上的圆孔后，由套装于基管外的割缝管没有割缝的圆环处抱紧固定；当管柱受内压时可溶金属堵塞的外端处于割缝管的无割缝圆环段处，抵接其内壁，限制可溶金属堵塞向基管外侧方向移动。
优选的，上述割缝管在管壁上按轴向分段、圆周分布割有若干条缝隙，缝隙在生产时起滤砂作用。
优选的，在所述基管的管壁上设置有若干个与割缝管上缝隙的位置错开布置的若干个圆孔。
优选的，上述基管上的圆孔的孔口倒有与孔轴线呈不大于45度的倒角。
本发明提到的暂堵可溶割缝筛管的使用方法，包括以下过程：
第一步，将第二滑套喷砂器、第二暂堵可溶割缝筛管、Y341封隔器、第一滑套喷砂器、第一暂堵可溶割缝筛管、Y445丢手封隔器自下而上依次组成分层压裂防砂增产管柱；
第二步，将分层压裂防砂增产管柱下入到设计位置后，首先投最下层的第二滑套喷砂器的滑套开启球，打压至设定压力一，坐封Y341封隔器与顶部的Y445丢手封隔器，继续打压至第二滑套喷砂器的开启滑套下移，打开下层的第二滑套喷砂器的喷砂口，进行压裂下层增产作业，压裂施工作业从下层开始，进行压裂充填；
第三步，充填完成后，再投下滑套关闭球进行打压，使第二滑套喷砂器的关闭滑套下移，关闭第二滑套喷砂器的喷砂口，完成下层压裂充填；
第四步，重复操作，自下而上依次完成所有层段的压裂充填，Y445丢手封隔器的丢手，起出丢手管柱完井。
优选的，上述的第一滑套喷砂器包括喷砂器上壳体、喷砂器下壳体、喷砂器下接头、关闭滑套、开启滑套、喷砂口、固定螺栓、开启滑套剪钉、关闭滑套剪钉，所述喷砂器上壳体的下部连接喷砂器下壳体，在喷砂器下壳体的下端连接喷砂器下接头，喷砂器下壳体和喷砂器下接头的外壁设有喷砂口，在喷砂器上壳体和喷砂器下壳体的内腔设有关闭滑套和开启滑套，所述开启滑套通过开启滑套剪钉与喷砂器下接头的内壁连接，所述关闭滑套通过关闭滑套剪钉与喷砂器下壳体的上侧内壁连接。
优选的，上述的滑套关闭球的直径大于滑套开启球的直径，且滑套开启球和滑套关闭球采用可溶球，所述的关闭滑套和开启滑套的外壁上分别安设有密封圈。
优选的，在第二步中，在充填前投入滑套开启球，通过向管柱内打压，开启滑套剪钉被剪断，使开启滑套下移，管柱内部通道与喷砂口和地层连通，建立充填通道即可进行防砂充填作业；防砂作业完成后，投入滑套关闭球，通过管柱内打压，关闭滑套剪钉被剪断，使关闭滑套下移到开启滑套的原位置，通过关闭滑套将喷砂口堵住并密封，从而关闭充填通道。
与现有技术相比，本发明的有益效果具体如下：
本发明提供的暂堵可溶割缝筛管的基管上的圆孔采用可溶金属堵塞封堵后即是密闭管体，并在承受内外压差时保持密封性，完井增产作业施工时作施工管柱之用，并可根据储层的渗透率、孔隙度等地层参数和特性的不同，分层施工作业，保证各层间达到理想的施工效果；完井施工完成，可溶金属堵塞溶解，筛管内外通道打开作生产滤砂筛管之用，避免了多趟管柱施工，施工工艺复杂的问题，一趟管柱完成防砂增产施工和生产完井，既避免了施工风险又缩短了施工周期，降低了施工成本；
另外，本发明采用的滑套喷砂器，在充填前投入滑套开启球，通过向管柱内打压，使开启滑套下移，管柱内部通道与喷砂口和地层连通，建立充填通道即可进行防砂充填作业；防砂作业完成后，投入滑套关闭球，通过管柱内打压，使关闭滑套下移到开启滑套的原位置，通过关闭滑套将喷砂口堵住并密封，从而关闭充填通道，方便施工，简化了施工工艺。
附图说明
图1为本发明的暂堵可溶割缝筛管的剖视图；
图2为本发明提供的可溶金属堵塞的结构示意图；
图3为图1上的B部的局部放大示意图；
图4为本发明提供的基管的结构示意图；
图5为图4上的A部的局部放大示意图；
图6为本发明提供的割缝管的结构示意图；
图7为本发明组装形成的分层压裂防砂增产管柱的结构示意图；
图8为本发明的第一滑套喷砂器的结构示意图；
图9为本发明的关闭滑套下移后的结构示意图；
上图中：Y445丢手封隔器1、第一暂堵可溶割缝筛管2、第一滑套喷砂器3、Y341封隔器4、第二暂堵可溶割缝筛管5、第二滑套喷砂器6、基管2.1、连接固定环2.2、可溶聚合物密封件2.3、可溶金属堵塞2.4、割缝管2.5、圆孔101、倒角102、环形空间103、环形槽401、缝隙501、无割缝圆环段502、喷砂器上壳体3.1、喷砂器下壳体3.2、喷砂器下接头3.3、滑套关闭球3.4、滑套开启球3.5、关闭滑套3.6、开启滑套3.7、喷砂口3.8、固定螺栓3.9、开启滑套剪钉3.10、关闭滑套剪钉3.11。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1，参照图1-图8，本发明提到的一种暂堵可溶割缝筛管，具体是第一暂堵可溶割缝筛管2，其包括基管2.1和割缝管2.5，所述割缝管2.5套装于基管2.1上，其特征是：还包括连接固定环2.2、可溶聚合物密封件2.3、可溶金属堵塞2.4，所述基管2.1上设有圆孔101，在圆孔101上安装有可溶聚合物密封件2.3和可溶金属堵塞2.4；所述割缝管2.5的两端通过连接固定环2.2固定，并焊接密封；在基管2.1与割缝管2.5之间形成环形空间103作为轴向流体通道；可溶聚合物密封件2.3和可溶金属堵塞2.4在下入井中后的预设时间内溶解于井内液体中，建立生产通道。
其中，上述可溶金属堵塞2.4采用多个不同直径的圆柱体组成，在小直径的圆柱体处为环形槽401，环形槽401外侧安装可溶聚合物密封件2.3，端部的大直径的圆柱体的外径大于基管2.1上圆孔101的内径，用于限制可溶金属堵塞2.4向基管2.1内部中心的方向移动。
上述可溶金属堵塞2.4装进基管2.1上的圆孔101后，由套装于基管2.1外的割缝管2.5没有割缝的圆环处抱紧固定；当管柱受内压时可溶金属堵塞2.4的外端处于割缝管2.5的无割缝圆环段502处，抵接其内壁，限制可溶金属堵塞2.4向基管2.1外侧方向移动。
上述割缝管2.5在管壁上按轴向分段、圆周分布割有若干条缝隙501，缝隙501在生产时起滤砂作用。
在所述基管2.1的管壁上设置有若干个与割缝管2.5上缝隙501的位置错开布置的若干个圆孔101。
上述基管2.1上的圆孔101的孔口倒有与孔轴线呈不大于45度的倒角102。
本发明提到的暂堵可溶割缝筛管的使用方法，包括以下过程：
第一步，将第二滑套喷砂器6、第二暂堵可溶割缝筛管5、Y341封隔器4、第一滑套喷砂器3、第一暂堵可溶割缝筛管2、Y445丢手封隔器1自下而上依次组成分层压裂防砂增产管柱；
第二步，将分层压裂防砂增产管柱下入到设计位置后，首先投最下层的第二滑套喷砂器6充填滑套开启球，打压至设定压力一，坐封Y341封隔器4与顶部的Y445丢手封隔器1，继续打压至第二滑套喷砂器6的充填滑套下移，打开下层的第二滑套喷砂器6的喷砂口，进行压裂下层增产作业，压裂施工作业从下层开始，进行压裂充填；
第三步，充填完成后，再投下关闭球进行打压，使第二滑套喷砂器6的关闭滑套下移，关闭第二滑套喷砂器6的喷砂口，完成下层压裂充填；
第四步，重复操作，自下而上依次完成所有层段的压裂充填，Y445丢手封隔器1的丢手，起出丢手管柱完井。
参照图8和图9，本发明提到的第一滑套喷砂器3包括喷砂器上壳体3.1、喷砂器下壳体3.2、喷砂器下接头3.3、关闭滑套3.6、开启滑套3.7、喷砂口3.8、固定螺栓3.9、开启滑套剪钉3.10、关闭滑套剪钉3.11，所述喷砂器上壳体3.1的下部连接喷砂器下壳体3.2，在喷砂器下壳体3.2的下端连接喷砂器下接头3.3，喷砂器下壳体3.2和喷砂器下接头3.3的外壁设有喷砂口3.8，在喷砂器上壳体3.1和喷砂器下壳体3.2的内腔设有关闭滑套3.6和开启滑套3.7，所述开启滑套3.7通过开启滑套剪钉3.10与喷砂器下接头3.3的内壁连接，所述关闭滑套3.6通过关闭滑套剪钉3.11与喷砂器下壳体3.2的上侧内壁连接。
本发明提到的滑套关闭球3.4的直径大于滑套开启球3.5的直径，且滑套开启球3.5和滑套关闭球3.4采用可溶球，所述的关闭滑套3.6和开启滑套3.7的外壁上分别安设有密封圈。需要说明的是：第二滑套喷砂器6的结构与第一滑套喷砂器3相同，不再详述；第二暂堵可溶割缝筛管5与第一暂堵可溶割缝筛管2的结构相同，不再详述。
另外，在第二步中，在充填前投入滑套开启球3.5，通过向管柱内打压，开启滑套剪钉3.10被剪断，使开启滑套3.7下移，管柱内部通道与喷砂口3.8和地层连通，建立充填通道即可进行防砂充填作业；防砂作业完成后，投入滑套关闭球3.4，通过管柱内打压，关闭滑套剪钉3.11被剪断，使关闭滑套3.6下移到开启滑套3.7的原位置，通过关闭滑套3.6将喷砂口3.8堵住并密封，从而关闭充填通道。
以上所述，仅是本发明的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的相应简单修改或等同变换，尽属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种暂堵可溶割缝筛管，包括基管（2.1）和割缝管（2.5），所述割缝管（2.5）套装于基管（2.1）上，其特征是：还包括连接固定环（2.2）、可溶聚合物密封件（2.3）、可溶金属堵塞（2.4），所述基管（2.1）上设有圆孔（101），在圆孔（101）上安装有可溶聚合物密封件（2.3）和可溶金属堵塞（2.4）；所述割缝管（2.5）的两端通过连接固定环（2.2）固定，并焊接密封；在基管（2.1）与割缝管（2.5）之间形成环形空间（103）作为轴向流体通道；可溶聚合物密封件（2.3）和可溶金属堵塞（2.4）在下入井中后的预设时间内溶解于井内液体中，建立生产通道；
所述可溶金属堵塞（2.4）采用多个不同直径的圆柱体组成，在小直径的圆柱体处为环形槽（401），环形槽（401）外侧安装可溶聚合物密封件（2.3），端部的大直径的圆柱体的外径大于基管（2.1）上圆孔（101）的内径，用于限制可溶金属堵塞（2.4）向基管（2.1）内部中心的方向移动；
所述可溶金属堵塞（2.4）装进基管（2.1）上的圆孔（101）后，由套装于基管（2.1）外的割缝管（2.5）没有割缝的圆环处抱紧固定；当管柱受内压时可溶金属堵塞（2.4）的外端处于割缝管（2.5）的无割缝圆环段（502）处，抵接其内壁，限制可溶金属堵塞（2.4）向基管（2.1）外侧方向移动。
2.根据权利要求1所述的暂堵可溶割缝筛管，其特征是：所述割缝管（2.5）在管壁上按轴向分段、圆周分布割有若干条缝隙（501），缝隙（501）在生产时起滤砂作用。
3.根据权利要求2所述的暂堵可溶割缝筛管，其特征是：在所述基管（2.1）的管壁上设置有若干个与割缝管（2.5）上缝隙（501）的位置错开布置的若干个圆孔（101）。
4.根据权利要求3所述的暂堵可溶割缝筛管，其特征是：所述基管（2.1）上的圆孔（101）的孔口倒有与孔轴线呈不大于45度的倒角（102）。
5.根据权利要求4所述的暂堵可溶割缝筛管的使用方法，其特征是：包括以下过程：
第一步，将第二滑套喷砂器（6）、第二暂堵可溶割缝筛管（5）、Y341封隔器（4）、第一滑套喷砂器（3）、第一暂堵可溶割缝筛管（2）、Y445丢手封隔器（1）自下而上依次组成分层压裂防砂增产管柱；
第二步，将分层压裂防砂增产管柱下入到设计位置后，首先投最下层的第二滑套喷砂器（6）的滑套开启球（3.5），打压至设定压力一，坐封Y341封隔器（4）与顶部的Y445丢手封隔器（1），继续打压至第二滑套喷砂器（6）的开启滑套（3.7）下移，打开下层的第二滑套喷砂器（6）的喷砂口（3.8），进行压裂下层增产作业，压裂施工作业从下层开始，进行压裂充填；
第三步，充填完成后，再投下滑套关闭球（3.4）进行打压，使第二滑套喷砂器（6）的关闭滑套（3.6）下移，关闭第二滑套喷砂器（6）的喷砂口（3.8），完成下层压裂充填；
第四步，重复操作，自下而上依次完成所有层段的压裂充填，Y445丢手封隔器（1）的丢手，起出丢手管柱完井。
6.根据权利要求5所述的暂堵可溶割缝筛管的使用方法，其特征是：所述的第一滑套喷砂器（3）包括喷砂器上壳体（3.1）、喷砂器下壳体（3.2）、喷砂器下接头（3.3）、关闭滑套（3.6）、开启滑套（3.7）、喷砂口（3.8）、固定螺栓（3.9）、开启滑套剪钉（3.10）、关闭滑套剪钉（3.11），所述喷砂器上壳体（3.1）的下部连接喷砂器下壳体（3.2），在喷砂器下壳体（3.2）的下端连接喷砂器下接头（3.3），喷砂器下壳体（3.2）和喷砂器下接头（3.3）的外壁设有喷砂口（3.8），在喷砂器上壳体（3.1）和喷砂器下壳体（3.2）的内腔设有关闭滑套（3.6）和开启滑套（3.7），所述开启滑套（3.7）通过开启滑套剪钉（3.10）与喷砂器下接头（3.3）的内壁连接，所述关闭滑套（3.6）通过关闭滑套剪钉（3.11）与喷砂器下壳体（3.2）的上侧内壁连接。
7.根据权利要求6所述的暂堵可溶割缝筛管的使用方法，其特征是：所述的滑套关闭球（3.4）的直径大于滑套开启球（3.5）的直径，且滑套开启球（3.5）和滑套关闭球（3.4）采用可溶球，所述的关闭滑套（3.6）和开启滑套（3.7）的外壁上分别安设有密封圈。
8.根据权利要求7所述的暂堵可溶割缝筛管的使用方法，其特征是：第二步中，在充填前投入滑套开启球（3.5），通过向管柱内打压，开启滑套剪钉（3.10）被剪断，使开启滑套（3.7）下移，管柱内部通道与喷砂口（3.8）和地层连通，建立充填通道即可进行防砂充填作业；防砂作业完成后，投入滑套关闭球（3.4），通过管柱内打压，关闭滑套剪钉（3.11）被剪断，使关闭滑套（3.6）下移到开启滑套（3.7）的原位置，通过关闭滑套（3.6）将喷砂口（3.8）堵住并密封，从而关闭充填通道。
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