專利名稱：帶暫堵功能篩管的完井井身結(jié)構(gòu)及其尾管懸掛篩管的完井方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬油氣井開采技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶暫堵功能篩管的完井井身結(jié)構(gòu)及
其尾管懸掛篩管的完井方法。
背景技術(shù)：
篩管完井現(xiàn)已是國內(nèi)外普遍采用的一種完井方式。其中篩管的作用是提供油氣流
進(jìn)入井筒的通道，對于出砂井，起到過濾器的作用，可有效防止地層出砂導(dǎo)致的各種危害，
對于不出砂的油氣井，主要起到維持井眼穩(wěn)定及防止碎屑進(jìn)入井筒的作用。但實(shí)施篩管防
砂完井過程需要有效解決鉆井液對篩管及井壁的堵塞問題。
首先，有需介紹現(xiàn)有常規(guī)篩管的結(jié)構(gòu)，其可以劃分為兩大類 第一類是以割縫篩管、星孔篩管為代表的篩管其特點(diǎn)是在油套管本體上通過刀片、激光切割，或鉆孔后鑲嵌過濾單元(過濾介質(zhì)主要為金屬網(wǎng)、金屬棉)而起到通流、防砂作用。 第二類是以繞絲篩管、金屬網(wǎng)布濾砂管、及預(yù)充填篩管為代表的篩管其特點(diǎn)是在鉆過圓孔的油套管本體上附加過濾介質(zhì)，過濾單元結(jié)構(gòu)及材質(zhì)可依據(jù)實(shí)際情況有所差異，筒狀過濾介質(zhì)套裝在鉆孔油套管上后焊接成型。 以上兩類篩管在國內(nèi)外裸眼完井中大量使用，其中割縫篩管主要應(yīng)用在地層出砂顆粒較粗或不出砂的情況下，而繞絲、金屬網(wǎng)、金屬棉等作為過濾介質(zhì)的篩管主要應(yīng)用在地層出砂顆粒為中、細(xì)砂的情況下。 在油氣井完井施工過程中，篩管通常最先下入，在管串下入過程中井眼內(nèi)原有泥漿(水、固體顆粒、添加劑等)在內(nèi)外壓差作用下會通過篩管過濾介質(zhì)進(jìn)入篩管內(nèi)，隨著篩管下入到達(dá)指定位置，在篩管過濾介質(zhì)表面會形成泥餅，過濾介質(zhì)內(nèi)部會形成顆粒沉積，導(dǎo)致篩管滲透率下降，直接影響油氣井產(chǎn)量。 為了有效解決篩管在完井下入過程及泥漿返排過程中造成的堵塞問題，各國都采取了針對性的措施。目前主要有兩種方式解決泥漿對篩管的堵塞問題，每種方案各有其優(yōu)缺點(diǎn)。 現(xiàn)階段典型的裸眼篩管完井主要有兩種完井方式 1、尾管懸掛篩管方式，管串結(jié)構(gòu)如下，從下至上依次連接設(shè)置多功能洗井閥、篩管、懸掛封隔器； 2、頂部注水泥方式，管串結(jié)構(gòu)如下，從下至上依次連接設(shè)置多功能洗井閥、篩管、盲板、管外封隔器、分級注水泥器和套管，直至井口。 采用常規(guī)篩管進(jìn)行完井過程中，依據(jù)完井方式不同通常采取以下洗井方式
a)尾管懸掛篩管方式-一 循環(huán)替漿解堵技術(shù)1 (參見圖1) 在裸眼篩管完井時，先將洗井閥1、篩管2、懸掛封隔器4、洗井管串3依次連接后下到井內(nèi)指定位置，此時洗井閥處于打開位置，地面進(jìn)行正或反打壓，清潔完井液將通過洗井管串3、洗井閥1到達(dá)井眼與篩管的環(huán)空，建立循環(huán)，通過循環(huán)將鉆井泥漿驅(qū)替出來，隨后管內(nèi)進(jìn)行投球，封閉洗井管串3與洗井閥1之間的通道，地面繼續(xù)增加壓力，使懸掛封隔器4做掛、座封，并使懸掛封隔器4與送入工具實(shí)現(xiàn)分離，隨后提出送入工具及洗井管串下3。通過以上操作，可實(shí)現(xiàn)一趟管串完成坐封、替漿、酸洗作業(yè)。 利用多功能洗井裝置進(jìn)行正或反循環(huán)洗井，替漿后再投球打壓坐掛及脹封，在整個洗井過程中泥漿不通過篩管，可以避免篩管堵塞問題發(fā)生，但是預(yù)先下入的洗井管串3提出時存在卡住難以起出的風(fēng)險。 b)尾管懸掛篩管方式-一 循環(huán)替漿解堵技術(shù)2 (見圖2) 在裸眼篩管完井時，先將洗井閥1、篩管2、懸掛封隔器4、依次連接后下到井內(nèi)指定位置，此時洗井閥l處于關(guān)閉位置，隨后管內(nèi)進(jìn)行投球，封閉送入工具與篩管之間的通道，地面增加壓力，使懸掛封隔器4做掛、座封，并使懸掛封隔器4與送入工具實(shí)現(xiàn)分離，提出送入工具，隨后下入洗井管串下3，洗井管串3前端到達(dá)洗井閥1時將洗井閥1捅開，建立循環(huán)通道，進(jìn)行替漿作業(yè)，結(jié)束后提出洗井管串3投產(chǎn)。 在整個完井過程中，無法避免下入過程中篩管堵塞問題發(fā)生，同時洗井循環(huán)時大量液體通過篩管易導(dǎo)致篩管損壞。作業(yè)時還須單獨(dú)下入洗井管串3進(jìn)行替漿作業(yè)。
c)頂部注水泥方式-一 循環(huán)替漿解堵技術(shù) 與尾管懸掛篩管方式-一 循環(huán)替漿解堵技術(shù)2相類似，不再詳述，作業(yè)時還須單獨(dú)下入洗井管串進(jìn)行替漿作業(yè)。 以上幾種方式都需要再下入洗井管串進(jìn)行替漿解堵，一方面增加了施工工序，延長作業(yè)周期，加大了完井成本，另一方面增加了入井工具和作業(yè)管串?dāng)?shù)量，也加大了作業(yè)風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種帶暫堵功能篩管的完井井身結(jié)構(gòu)，在此種結(jié)構(gòu)設(shè)計下，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的篩管下入過程中的的泥餅堵塞問題。 本發(fā)明的另一目的是提供一種尾管懸掛篩管的完井方法，其改變了現(xiàn)有篩管完井工序，減少了傳統(tǒng)完井工藝的復(fù)雜程度，同時可以有效解決篩管下入過程中的泥餅堵塞問題。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，針對完井方式的不同，本發(fā)明采取以下設(shè)計方案 —種帶暫堵功能篩管的完井井身結(jié)構(gòu)，從下至上直至井口依次連接設(shè)置有多功能
洗井閥、篩管、懸掛封隔器，所述的篩管采用帶暫堵功能的篩管，其中，該具有暫堵功能的篩
管由管壁上帶若干通孔的中心管及外附的帶有過濾層的過濾套筒組合構(gòu)成，每個通孔配設(shè)
有堵蓋。 所述具有暫堵功能的篩管管壁上的通孔配設(shè)的堵蓋通過螺紋連接、焊接、鉚接或鑲嵌在各通孔內(nèi)壁上。該堵蓋呈圓柱體，圓柱體外圓柱面可以帶有與通孔匹配的連接結(jié)構(gòu)，堵蓋朝向中心管端面設(shè)有一盲孔。 —種尾管懸掛篩管的的完井方法，其方法步驟如下 1)首先建構(gòu)如上述的帶暫堵功能篩管的完井井身結(jié)構(gòu)的管串，從下至上直至井口依次連接設(shè)置有多功能洗井閥、帶暫堵功能的篩管、懸掛封隔器；
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2)利用送入工具將步驟1)建構(gòu)的管串下放到位，正或反循環(huán)進(jìn)行泥漿替漿
3)投球后，封閉帶暫堵功能的篩管與送入工具的通道，繼續(xù)地面打壓使懸掛封隔器座掛、座封； 4)提出送入工具，下入鉆具鉆開篩管的堵蓋后投產(chǎn)；
5)投產(chǎn)。 本發(fā)明通過對現(xiàn)有防砂技術(shù)和裸眼篩管完井方式相結(jié)合的綜合研究，針對泥漿滲
濾后造成的堵塞問題，研發(fā)帶堵蓋防砂的篩管完井系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及配套的完井洗井工藝。本發(fā)
明技術(shù)主要應(yīng)用于油氣井建井過程中，適用于水平井、側(cè)鉆井、定向井裸眼篩管完井過程
中，其利用可以打開的暫堵篩管，必要時候打開，以方便的解除井筒內(nèi)泥漿在篩管下入和清
除環(huán)空泥漿等過程中對篩管過濾層表面的堵塞，達(dá)成接近理想的生產(chǎn)效能。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是 1、本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，首先杜絕了管串下入過程中井眼內(nèi)原有泥漿在內(nèi)外壓差作用下會通過篩管過濾介質(zhì)進(jìn)入篩管內(nèi)，使得在下井及泥漿驅(qū)替過程中可以對篩管過濾層起到很好的保護(hù)作用，避免在過濾層表面形成濾餅堵塞篩管，將泥漿對篩管的影響降到最低。 2、本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，使得在替漿解堵時不需單獨(dú)下入洗井管串，可以直接進(jìn)行正、反循環(huán)替漿解堵作業(yè)。 3、本發(fā)明的完井方法在有效防止和降低井筒內(nèi)泥漿對防砂篩管過濾層的堵塞同時，可以大大簡化現(xiàn)有完井替漿作業(yè)方式，減少下鉆次數(shù)，節(jié)省作業(yè)時間，提高頂替效率。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)完井方法一實(shí)施狀態(tài)示意圖。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)完井方法另一實(shí)施狀態(tài)示意圖。 圖3為本發(fā)明尾管懸掛篩管的完井方法實(shí)施狀態(tài)示意圖。 圖4為帶暫堵功能篩管的完井井身結(jié)構(gòu)中的暫堵篩管結(jié)構(gòu)示意圖(完井作業(yè)前初始狀態(tài))。 圖5為暫堵篩管的堵蓋結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6為本發(fā)明完井井身結(jié)構(gòu)中的暫堵篩管打開作業(yè)狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
上述圖1至圖3中的箭頭指示方向表示打壓建立循環(huán)通道的方向。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的完井井身結(jié)構(gòu)形式采用圖3所示的結(jié)構(gòu)形式，從下至上直至井口依次連
接設(shè)置有多功能洗井閥1、篩管2、懸掛封隔器4，本發(fā)明的重要改進(jìn)點(diǎn)在于對篩管2的全新
結(jié)構(gòu)設(shè)計，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的完井方法，并極大的優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的完井方法。 參見圖4，本發(fā)明具有暫堵功能的篩管本體2由外過濾套(外套23、過濾層22整
合)及內(nèi)中心管21組合構(gòu)成，中心管21上有若干符合API標(biāo)準(zhǔn)的油套管通孔(鉆孔)，每
個通孔內(nèi)連接有堵蓋24。 所述的堵蓋24可以通過螺紋連接、焊接、鉚接、鑲嵌或以上幾種任意組合的方式與中心管上的各通孔連接。
參見圖5，所述的堵蓋24呈圓柱體，其朝向中心管外管壁的端面開設(shè)有一盲孔25，該堵蓋圓柱體外圓柱面上帶有螺紋或其他連接特征，其與篩管中心管管壁上開設(shè)的通孔連接后應(yīng)保證內(nèi)盲孔深度大于中心管厚，且堵蓋采用具有一定承壓能力及易鉆(去除)材料制成，當(dāng)鉆具將其部分鉆除后，堵蓋盲孔的盲端被切削掉，盲孔25變成通孔(參見圖6)，得以配合實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。 利用為本發(fā)明的完井系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)更簡便且效果好的完井方法，以下為具體實(shí)施方法 本發(fā)明尾管懸掛方式的完井方法具體方法步驟如下 1)首先建構(gòu)帶暫堵篩管的完井系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的管串，從下至上直至井口依次連接設(shè)置有多功能洗井閥1、篩管2、懸掛封隔器4，其中的篩管即為圖1所示結(jié)構(gòu)的帶暫堵功能的篩管2，篩管的中心管21依靠其上的每個螺紋孔(也是通孔)的螺紋與1個堵蓋24聯(lián)接，篩管的通孔處于被暫堵狀態(tài)； 2)用送入工具將步驟l)建構(gòu)的管串下放到油氣井指定位置，此時的篩管2的中心管21內(nèi)外的液體無法利用管壁上的通孔流動，起到暫時隔離中心管內(nèi)外連通的作用，從而避免在外過濾套的過濾層22表面形成濾餅而堵塞篩管。與地面連接管線，進(jìn)行正或反循環(huán)打壓，在壓力作用下洗井閥l打開，建立循環(huán)通道，隨后，由地面向建構(gòu)的管串中注入清潔壓井液進(jìn)行泥漿驅(qū)替； 3)泥漿驅(qū)替結(jié)束后，向管串內(nèi)投入鋼(橡膠)球，封閉篩管與送入工具的通道，繼續(xù)地面打壓，使懸掛封隔器4座掛、座封； 4)提出送入工具，下入鉆具鉆開篩管2的堵蓋24，此時堵蓋被切除后，篩管2的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，如圖6所示，原堵蓋盲孔的盲端消失，盲孔變成了通孔，繼而利用該通孔可以提供中心管21內(nèi)外的油氣流實(shí)現(xiàn)管內(nèi)外的流動；
5)投產(chǎn)。 本發(fā)明的完井方法最大的優(yōu)勢是替漿解堵時不需下入洗井管串，可以直接進(jìn)行正或反循環(huán)替漿酸洗解堵施工作業(yè)。 上述各實(shí)施例可在不脫離本發(fā)明的范圍下加以若干變化，故以上的說明所包含及附圖中所示的結(jié)構(gòu)應(yīng)視為例示性，而非用以限制本發(fā)明的申請專利范圍。
權(quán)利要求
一種帶暫堵功能篩管的完井井身結(jié)構(gòu)，從下至上直至井口依次連接設(shè)置有多功能洗井閥、篩管、懸掛封隔器，其特征在于所述的篩管采用帶暫堵功能的篩管，其中，該具有暫堵功能的篩管由管壁上帶若干通孔的中心管及外附的帶有過濾層的過濾套筒組合構(gòu)成，每個通孔配設(shè)有堵蓋。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶暫堵功能篩管的完井井身結(jié)構(gòu)，其特征在于所述具有暫 堵功能的篩管管壁上的通孔配設(shè)的堵蓋通過螺紋連接、焊接、鉚接或鑲嵌在各通孔內(nèi)壁上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶暫堵功能篩管的完井井身結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的堵蓋 呈圓柱體，圓柱體外圓柱面帶有與通孔匹配的連接結(jié)構(gòu)，堵蓋朝向中心管端面設(shè)有一盲孔。
4. 一種尾管懸掛篩管的完井方法，其特征在于方法步驟如下1) 首先建構(gòu)如權(quán)利要求1所述的帶暫堵功能篩管的完井井身結(jié)構(gòu)的管串，從下至上直 至井口依次連接設(shè)置有多功能洗井閥、帶暫堵功能的篩管、懸掛封隔器；2) 利用送入工具將步驟1)建構(gòu)的管串下放到位，正或反循環(huán)進(jìn)行泥漿替漿3) 投球后，封閉帶暫堵功能的篩管與送入工具的通道，繼續(xù)地面打壓使懸掛封隔器座 掛、座封；4) 提出送入工具，下入鉆具鉆開篩管的堵蓋；5) 投產(chǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶暫堵功能篩管的完井井身結(jié)構(gòu)及其尾管懸掛篩管的完井方法，井身結(jié)構(gòu)是從下至上連接設(shè)置多功能洗井閥、篩管、懸掛封隔器，篩管采用帶暫堵功能的篩管，完井方法步驟如下建構(gòu)前述的帶暫堵篩管的完井井身結(jié)構(gòu)的管串并下放到位，正或反循環(huán)進(jìn)行泥漿替漿；投球，封閉帶暫堵功能的篩管與送入工具的通道，繼續(xù)地面打壓使懸掛封隔器座掛、座封；下入鉆具鉆開篩管的堵蓋后投產(chǎn)。其利用可打開的暫堵篩管，必要時候打開，以方便的解除井筒內(nèi)泥漿在篩管下入和清除環(huán)空泥漿等過程中對篩管過濾層表面的堵塞，達(dá)成接近理想的生產(chǎn)效能，改變了現(xiàn)有篩管完井工序，可以減少傳統(tǒng)完井工藝的復(fù)雜程度，同時有效的解決篩管下入過程中的泥餅堵塞問題。
文檔編號E21B23/00GK101718190SQ20091024170
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者張永華 申請人:安東石油技術(shù)(集團(tuán))有限公司