專利名稱：一種水平井無限級均勻酸化工藝管柱的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)中分層酸化技術(shù)領域，具體而言，涉及一種水平井無限級均勻酸化工藝管柱，其能在水平井中對地層進行無限級的均勻酸化作業(yè)。
背景技術(shù)：
近年來，油田水平井開發(fā)已經(jīng)進入到規(guī)模應用階段，而在水平井開發(fā)過程中，對于經(jīng)測試儲層傷害嚴重、達不到設計產(chǎn)能又無法采取壓裂措施的水平井，采取酸化措施是解除近井地帶污染堵塞、提聞油井廣能的最有效技術(shù)。目前，在多層或厚層的油氣井中，由于各層段滲透率差別較大，需要分層進行酸化，以保證壓開滲透率低的層段。其中，常規(guī)的多油層全井段酸化是一種籠統(tǒng)酸化，但由于實際酸化中各層滲透率差別較大，這樣并不能保證酸液均勻地進入到油層中，增加了施工難度；而采用投球分層酸化工藝，雖能夠保證酸液均勻進入到油層中，但由于停泵投球進行分段酸化，施工難以連續(xù)進行，且進行投球酸化施工，滑套的內(nèi)徑從下至上一般是從小到大，從而所需封堵的球也會變大，球變大到一定程度后會大于滑套內(nèi)徑，此時滑套內(nèi)徑就滿足不了球的直徑需求，導致投球?qū)ぞ呋變?nèi)徑有限制要求，只能對有限層段進行酸化施工。有鑒于上述公知技術(shù)存在的缺陷，本設計人根據(jù)多年從事本領域和相關(guān)領域的生產(chǎn)設計經(jīng)驗，研制出本實用新型的水平井無限級均勻酸化工藝管柱。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是在于提供一種水平井無限級均勻酸化工藝管柱，該工藝管柱能在水平井中對地層進行無限級的均勻酸化作業(yè)，保證水平井段均勻酸化。為此，本實用新型提供一種水平井無限級均勻酸化工藝管柱，其包含有油管、滑套、堵塞器、扶正器及導向器，所述油管間隔連接有多級所述滑套，并在所述油管上靠近各所述滑套的位置處分別套設有一所述扶正器，所述油管的末端連接有所述導向器，其中:所述滑套包括一滑套本體及一中空的滑芯，所述滑套本體為一中空的管柱，其上端通過內(nèi)螺紋連接有一上接頭，而其側(cè)壁上沿周向則均布有三個出液孔，所述滑芯嵌設于所述滑套本體中，其外側(cè)壁與所述滑套本體的內(nèi)壁相密貼，所述滑芯的上端則通過一剪切銷釘與所述上接頭的側(cè)壁相固接，其下端的內(nèi)壁上固設有一額定剪切力大于所述剪切銷釘?shù)念~定剪切力的剪環(huán)，所述滑芯的側(cè)壁上沿周向均布有三個引流孔，各所述引流孔與各所述出液孔對應連通，其中，所述滑套本體下端的內(nèi)壁上沿徑向向內(nèi)凸設有一環(huán)托臺，所述滑芯于所述剪切銷釘剪斷時，能沿所述滑套本體的內(nèi)腔下移并放置在所述環(huán)托臺上，而其側(cè)壁則能對應封堵各所述出液孔；一能嵌設在所述滑套的滑芯中的所述堵塞器，能承置在所述剪環(huán)上并密封所述滑芯的內(nèi)腔；其中，所述堵塞器于上一級所述滑套的剪環(huán)剪斷時，經(jīng)注液打壓能沿上一級所述滑套的滑芯及滑套本體的內(nèi)腔向下移動，并經(jīng)由所述油管移動至下一級所述滑套的滑芯中。如上所述的水平井無限級均勻酸化工藝管柱，其中，所述剪環(huán)的上端嵌設在所述滑芯的內(nèi)壁上，其下端則沿徑向向內(nèi)形成一能承托所述堵塞器的環(huán)耳，所述滑芯的下端另套設有一環(huán)壓帽，所述環(huán)壓帽的上端嵌設在所述滑芯的外側(cè)壁上，并通過內(nèi)螺紋與所述滑芯的外側(cè)壁相螺接，其下端沿徑向向內(nèi)凸設一環(huán)部，所述環(huán)部對應承托于所述剪環(huán)的下端面。 如上所述的水平井無限級均勻酸化工藝管柱，其中，所述堵塞器呈管狀，其形成有一中空內(nèi)腔，所述堵塞器的上端為開口端，而其下端為封閉端。如上所述的水平井無限級均勻酸化工藝管柱，其中，所述滑套本體在其上端的內(nèi)壁以及在所述出液孔兩側(cè)的內(nèi)壁上分別嵌設有密封墊圈，而所述滑芯在相鄰于所述剪環(huán)的內(nèi)壁上嵌設有密封墊圈。本實用新型提供的水平井無限級均勻酸化工藝管柱，可實現(xiàn)對該水平井的逐層酸化施工作業(yè)，其采用近似 連續(xù)的逐點逐段的無限極酸化工藝處理，保證酸液均勻進入到地層，充分發(fā)揮作用，能提高酸化施工效果，最大限度的使水平井的各井段均勻受效，從而達到了增產(chǎn)的目的。本實用新型提供的水平井無限級均勻酸化工藝管柱，通過設置堵塞器，并使其與滑套的滑芯相匹配，在實際使用中，該堵塞器依靠液力輸送至滑套的滑芯處，并密封滑芯，隨后即能對井段進行酸化施工，在完成施工后，通過在油管內(nèi)建立一定的液壓力，依次剪斷剪切銷釘及剪環(huán)，使滑芯下行，封閉出液孔，而該堵塞器則移動至下一級滑套內(nèi)，進行下一井段的作業(yè)，與現(xiàn)有投球酸化技術(shù)相比，不受滑套內(nèi)徑限制，可以不限井段(即無限級)的施工作業(yè)，實現(xiàn)多級分層酸化；另外，在對水平井內(nèi)各層段動作時，無需在井口進行重復投球等操作，無須停泵，使得施工能連續(xù)高效進行，大幅節(jié)省施工作業(yè)時間。

圖1為本實用新型中滑套及堵塞器的組成結(jié)構(gòu)示意圖，顯示了兩者在工作時的配合關(guān)系；圖2為本實用新型的使用狀態(tài)參考圖，示意性的顯示了本實用新型的組成結(jié)構(gòu)。主要元件標號說明:I 油管2/2A/2B/2C滑套21 滑套本體211出液孔212 環(huán)托臺22滑芯221 引流孔23上接頭24 剪切銷釘25剪環(huán)251 環(huán)耳26環(huán)壓帽261 環(huán)部27密封墊圈28 密封墊圈3堵塞器30 中空內(nèi)腔31開口端32 封閉端4扶正器[0028]5導向器6篩管具體實施方式
為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本實用新型的具體實施方式
:圖1為本實用新型中滑套及堵塞器的組成結(jié)構(gòu)示意圖，顯示了兩者在工作時的配合關(guān)系；圖2為本實用新型的使用狀態(tài)參考圖，示意性的顯示了本實用新型的組成結(jié)構(gòu)。如圖所示，本實用新型的水平井無限級均勻酸化工藝管柱，包含有油管1、滑套2、堵塞器3、扶正器4及一導向器5，所述油管I間隔連接有多級所述滑套2，并在所述油管I上靠近各所述滑套2的位置處分別套設有一所述扶正器4，所述油管I的末端連接有所述導向器5，其中:請參見圖1，所述滑套2包括一滑套本體21及一中空的滑芯22，所述滑套本體21為一中空的管柱，其上端通過內(nèi)螺紋連接有一上接頭23，而其側(cè)壁上沿周向則均布有三個出液孔211，所述滑芯22嵌設于所述滑套本體21中，其外側(cè)壁與所述滑套本體21的內(nèi)壁相密貼，所述滑芯22的上端則通過一剪切銷釘24與所述上接頭23的側(cè)壁相固接，其下端的內(nèi)壁上固定有一額定剪切力大于所述剪切銷釘24的額定剪切力的剪環(huán)25，即所述剪環(huán)25能承受的額定剪切力大于所述剪切銷釘24能承受的額定剪切力，所述滑芯22的側(cè)壁上沿周向均布有三個引流孔221，各所述引流孔221與各所述出液孔211對應連通，其中，所述滑套本體21下端的內(nèi)壁上沿徑向向內(nèi)凸設有一環(huán)托臺212，所述滑芯22于所述剪切銷釘24剪斷時，能沿所述滑套本體21的內(nèi)腔下移并放置在所述環(huán)托臺212上，而其側(cè)壁則能對應封堵各所述出液孔211 ；其中，所述堵塞器3能嵌設在所述滑套2的滑芯22內(nèi)腔中，能承置在所述剪環(huán)25上并密封所述滑芯22的內(nèi)腔，在實際工作中，當堵塞器封閉滑芯后，通過注入液體，即可進行所在層段的酸化施工作業(yè)；
其中，所述堵塞器3于上一級所述滑套2的剪環(huán)25剪斷時，經(jīng)注液打壓能沿上一級所述滑芯22及滑套本體21的內(nèi)腔向下移動，并經(jīng)由所述油管I移動至下一級所述滑套2的滑芯22中。優(yōu)選的實施方式是，所述剪環(huán)25的上端嵌設在所述滑芯22的內(nèi)壁上，其下端則沿徑向向內(nèi)形成一環(huán)耳251，所述環(huán)耳251用以承托所述堵塞器3 ;所述滑芯22的下端另套設有一環(huán)壓帽26，所述環(huán)壓帽26的上端嵌設在所述滑芯22的外側(cè)壁上，并通過內(nèi)螺紋與所述滑芯22的外側(cè)壁相螺接，其下端則沿徑向向內(nèi)凸設一環(huán)部261，所述環(huán)部261對應承托于所述剪環(huán)25的下端面。當然，在實際使用中不以此為限，比如，剪環(huán)還可直接通過外螺接固定于所述滑芯下端的內(nèi)壁上。另外，所述堵塞器3呈管狀，其形成有一中空內(nèi)腔30，所述堵塞器3的上端為開口端31，而其另一端為封閉端32，在工作時更有利于液流的傳送。進一步地，所述滑套本體21在其上端的內(nèi)壁以及在所述出液孔211兩側(cè)的內(nèi)壁上分別嵌設有密封墊圈27，而所述滑芯22在相鄰于所述剪環(huán)25的內(nèi)壁上嵌設有密封墊圈28。本實用新型的工作原理在于，將多個所述滑套2通過油管I依次間隔連接，并在油管I上靠近各級滑套2的位置套接扶正器4，在油管I的末端連接導向器5，以形成一滑套式投球多級酸化工藝管柱，實現(xiàn)對油井進行分層酸化處理。其中，扶正器4為剛性扶正器，其能保證入井后油管相對的居中；導向器5頭部采用圓球形設計，保證油管順利進入水平井段；而對于滑套I的數(shù)量及間隔距離，不做具體限定，根據(jù)水平井的井段情況而定，如在圖2所示的結(jié)構(gòu)中，對應于所需處理的三段式井段，間隔設置了三級滑套，即第一級滑套2A、第二級滑套2B及第三級滑套2C。在實際使用中，將本實用新型的工藝管柱由井口下入水平井的篩管6內(nèi)，使第一級滑套2A、第二級滑套2B及第三級滑套2C分別位于需處理的第一、第二及第三井段1、11、III ;將堵塞器3從油管口置入油管I中，并向管柱內(nèi)注液(如酸液)，使堵塞器3依靠液力輸送移至第一級滑套的滑芯內(nèi)，并由于剪環(huán)25的阻擋作用而停住，以對應密封第一級滑套的滑芯，進而堵住了該工藝管柱在第一級滑套2A后側(cè)的通道，此時，只有第一級滑套2A通過其出液孔及引流孔，與地層之間有流動通道，液流會通過第一級滑套流入第一井段處，從而對該井段處的地層進行酸化作業(yè)，其中，通過堵塞器封閉第一級滑套的滑芯，使液體不會從第二級滑套及第三級滑套處外漏，使酸液均勻進入第一井段，保證液體充分發(fā)揮作用，提高第一井段的施工效果；在第一井段的施工改造結(jié)束后，向油管內(nèi)持續(xù)提高液流排量，以在滑芯內(nèi)對堵塞器產(chǎn)生向下(即圖2中朝向井底的向右的方向)的液壓推力，由于剪環(huán)的額定剪切力大于剪切銷釘?shù)念~定剪切力，當堵塞器承受的液壓推力大于剪切銷釘?shù)念~定剪切力時，堵塞器帶動滑芯先行剪短剪切銷釘，并整體向下運動，使滑芯攜帶堵塞器下行至滑套本體的環(huán)托臺處，同時，滑芯的各引流孔與各出液孔相錯位，其側(cè)壁對應封閉出液孔，以關(guān)閉第一級滑套與地層之間的流動通道，之后，隨著液流的不斷注入，滑芯內(nèi)的液壓力隨之升高，并傳遞至堵塞器處，使堵塞器在液流推力的作用下剪斷剪環(huán)，即剪斷剪環(huán)的耳部；隨后，堵塞器與滑芯脫離，沿著管柱下行，到達下一級滑套的滑芯內(nèi)，即可對第二井段II進行酸化施工，由于其具體實施過程與前述類似，在此不再贅述；依次類推，重復以上施工步驟，再對第三井段III進行作業(yè)，以完成對所有層段的酸化施工。由此，本實用新型可實現(xiàn)對該水平井的逐層酸化施工作業(yè)，采用近似連續(xù)的逐點逐段的無限極酸化工藝處理，保證酸液均勻進入到地層，充分發(fā)揮作用，能提高酸化施工效果，最大限度的使水平井的各井段均勻受效，從而達到了增產(chǎn)的目的。另外，在投入堵塞器進行施工以前，還可以進行洗井工藝，進一步擴大了本實用新型的應用范圍。綜上所述，本實用新型提供的水平井無限級均勻酸化工藝管柱，通過設置堵塞器，并使其與滑套的滑芯相匹配，在實際使用中，該堵塞器依靠液力輸送至滑套的滑芯處，并密封滑芯，隨后即能對井段進行酸化施工，在完成施工后，通過在油管內(nèi)建立一定的液壓力，依次剪斷剪切銷釘及剪環(huán)，使滑芯下行，封閉出液孔，而該堵塞器則移動至下一級滑套內(nèi)，進行下一井段的作業(yè)，從而不受滑套內(nèi)徑限制，可以實現(xiàn)多級分層酸化；另外，在對各層段動作時，無需在井口進行重復投球等操作，無須停泵，使得施工能連續(xù)高效進行，大幅節(jié)省施工作業(yè)時間。以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，并非用以限定本實用新型的范圍。任何本領域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本實用新型保護的范圍。
權(quán)利要求1.一種水平井無限級均勻酸化工藝管柱，其特征在于，所述水平井無限級均勻酸化工藝管柱包含有油管、滑套、堵塞器、扶正器及導向器，所述油管間隔連接有多級所述滑套，并在所述油管上靠近各所述滑套的位置處分別套設有一所述扶正器，所述油管的末端連接有所述導向器，其中: 所述滑套包括一滑套本體及一中空的滑芯，所述滑套本體為一中空的管柱，其上端通過內(nèi)螺紋連接有一上接頭，而其側(cè)壁上沿周向則均布有三個出液孔，所述滑芯嵌設于所述滑套本體中，其外側(cè)壁與所述滑套本體的內(nèi)壁相密貼，所述滑芯的上端則通過一剪切銷釘與所述上接頭的側(cè)壁相固接，其下端的內(nèi)壁上固設有一額定剪切力大于所述剪切銷釘?shù)念~定剪切力的剪環(huán)，所述滑芯的側(cè)壁上沿周向均布有三個引流孔，各所述引流孔與各所述出液孔對應連通，其中，所述滑套本體下端的內(nèi)壁上沿徑向向內(nèi)凸設有一環(huán)托臺，所述滑芯于所述剪切銷釘剪斷時，能沿所述滑套本體的內(nèi)腔下移并放置在所述環(huán)托臺上，而其側(cè)壁則能對應封堵各所述出液孔； 一能嵌設在所述滑套的滑芯中的所述堵塞器，能承置在所述剪環(huán)上并密封所述滑芯的內(nèi)腔； 其中，所述堵塞器于上一級所述滑套的剪環(huán)剪斷時，經(jīng)注液打壓能沿上一級所述滑套的滑芯及滑套本體的內(nèi)腔向下移動，并經(jīng)由所述油管移動至下一級所述滑套的滑芯中。
2.如權(quán)利要求1所述的水平井無限級均勻酸化工藝管柱，其特征在于，所述剪環(huán)的上端嵌設在所述滑芯的內(nèi)壁上，其下端則沿徑向向內(nèi)形成一能承托所述堵塞器的環(huán)耳； 所述滑芯的下端另套設有一環(huán)壓帽，所述環(huán)壓帽的上端嵌設在所述滑芯的外側(cè)壁上，并通過內(nèi)螺紋與所述滑芯的外側(cè)壁相螺接，其下端則沿徑向向內(nèi)凸設一環(huán)部，所述環(huán)部對應承托于所述剪環(huán)的下端面。
3.如權(quán)利要求1所述的水平井無限級均勻酸化工藝管柱，其特征在于，所述堵塞器呈管狀，其形成有一中空內(nèi)腔，所述堵塞器的上端為開口端，而其下端為封閉端。
4.如權(quán)利要求1至3任一項所述的水平井無限級均勻酸化工藝管柱，其特征在于，所述滑套本體在其上端的內(nèi)壁以及在所述出液孔兩側(cè)的內(nèi)壁上分別嵌設有密封墊圈，而所述滑芯在相鄰于所述剪環(huán)的內(nèi)壁上嵌設有密封墊圈。
專利摘要本實用新型提供一種水平井無限級均勻酸化工藝管柱，包含油管、滑套、堵塞器、扶正器及導向器，油管間隔連接多級滑套，油管上靠近各滑套處分別套設一扶正器，油管末端連接導向器，滑套包括滑套本體及滑芯，滑套本體上端連接上接頭，側(cè)壁上有出液孔，滑芯嵌設于滑套本體中，外側(cè)壁與滑套本體的內(nèi)壁密貼，滑芯上端通過剪切銷釘與上接頭固接，其下端的內(nèi)壁上固定有剪環(huán)，其側(cè)壁上設有與出液孔對應連通的引流孔，滑套本體下端的內(nèi)壁上有環(huán)托臺，滑芯于剪切銷釘剪斷時，能下移并放置在環(huán)托臺上，其側(cè)壁封堵出液孔；能嵌設在滑芯中的堵塞器，能承置在剪環(huán)上并密封滑芯內(nèi)腔，堵塞器于上一級滑套的剪環(huán)剪斷時，能經(jīng)由油管移動至下一級滑套的滑芯中。
文檔編號E21B34/08GK203050657SQ20122065623
公開日2013年7月10日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者陳遼望, 宋翔虎, 陳曙光, 崔曉宇, 徐樂, 關(guān)偉, 韓冬深, 宋新民, 李超, 陳遼洋 申請人:中國石油天然氣股份有限公司