本實(shí)用新型涉及石油勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中的完井及生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種一體化分段壓裂完井管柱。

背景技術(shù)：

經(jīng)過(guò)最近幾十年的發(fā)展，現(xiàn)已形成較為完善的適應(yīng)不同完井條件的水平井分段壓裂完井技術(shù)。主流的水平井分段完井壓裂技術(shù)主要有裸眼封隔器+滑套分段壓裂完井技術(shù)、水力噴射分段壓裂完井技術(shù)和簇射孔+泵送橋塞聯(lián)作分段壓裂完井技術(shù)等3類(lèi)技術(shù)，其中裸眼封隔器+滑套分段壓裂完井技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。另外，對(duì)高溫高壓酸性環(huán)境下井筒完整性和完井技術(shù)的研究中，報(bào)道了普光氣田，塔里木盆地等國(guó)內(nèi)高溫高壓高含硫或含CO2環(huán)境下，對(duì)管柱的腐蝕機(jī)理、防腐措施、管柱材料的選擇、完井模型的建立、完整性評(píng)價(jià)、防腐防垢及氣舉一體化完井管柱、完井方案設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了研究。

對(duì)于需要進(jìn)行分段壓裂的油井，如果儲(chǔ)層流體中存在瀝青質(zhì)或腐蝕性氣體等，并且需要進(jìn)行氣舉生產(chǎn)，目前主流的分段壓裂完井管柱不能解決該問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的特征和優(yōu)點(diǎn)在下文的描述中部分地陳述，或者可從該描述顯而易見(jiàn)，或者可通過(guò)實(shí)踐本實(shí)用新型而學(xué)習(xí)。

為了應(yīng)對(duì)高溫高壓高酸高產(chǎn)油藏，保證油井的長(zhǎng)期安全生產(chǎn)，本實(shí)用新型提供一種一體化分段壓裂完井管柱，由上部完井管柱和下部完井管柱組成，其特征在于，所述上部完井管柱包括自上而下依次設(shè)置在油管上的安全閥、流動(dòng)短節(jié)、多級(jí)氣舉閥、第一坐落短節(jié)、化學(xué)注入閥；所述下部完井管柱包括自前向后依次設(shè)置在套管上的插管封隔器、膨脹封隔器、投球滑套、裸眼封隔器、壓差滑套、循環(huán)隔離閥；其中，所述投球滑套、裸眼封隔器、壓差滑套形成一組滑套壓裂單元，所述滑套壓裂單元至少依次設(shè)置一套。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述下部完井管柱還包括第二坐落短節(jié)，設(shè)置在所述插管封隔器與所述膨脹封隔器之間。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述上部完井管柱中，在所述化學(xué)注入閥之后還設(shè)有水力坐封可回收式封隔器、第三坐落短節(jié)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，在所述化學(xué)注入閥與所述水力坐封可回收式封隔器之間還設(shè)有伸縮短節(jié)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述上部完井管柱通過(guò)回插裝置插入所述插管封隔器中形成一體化密封管柱。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述上部完井管柱與所述插管封隔器呈分離狀態(tài)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，在所述多級(jí)氣舉閥與第一坐落短節(jié)之間還設(shè)有滑套。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，位于所述化學(xué)注入閥以上的油管、所述套管采用L80材質(zhì)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，位于所述化學(xué)注入閥與所述插管封隔器之間的油管采用UNS N08535材質(zhì)。

本實(shí)用新型提供的一體化分段壓裂完井管柱具有高溫高壓、同時(shí)存在腐蝕性氣體、蠟質(zhì)、瀝青質(zhì)等特點(diǎn)，不僅考慮了應(yīng)對(duì)高溫高壓、防腐、防蠟、防瀝青等因素，還采用了自噴與氣舉相結(jié)合的開(kāi)采方式，這種從井筒完整性與流動(dòng)保障一體化綜合考慮的分段壓裂完井管柱在國(guó)內(nèi)外尚屬首例。

通過(guò)閱讀說(shuō)明書(shū)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將更好地了解這些技術(shù)方案的特征和內(nèi)容。

附圖說(shuō)明

下面通過(guò)參考附圖并結(jié)合實(shí)例具體地描述本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)方式將會(huì)更加明顯，其中附圖所示內(nèi)容僅用于對(duì)本實(shí)用新型的解釋說(shuō)明，而不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的任何意義上的限制，在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的一體化分段壓裂完井管柱的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的一體化分段壓裂完井管柱的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型第三實(shí)施例的一體化分段壓裂完井管柱的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種一體化分段壓裂完井管柱，該管柱由可以實(shí)現(xiàn)氣舉生產(chǎn)的上部完井管柱和可以實(shí)現(xiàn)分段壓裂的下部完井管柱組成。

上部完井管柱包括自上而下依次設(shè)置在油管33上的安全閥11、流動(dòng)短節(jié)12、多級(jí)氣舉閥13、第一坐落短節(jié)15及化學(xué)注入閥(帶管線)16。其中，安全閥11是為了實(shí)現(xiàn)緊急關(guān)井，流動(dòng)短節(jié)12是為了防止安全閥內(nèi)部受到?jīng)_蝕，多級(jí)氣舉閥13用于實(shí)現(xiàn)氣舉生產(chǎn)，第一坐落短節(jié)15可以為油管試壓提供臺(tái)階，化學(xué)注入閥16為兩個(gè)，可以實(shí)現(xiàn)防腐劑與防瀝青劑的注入，從而在油管內(nèi)形成相應(yīng)的現(xiàn)防腐劑與防瀝青劑薄膜。此外，在多級(jí)氣舉閥13與第一坐落短節(jié)15之間還可以設(shè)置滑套14，滑套14可以建立油管與油套環(huán)空之間的循環(huán)。

在上部完井管柱外側(cè)設(shè)有套管31以及與套管31底端內(nèi)壁相連接的尾管32，其中，套管31的直徑例如是9.625英寸，尾管32的直徑例如是7英寸。

下部完井管柱包括自前向后依次設(shè)置在套管34上的插管封隔器21、膨脹封隔器22、投球滑套23、裸眼封隔器24、壓差滑套25、循環(huán)隔離閥26；其中，投球滑套23、裸眼封隔器24、壓差滑套25形成一組滑套壓裂單元，滑套壓裂單元至少依次設(shè)置一套；套管34的直徑例如是4.5英寸。通過(guò)上述插管封隔器21可以實(shí)現(xiàn)對(duì)管柱的坐掛；通過(guò)膨脹封隔器22可以保證儲(chǔ)層中的流體不能進(jìn)入膨脹封隔器以上的油套環(huán)空中，通過(guò)投球滑套23、裸眼封隔器24和壓差滑套25配合實(shí)現(xiàn)分段壓裂，需要進(jìn)行井徑測(cè)井，以確定裸眼封隔器24的位置。通過(guò)循環(huán)隔離閥26實(shí)現(xiàn)管柱內(nèi)外流體的循環(huán)及封隔器的坐封。

本實(shí)施例中，下部完井管柱還包括第二坐落短節(jié)28，設(shè)置在插管封隔器21與膨脹封隔器22之間，通過(guò)第二坐落短節(jié)28實(shí)現(xiàn)油井的臨時(shí)棄井。上部完井管柱可以通過(guò)回插裝置插入插管封隔器21中形成一體化密封管柱。在插管封隔器21的底部可以設(shè)置單向閥，如此，若需起出上部完井管柱，回插裝置拔出后即可關(guān)閉，既防止井底流體上竄，又防止上部井筒中流體污染儲(chǔ)層，單向閥處管柱的內(nèi)徑為插管的內(nèi)徑。

請(qǐng)參照?qǐng)D2，與上一實(shí)施例相同，本實(shí)施例中的一體化分段壓裂完井管柱同樣由可以實(shí)現(xiàn)氣舉生產(chǎn)的上部完井管柱和可以實(shí)現(xiàn)分段壓裂的下部完井管柱組成。上部完井管柱包括自上而下依次設(shè)置在油管33上的安全閥11、流動(dòng)短節(jié)12、多級(jí)氣舉閥13、滑套14、第一坐落短節(jié)15及化學(xué)注入閥(帶管線)16。下部完井管柱包括自前向后依次設(shè)置在套管34上的插管封隔器21、膨脹封隔器22、投球滑套23、裸眼封隔器24、壓差滑套25、循環(huán)隔離閥26。

與上一實(shí)施例不同的是，本實(shí)施例中，上部完井管柱中，在化學(xué)注入閥16之后還設(shè)有水力坐封可回收式封隔器18、第三坐落短節(jié)19。水力坐封可回收式封隔器18錨定上部完井管柱，上部完井管柱通過(guò)回插裝置插入插管封隔器21中形成一體化密封管柱，回插接頭在插管封隔器21中不錨定；第三坐落短節(jié)19則可以實(shí)現(xiàn)油井的臨時(shí)棄井，同時(shí)也可以配合水力坐封可回收式封隔器18的坐封。此外，在化學(xué)注入閥16與水力坐封可回收式封隔器18之間還可以設(shè)有伸縮短節(jié)17，以補(bǔ)償管柱的伸縮。

請(qǐng)參照?qǐng)D3，與上一實(shí)施例相同，本實(shí)施例中的一體化分段壓裂完井管柱同樣由可以實(shí)現(xiàn)氣舉生產(chǎn)的上部完井管柱和可以實(shí)現(xiàn)分段壓裂的下部完井管柱組成。上部完井管柱包括自上而下依次設(shè)置在油管33上的安全閥11、流動(dòng)短節(jié)12、多級(jí)氣舉閥13、滑套14、第一坐落短節(jié)15及化學(xué)注入閥(帶管線)16、伸縮短節(jié)17、水力坐封可回收式封隔器18、第三坐落短節(jié)19。下部完井管柱包括自前向后依次設(shè)置在套管34上的插管封隔器21、膨脹封隔器22、投球滑套23、裸眼封隔器24、壓差滑套25、循環(huán)隔離閥26。

與上一實(shí)施例不同的是，本實(shí)施例中，上部完井管柱與下部完井管柱中的插管封隔器21呈分離狀態(tài)，即上部完井管柱不再插入到插管封隔器中。

本實(shí)用新型中，整個(gè)管柱所選用的材質(zhì)需要耐溫150℃，耐壓70MPa。優(yōu)選地，化學(xué)注入閥(化學(xué)注入管線)以上的管柱采用L80材質(zhì)并在其內(nèi)壁上通過(guò)注入防腐劑形成防腐劑涂層用于防腐，位于化學(xué)注入閥(化學(xué)注入管線)與所述插管封隔器之間的油管采用UNS N08535材質(zhì)，水下部完井管柱中的套管也可以采用L80材質(zhì)，所有的完井工具均可以采用鎳基合金或等效材質(zhì)。

在使本實(shí)用新型提供的一體化分段壓裂完井管柱時(shí)，包括步驟：

(1)井筒準(zhǔn)備：用鉆頭通井裸眼段，用模擬管串通井，并用刮管器刮套管。

(2)管柱下入：用鉆桿送入下部完井管柱。包括套管、插管封隔器21、膨脹封隔器22、裸眼封隔器24、投球滑套23、壓差滑套25等。

(3)投球至循環(huán)隔離閥26處坐封裸眼封隔器24和插管封隔器21，起出鉆桿，下入上部完井管柱插入下部完井管柱中。

(4)進(jìn)行分段壓裂。

(5)投入生產(chǎn)，如需臨時(shí)棄井，可以在第二坐落短節(jié)28或第三坐落短節(jié)19上投堵塞器進(jìn)行封堵。

本實(shí)用新型提供的一體化分段壓裂完井管柱采用自噴與氣舉相結(jié)合的開(kāi)采方式，能夠?qū)崿F(xiàn)分段壓裂、測(cè)試及生產(chǎn)一體化，縮短完井周期、降低油層污染，保護(hù)油層。該管柱具有耐高溫、耐高壓、防腐、防蠟及瀝青質(zhì)等功能。本實(shí)用新型還通過(guò)水力坐封可回收式封隔器與插管封隔器雙重密封，提高密封可靠性。

以上參照附圖說(shuō)明了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本實(shí)用新型的范圍和實(shí)質(zhì)，可以有多種變型方案實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。舉例而言，作為一個(gè)實(shí)施例的部分示出或描述的特征可用于另一實(shí)施例以得到又一實(shí)施例。以上僅為本實(shí)用新型較佳可行的實(shí)施例而已，并非因此局限本實(shí)用新型的權(quán)利范圍，凡運(yùn)用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效變化，均包含于本實(shí)用新型的權(quán)利范圍之內(nèi)。