專利名稱：套管側(cè)鉆井膨脹篩管完井方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油鉆井完井技術(shù)領(lǐng)域中的套管側(cè)鉆井膨脹篩管完井方法。
背景技術(shù)：
目前，我國疏松砂巖油藏分布范圍較廣、儲量大，產(chǎn)量占有重要的地位，油井出砂嚴重制約著我國石油產(chǎn)量的提高及采油成本的控制。隨著油田開發(fā)中后期的到來，特殊工藝井逐年增多，而水平井、多分支井、側(cè)鉆井的完井及防砂較為困難。側(cè)鉆井出砂具有以下特點，射孔孔眼小，臨界流速大，易出砂；井眼小，沉砂口袋有限，地層出砂后極易砂埋油層。對于出砂相對嚴重的側(cè)鉆井，由于套管內(nèi)徑有限，油層掛濾砂管的機械防砂方式受到限制，且成功率較低。膨脹篩管是基于膨脹割縫管的理念，整體結(jié)構(gòu)在可變徑膨脹工具作業(yè)下膨脹至緊貼于井壁，消除了篩管與井壁的環(huán)形空間，實現(xiàn)“零間隙”。將膨脹篩管技術(shù)應用于側(cè)鉆井中，大大提聞側(cè)鉆井完井管柱內(nèi)徑，解決側(cè)鉆井出砂及防砂篩管內(nèi)徑小等技術(shù)難題，為側(cè)鉆井完井及防砂提供了 一條新的途徑和強有力的技術(shù)支撐。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種套管側(cè)鉆井膨脹篩管完井方法，以克服常規(guī)防砂篩管內(nèi)徑小、容易砂堵等技術(shù)難題，并解決篩管與上層套管重疊段的密封問題，實現(xiàn)目的層無水層條件的套管側(cè)鉆井防砂。套管側(cè)鉆井膨脹篩管完井方法，實施過程如下:首先裝配尾管管柱，即將膨脹懸掛器及膨脹篩管連接組合為尾管管柱，并在膨脹懸掛器的底部預裝有膨脹錐，膨脹錐與上部的中心管相連；將尾管管柱下入側(cè)鉆井眼內(nèi)至預定位置；通過中心管拉動膨脹錐上行，膨脹懸掛器膨脹后的橡膠環(huán)與原井套管內(nèi)壁結(jié)合，實現(xiàn)膨脹懸掛器坐掛及尾管管柱的懸掛；起出膨脹錐后，通過中心管沿膨脹后的膨脹懸掛器的下入可變徑膨脹工具至膨脹篩管頂部，使可變徑膨脹工具實現(xiàn)變徑，同時采用機械加壓方式對膨脹篩管進行從上而下膨脹，使膨脹篩管緊貼于側(cè)鉆井眼；起出可變徑膨脹工具，進行下一步生產(chǎn)作業(yè)。所述的膨脹篩管包括膨脹基管、過濾篩網(wǎng)和保護外罩三層結(jié)構(gòu)，膨脹基管上均勻加工有縫槽；過濾篩網(wǎng)采用多片并彼此部分重疊，夾在膨脹基管和保護外罩中間，其過濾孔徑在膨脹篩管膨脹過程中保持不變。在膨脹懸掛器和膨脹篩管之間加入大通徑套管?？勺儚脚蛎浌ぞ呱霞庸び性趬毫ψ饔孟伦杂缮炜s且呈螺旋狀均勻分布的滾輪結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用膨脹篩管，配合膨脹懸掛器進行完井，其優(yōu)點在于:
1、膨脹篩管可有效增加完井管柱內(nèi)徑，減小篩管和井壁之間的空隙，從而大大減少砂粒撞擊和沖蝕問題，最大限度地提高濾砂面積，并且可以對儲層實施進一步的作業(yè)處理和控制。2、使用膨脹篩管可以大大增大完井內(nèi)徑，提高井徑利用率，一般情況下，采用膨脹篩管實施作業(yè)的井筒，作業(yè)后井徑損失最小僅為篩管壁厚，這是其它類似作業(yè)措施所不能及的。3、使用膨脹篩管可以提高作業(yè)井生產(chǎn)能力，在一些井中應用膨脹篩管，可以降低表皮效應，油氣井的生廣能力得以提聞。4、礫石充填技術(shù)雖然具有良好的防砂效果，但是會影響油井的產(chǎn)量，常常會發(fā)生問題，而且安裝作業(yè)費用昂貴；采用膨脹篩管，作業(yè)費用明顯比傳統(tǒng)的礫石填充作業(yè)費用少，因此，可大幅度降低油井的生產(chǎn)成本。膨脹篩管能夠適合各種套管完井井眼，以及井壁規(guī)則的裸眼井眼的防砂。膨脹篩管技術(shù)在特殊工藝井的完井及防砂方面具有廣泛的用途以及極高的經(jīng)濟效益和社會效益，該技術(shù)為解決完井和防砂方面的問題，提供了一條新的途徑。


圖1是本發(fā)明一種實施例的尾管管柱下入側(cè)鉆井眼示意圖。圖2是本發(fā)明完成膨脹懸掛器膨脹坐掛后的示意圖。圖3是本發(fā)明進行膨脹篩管管柱膨脹的示意圖。圖4是本發(fā)明完成套管側(cè)鉆井膨脹篩管完井膨脹后的管柱示意圖。圖5是膨脹篩管膨脹前后截面對比圖，左圖為膨脹前截面圖，右圖為膨脹后截面圖。1.膨脹懸掛器 2.膨脹篩管 3.大通徑套管 4.側(cè)鉆井眼 5.原井套管
6.膨脹錐7.橡膠環(huán)8.中心管9.可變徑膨脹工具10.膨脹基管11.過濾篩網(wǎng)12.保護外罩。
具體實施例方式現(xiàn)結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明方法作進一步的描述。如圖f圖5所示，側(cè)鉆井的完井尾管主要為膨脹篩管2，采用膨脹懸掛器I進行懸掛密封，在膨脹懸掛器I和膨脹篩管2之間，可根據(jù)要求適當加入大通徑套管3。膨脹懸掛器I位于管柱最頂部，其外表面上加工提供懸掛密封的橡膠環(huán)7,底部加工有一個喇口入口狀的啟動裝置，用于預制膨脹錐6 ;膨脹篩管2主要包括膨脹基管10、過濾篩網(wǎng)11和保護外罩12三層結(jié)構(gòu)，膨脹基管10上均勻加工有縫槽，過濾篩網(wǎng)11彼此部分重疊，夾在膨脹基管10和保護外罩12中間。
本發(fā)明方法是這樣實施的。如圖f圖2所示，待側(cè)鉆井的側(cè)鉆井眼完成后，采用膨脹懸掛器I內(nèi)的膨脹錐6懸掛和中心管8伴送，將膨脹懸掛器1、大通徑套管3和膨脹篩管2組合的尾管管柱下入側(cè)鉆井眼4內(nèi)至預定位置，膨脹錐6位于膨脹懸掛器I底部的啟動裝置內(nèi)，與膨脹懸掛器I本體形成密封配合，用于懸掛尾管并實現(xiàn)膨脹懸掛器I的膨脹。待尾管下至預定位置后，開泵循環(huán)，先采用液壓或機械方式實現(xiàn)膨脹懸掛器I的膨脹坐掛，當壓力啟動后，推動膨脹錐6沿中心管8上行，使膨脹懸掛器I發(fā)生徑向塑性變形，并使橡膠環(huán)7緊緊壓縮在膨脹懸掛器I和原井套管5內(nèi)壁之間，起到懸掛尾管和密封的雙重作用，完成膨脹懸掛器I的膨脹坐掛。如圖:T圖5所示，膨脹懸掛器I膨脹坐掛后，起出中心管8及膨脹錐7組合，再下入可變徑膨脹工具9，可變徑膨脹工具9可以是加工有可在壓力作用下可以自由伸縮且呈螺旋狀均勻分布的滾輪結(jié)構(gòu)。待可變徑膨脹工具9下至膨脹篩管2頂部，通過液壓使可變徑膨脹工具9實現(xiàn)變徑，使其滾輪伸出，從而增大可變徑膨脹工具9的外徑，同時采用機械加壓方式對膨脹篩管2進行從上而下膨脹，膨脹后膨脹篩管2緊貼于側(cè)鉆井眼4，起出可變徑膨脹工具9，進行下一步生產(chǎn)作業(yè)。膨脹施工完成后，大大增大了膨脹懸掛器I的內(nèi)徑，便于后期采油及增產(chǎn)措施的實施；膨脹篩管2緊貼于側(cè)鉆井眼4，消除了膨脹篩管2與側(cè)鉆井眼4的環(huán)形空間，可增加濾砂面積，提高膨脹篩管2防砂效果，延長篩管2防砂壽命，從而降低鉆井作業(yè)費用和油井生產(chǎn)成本。本發(fā)明中采用部分工具可以從本申請人在先取得的專利文件中獲取。膨脹懸掛器
I可參見專利號為ZL200920157954.8的專利(一種用于膨脹篩管的液壓膨脹式懸掛器)，膨脹篩管2可參見專利號為ZL200820018905.1的專利(一種可膨脹防砂篩管)，膨脹錐6可參見專利號為ZL200420053900.4的專利(一種石油工程用可膨脹管的膨脹工具)，可變徑膨脹工具9可參見專利號為ZL200820018906.6的專利(用于膨脹篩管的可變徑膨脹工具)。
權(quán)利要求
1.管側(cè)鉆井膨脹篩管完井方法，其特征在于實施過程如下:首先裝配尾管管柱，即將膨脹懸掛器[I]及膨脹篩管[2]連接組合為尾管管柱，并在膨脹懸掛器[I]的上部外套裝橡膠環(huán)[7]，底部預裝有膨脹錐[6]，膨脹錐[6]與上部的中心管[8]相連；將尾管管柱下入側(cè)鉆井眼[4]內(nèi)至預定位置；通過中心管[8]拉動膨脹錐[6]上行，膨脹懸掛器[I]膨脹后的橡膠環(huán)[7]與原井套管[5]內(nèi)壁結(jié)合，實現(xiàn)膨脹懸掛器[I]坐掛及尾管管柱的懸掛；起出膨脹錐[6]后，通過中心管[8]沿膨脹后的膨脹懸掛器[I]的下入可變徑膨脹工具[9]至膨脹篩管[2]頂部，使可變徑膨脹工具[9]實現(xiàn)變徑，同時采用機械加壓方式對膨脹篩管[2]進行從上而下膨脹，使膨脹篩管[2]緊貼于側(cè)鉆井眼[4];起出可變徑膨脹工具[9]，進行下一步生產(chǎn)作業(yè)。
2.按權(quán)利要求1所述的套管側(cè)鉆井膨脹篩管完井方法，其特征在于:所述的膨脹篩管[2]包括膨脹基管[10]、過濾篩網(wǎng)[11]和保護外罩[12]三層結(jié)構(gòu)，膨脹基管[11]上均勻加工有縫槽；過濾篩網(wǎng)[11]彼此部分重疊，夾在膨脹基管[10]和保護外罩[12]中間，其過濾孔徑在膨脹篩管[2]膨脹過程中保持不變。
3.按權(quán)利要求1所述的套管側(cè)鉆井膨脹篩管完井方法，其特征在于在膨脹懸掛器[I]和膨脹篩管[2]之間加入大通徑套管[3]。
4.按權(quán)利要求廣3任意一項所述的套管側(cè)鉆井膨脹篩管完井方法，其特征在于可變徑膨脹工具[9]上加工有在壓力作用下自由伸縮且呈螺旋狀均勻分布的滾輪結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明為套管側(cè)鉆井膨脹篩管完井方法，是將帶有膨脹篩管的尾管管柱下入井內(nèi)至預定位置，打壓坐掛膨脹懸掛器，使膨脹懸掛器上的橡膠環(huán)緊貼于原井套管內(nèi)，對完井管柱提供懸掛密封；通過可變徑膨脹工具使膨脹篩管發(fā)生順應性膨脹，膨脹后緊貼于井壁，消除了篩管與井壁的環(huán)形空間。優(yōu)點在于懸掛器膨脹后可提供較大內(nèi)徑，便于后期采油與作業(yè)，并實現(xiàn)尾管頭防竄；膨脹篩管膨脹后其緊貼于井壁，具有較大的通徑尺寸，增大油流面積和濾砂面積，提高篩管防砂效果，提高產(chǎn)能和采收率的開發(fā)效果。
文檔編號E21B43/08GK103089180SQ201110335729
公開日2013年5月8日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者唐明, 馬建忠, 寧學濤, 朱海波, 彭志剛, 吳柳根, 滕照正, 蔡鵬 , 唐成磊, 沈?qū)W祥, 朱萬勝 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院