專(zhuān)利名稱(chēng)：一種水平井無(wú)限級(jí)均勻酸化工藝管柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于油氣田開(kāi)發(fā)中分層酸化技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種水平井無(wú)限級(jí)均勻酸化工藝管柱，其能在水平井中對(duì)地層進(jìn)行無(wú)限級(jí)的均勻酸化作業(yè)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，油田水平井開(kāi)發(fā)已經(jīng)進(jìn)入到規(guī)模應(yīng)用階段，而在水平井開(kāi)發(fā)過(guò)程中，對(duì)于經(jīng)測(cè)試儲(chǔ)層傷害嚴(yán)重、達(dá)不到設(shè)計(jì)產(chǎn)能又無(wú)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?dòng)途畯V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(jìn)行酸化，以保證壓開(kāi)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(shí)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(jìn)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(jìn)入到油層中，但由于停泵投球進(jìn)行分段酸化，施工難以連續(xù)進(jìn)行，且進(jìn)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(huì)變大，球變大到一定程度后會(huì)大于滑套內(nèi)徑，此時(shí)滑套內(nèi)徑就滿(mǎn)足不了球的直徑需求，導(dǎo)致投球?qū)ぞ呋變?nèi)徑有限制要求，只能對(duì)有限層段進(jìn)行酸化施工。有鑒于上述公知技術(shù)存在的缺陷，本設(shè)計(jì)人根據(jù)多年從事本領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，研制出本實(shí)用新型的水平井無(wú)限級(jí)均勻酸化工藝管柱。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是在于提供一種水平井無(wú)限級(jí)均勻酸化工藝管柱，該工藝管柱能在水平井中對(duì)地層進(jìn)行無(wú)限級(jí)的均勻酸化作業(yè)，保證水平井段均勻酸化。為此，本實(shí)用新型提供一種水平井無(wú)限級(jí)均勻酸化工藝管柱，其包含有油管、滑套、堵塞器、扶正器及導(dǎo)向器，所述油管間隔連接有多級(jí)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(shè)有一所述扶正器，所述油管的末端連接有所述導(dǎo)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(guò)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(gè)出液孔，所述滑芯嵌設(shè)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(guò)一剪切銷(xiāo)釘與所述上接頭的側(cè)壁相固接，其下端的內(nèi)壁上固設(shè)有一額定剪切力大于所述剪切銷(xiāo)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(gè)引流孔，各所述引流孔與各所述出液孔對(duì)應(yīng)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(shè)有一環(huán)托臺(tái)，所述滑芯于所述剪切銷(xiāo)釘剪斷時(shí)，能沿所述滑套本體的內(nèi)腔下移并放置在所述環(huán)托臺(tái)上，而其側(cè)壁則能對(duì)應(yīng)封堵各所述出液孔；一能嵌設(shè)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(jí)所述滑套的剪環(huán)剪斷時(shí)，經(jīng)注液打壓能沿上一級(jí)所述滑套的滑芯及滑套本體的內(nèi)腔向下移動(dòng)，并經(jīng)由所述油管移動(dòng)至下一級(jí)所述滑套的滑芯中。如上所述的水平井無(wú)限級(jí)均勻酸化工藝管柱，其中，所述剪環(huán)的上端嵌設(shè)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(shè)有一環(huán)壓帽，所述環(huán)壓帽的上端嵌設(shè)在所述滑芯的外側(cè)壁上，并通過(guò)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(shè)一環(huán)部，所述環(huán)部對(duì)應(yīng)承托于所述剪環(huán)的下端面。 如上所述的水平井無(wú)限級(jí)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(kāi)口端，而其下端為封閉端。如上所述的水平井無(wú)限級(jí)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(shè)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(shè)有密封墊圈。本實(shí)用新型提供的水平井無(wú)限級(jí)均勻酸化工藝管柱，可實(shí)現(xiàn)對(duì)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(diǎn)逐段的無(wú)限極酸化工藝處理，保證酸液均勻進(jìn)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(dá)到了增產(chǎn)的目的。本實(shí)用新型提供的水平井無(wú)限級(jí)均勻酸化工藝管柱，通過(guò)設(shè)置堵塞器，并使其與滑套的滑芯相匹配，在實(shí)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(duì)井段進(jìn)行酸化施工，在完成施工后，通過(guò)在油管內(nèi)建立一定的液壓力，依次剪斷剪切銷(xiāo)釘及剪環(huán)，使滑芯下行，封閉出液孔，而該堵塞器則移動(dòng)至下一級(jí)滑套內(nèi)，進(jìn)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(wú)限級(jí))的施工作業(yè)，實(shí)現(xiàn)多級(jí)分層酸化；另外，在對(duì)水平井內(nèi)各層段動(dòng)作時(shí)，無(wú)需在井口進(jìn)行重復(fù)投球等操作，無(wú)須停泵，使得施工能連續(xù)高效進(jìn)行，大幅節(jié)省施工作業(yè)時(shí)間。

圖1為本實(shí)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(shí)的配合關(guān)系；圖2為本實(shí)用新型的使用狀態(tài)參考圖，示意性的顯示了本實(shí)用新型的組成結(jié)構(gòu)。主要元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明:I 油管2/2A/2B/2C滑套21 滑套本體211出液孔212 環(huán)托臺(tái)22滑芯221 引流孔23上接頭24 剪切銷(xiāo)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(kāi)口端32 封閉端4扶正器[0028]5導(dǎo)向器6篩管具體實(shí)施方式
為了對(duì)本實(shí)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(duì)照附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
:圖1為本實(shí)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(shí)的配合關(guān)系；圖2為本實(shí)用新型的使用狀態(tài)參考圖，示意性的顯示了本實(shí)用新型的組成結(jié)構(gòu)。如圖所示，本實(shí)用新型的水平井無(wú)限級(jí)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(dǎo)向器5，所述油管I間隔連接有多級(jí)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(shè)有一所述扶正器4，所述油管I的末端連接有所述導(dǎo)向器5，其中:請(qǐng)參見(jiàn)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(guò)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(gè)出液孔211，所述滑芯22嵌設(shè)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(guò)一剪切銷(xiāo)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(xiāo)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(xiāo)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(gè)引流孔221，各所述引流孔221與各所述出液孔211對(duì)應(yīng)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(shè)有一環(huán)托臺(tái)212，所述滑芯22于所述剪切銷(xiāo)釘24剪斷時(shí)，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(tái)212上，而其側(cè)壁則能對(duì)應(yīng)封堵各所述出液孔211 ；其中，所述堵塞器3能嵌設(shè)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(shí)際工作中，當(dāng)堵塞器封閉滑芯后，通過(guò)注入液體，即可進(jìn)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(jí)所述滑套2的剪環(huán)25剪斷時(shí)，經(jīng)注液打壓能沿上一級(jí)所述滑芯22及滑套本體21的內(nèi)腔向下移動(dòng)，并經(jīng)由所述油管I移動(dòng)至下一級(jí)所述滑套2的滑芯22中。優(yōu)選的實(shí)施方式是，所述剪環(huán)25的上端嵌設(shè)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(shè)有一環(huán)壓帽26，所述環(huán)壓帽26的上端嵌設(shè)在所述滑芯22的外側(cè)壁上，并通過(guò)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(shè)一環(huán)部261，所述環(huán)部261對(duì)應(yīng)承托于所述剪環(huán)25的下端面。當(dāng)然，在實(shí)際使用中不以此為限，比如，剪環(huán)還可直接通過(guò)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(kāi)口端31，而其另一端為封閉端32，在工作時(shí)更有利于液流的傳送。進(jìn)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(shè)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(shè)有密封墊圈28。本實(shí)用新型的工作原理在于，將多個(gè)所述滑套2通過(guò)油管I依次間隔連接，并在油管I上靠近各級(jí)滑套2的位置套接扶正器4，在油管I的末端連接導(dǎo)向器5，以形成一滑套式投球多級(jí)酸化工藝管柱，實(shí)現(xiàn)對(duì)油井進(jìn)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(duì)的居中；導(dǎo)向器5頭部采用圓球形設(shè)計(jì)，保證油管順利進(jìn)入水平井段；而對(duì)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(duì)應(yīng)于所需處理的三段式井段，間隔設(shè)置了三級(jí)滑套，即第一級(jí)滑套2A、第二級(jí)滑套2B及第三級(jí)滑套2C。在實(shí)際使用中，將本實(shí)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(jí)滑套2A、第二級(jí)滑套2B及第三級(jí)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(jí)滑套的滑芯內(nèi)，并由于剪環(huán)25的阻擋作用而停住，以對(duì)應(yīng)密封第一級(jí)滑套的滑芯，進(jìn)而堵住了該工藝管柱在第一級(jí)滑套2A后側(cè)的通道，此時(shí)，只有第一級(jí)滑套2A通過(guò)其出液孔及引流孔，與地層之間有流動(dòng)通道，液流會(huì)通過(guò)第一級(jí)滑套流入第一井段處，從而對(duì)該井段處的地層進(jìn)行酸化作業(yè)，其中，通過(guò)堵塞器封閉第一級(jí)滑套的滑芯，使液體不會(huì)從第二級(jí)滑套及第三級(jí)滑套處外漏，使酸液均勻進(jìn)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(duì)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(xiāo)釘?shù)念~定剪切力，當(dāng)堵塞器承受的液壓推力大于剪切銷(xiāo)釘?shù)念~定剪切力時(shí)，堵塞器帶動(dòng)滑芯先行剪短剪切銷(xiāo)釘，并整體向下運(yùn)動(dòng)，使滑芯攜帶堵塞器下行至滑套本體的環(huán)托臺(tái)處，同時(shí)，滑芯的各引流孔與各出液孔相錯(cuò)位，其側(cè)壁對(duì)應(yīng)封閉出液孔，以關(guān)閉第一級(jí)滑套與地層之間的流動(dòng)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(dá)下一級(jí)滑套的滑芯內(nèi)，即可對(duì)第二井段II進(jìn)行酸化施工，由于其具體實(shí)施過(guò)程與前述類(lèi)似，在此不再贅述；依次類(lèi)推，重復(fù)以上施工步驟，再對(duì)第三井段III進(jìn)行作業(yè)，以完成對(duì)所有層段的酸化施工。由此，本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)對(duì)該水平井的逐層酸化施工作業(yè)，采用近似連續(xù)的逐點(diǎn)逐段的無(wú)限極酸化工藝處理，保證酸液均勻進(jìn)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(dá)到了增產(chǎn)的目的。另外，在投入堵塞器進(jìn)行施工以前，還可以進(jìn)行洗井工藝，進(jìn)一步擴(kuò)大了本實(shí)用新型的應(yīng)用范圍。綜上所述，本實(shí)用新型提供的水平井無(wú)限級(jí)均勻酸化工藝管柱，通過(guò)設(shè)置堵塞器，并使其與滑套的滑芯相匹配，在實(shí)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(duì)井段進(jìn)行酸化施工，在完成施工后，通過(guò)在油管內(nèi)建立一定的液壓力，依次剪斷剪切銷(xiāo)釘及剪環(huán)，使滑芯下行，封閉出液孔，而該堵塞器則移動(dòng)至下一級(jí)滑套內(nèi)，進(jìn)行下一井段的作業(yè)，從而不受滑套內(nèi)徑限制，可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)分層酸化；另外，在對(duì)各層段動(dòng)作時(shí)，無(wú)需在井口進(jìn)行重復(fù)投球等操作，無(wú)須停泵，使得施工能連續(xù)高效進(jìn)行，大幅節(jié)省施工作業(yè)時(shí)間。以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的具體實(shí)施方式
，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)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(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種水平井無(wú)限級(jí)均勻酸化工藝管柱，其特征在于，所述水平井無(wú)限級(jí)均勻酸化工藝管柱包含有油管、滑套、堵塞器、扶正器及導(dǎo)向器，所述油管間隔連接有多級(jí)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(shè)有一所述扶正器，所述油管的末端連接有所述導(dǎo)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(guò)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(gè)出液孔，所述滑芯嵌設(shè)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(guò)一剪切銷(xiāo)釘與所述上接頭的側(cè)壁相固接，其下端的內(nèi)壁上固設(shè)有一額定剪切力大于所述剪切銷(xiāo)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(gè)引流孔，各所述引流孔與各所述出液孔對(duì)應(yīng)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(shè)有一環(huán)托臺(tái)，所述滑芯于所述剪切銷(xiāo)釘剪斷時(shí)，能沿所述滑套本體的內(nèi)腔下移并放置在所述環(huán)托臺(tái)上，而其側(cè)壁則能對(duì)應(yīng)封堵各所述出液孔； 一能嵌設(shè)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(jí)所述滑套的剪環(huán)剪斷時(shí)，經(jīng)注液打壓能沿上一級(jí)所述滑套的滑芯及滑套本體的內(nèi)腔向下移動(dòng)，并經(jīng)由所述油管移動(dòng)至下一級(jí)所述滑套的滑芯中。
2.如權(quán)利要求1所述的水平井無(wú)限級(jí)均勻酸化工藝管柱，其特征在于，所述剪環(huán)的上端嵌設(shè)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(shè)有一環(huán)壓帽，所述環(huán)壓帽的上端嵌設(shè)在所述滑芯的外側(cè)壁上，并通過(guò)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(shè)一環(huán)部，所述環(huán)部對(duì)應(yīng)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(wú)限級(jí)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(kāi)口端，而其下端為封閉端。
4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的水平井無(wú)限級(jí)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(shè)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(shè)有密封墊圈。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種水平井無(wú)限級(jí)均勻酸化工藝管柱，包含油管、滑套、堵塞器、扶正器及導(dǎo)向器，油管間隔連接多級(jí)滑套，油管上靠近各滑套處分別套設(shè)一扶正器，油管末端連接導(dǎo)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(shè)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(guò)剪切銷(xiāo)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(shè)有與出液孔對(duì)應(yīng)連通的引流孔，滑套本體下端的內(nèi)壁上有環(huán)托臺(tái)，滑芯于剪切銷(xiāo)釘剪斷時(shí)，能下移并放置在環(huán)托臺(tái)上，其側(cè)壁封堵出液孔；能嵌設(shè)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(jí)滑套的剪環(huán)剪斷時(shí)，能經(jīng)由油管移動(dòng)至下一級(jí)滑套的滑芯中。
文檔編號(hào)E21B34/08GK203050657SQ20122065623
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)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(lè), 關(guān)偉, 韓冬深, 宋新民, 李超, 陳遼洋 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司