本發(fā)明涉及石油開采技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種井底封堵裝置。
背景技術(shù):
在碳酸鹽巖區(qū)塊的完井作業(yè)中,由于灰?guī)r比較致密,一般采用裸眼完井的方式進(jìn)行完井,在裸眼完井方式的石油井內(nèi),井內(nèi)從上至下分為套管段和裸眼段,其中裸眼段的長(zhǎng)度一般為100米至600米,而有效的出油層則在裸眼段底端的30米至50米處。由于碳酸鹽巖儲(chǔ)層非均值性強(qiáng),在開采油氣之前,需要對(duì)裸眼段的有效出油層進(jìn)行酸壓或酸化處理,以提高出油層地層滲透率,為了使酸液只針對(duì)有效出油層,不影響裸眼段的其他部分,一般采用裸眼封隔器對(duì)井底進(jìn)行封隔,再通過油管向裸眼封隔器下側(cè)注入酸液,可以針對(duì)有效出油層進(jìn)行酸壓或酸化改造,而且不影響裸眼段的其他部分和套管部分。
而當(dāng)該油井開采枯竭后,就需要將井底的油管、裸眼封隔器等全部取出。現(xiàn)有技術(shù)的做法是:井口向上提拉油管,隨著拉力的不斷增大,若下部裸眼段管柱被埋,油管可能會(huì)被拉斷(因油管抗拉值低),然后將斷裂處上側(cè)的油管等裝置拉出石油井,斷裂處下側(cè)的油管和裸眼封隔器留在井下,然后再下入打撈工具,對(duì)斷裂處下側(cè)的裝置進(jìn)行打撈。
現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題:由于下部油管被埋深度存在不確定性,若井口提拉噸位操作不當(dāng),就會(huì)導(dǎo)致油管的斷裂位置存在不確定性,而且斷裂的位置不同,就會(huì)導(dǎo)致打撈的方法和打撈所需工具不同,使打撈的難易程度也不同。以上導(dǎo)致打撈時(shí)間長(zhǎng),打撈效率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種井底封堵裝置,以克服現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)裸眼封隔器的打撈花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、打撈困難的缺陷。
本發(fā)明提供的一種井底封堵裝置,包括由上至下依次設(shè)置的第一油管、套管封隔器、第三油管、丟手器、第四油管、裸眼封隔器、第二油管;
所述套管封隔器用于坐封在油井中套管段的底端,將油井中套管段的空間與油井中的裸眼段隔絕;
所述裸眼封隔器用于坐封在油井中裸眼段的有效出油層上方;
所述第一油管的頂端位于井口,所述第一油管的底端與所述套管封隔器的頂端連通;
所述丟手器的頂端通過第三油管與所述套管封隔器的底端連通,所述丟手器的底端通過第四油管與所述裸眼封隔器的頂端連通;
所述第二油管的頂端與所述裸眼封隔器的底端連通,所述第二油管的底端位于所述有效出油層中間。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,所述第三油管的頂端和底端之間還連接有伸縮管;
所述伸縮管可在外力作用下沿軸向伸縮,用于補(bǔ)償所述第三油管和所述第四油管的伸縮量。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,所述伸縮管與所述第三油管通過絲扣方式連接。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,所述伸縮管的內(nèi)徑與所述第三油管的內(nèi)徑相同。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,所述第一油管、所述第二油管、所述第三油管和所述第四油管的內(nèi)徑相同。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,所述裸眼封隔器的封隔直徑大于所述套管封隔器的封隔直徑。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,所述套管封隔器為液壓封隔器。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,所述裸眼封隔器為液壓封隔器。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,所述丟手器為錨定丟手器。
本發(fā)明的井底封堵裝置,其中套管封隔器用于坐封在油井中套管段的底端,使油井中套管段的空間與油井中的裸眼段隔絕,使開采上的油氣可順利從裸眼封隔器底端連接的油管中進(jìn)入并沿油管向上流動(dòng)至井 外,且可避免在酸化時(shí)裸眼封隔器異常解封導(dǎo)致酸液進(jìn)入套管段、對(duì)套管壁造成腐蝕。本發(fā)明通過在套管封隔器和裸眼封隔器之間設(shè)置丟手器,通過第三油管和第四油管將丟手器的兩端分別與套管封隔器和裸眼封隔器連通,當(dāng)油氣開采結(jié)束后,可直接控制丟手器進(jìn)行打開,使丟手器上側(cè)的油管與丟手器脫離,脫離后再分別對(duì)套管封隔器和裸眼封隔器進(jìn)行打撈。其中,對(duì)于套管封隔器可直接通過上提油管即可將套管封隔器和丟手器上側(cè)的所有油管打撈出井外。對(duì)于丟手器和裸眼封隔器,由于丟手器與裸眼封隔器連在一起,則只需通過與丟手器相匹配的打撈工具進(jìn)行打撈,且下入的鉆桿加打撈工具強(qiáng)度大,井口操作噸位大,可以將丟手器以及丟手器下側(cè)的裸眼封隔器和油管一次性打撈出井外。從而在對(duì)井底裝置進(jìn)行打撈時(shí),只需要一個(gè)與丟手器相匹配的打撈工具即可完成對(duì)裸眼封隔器的打撈過程,縮短了打撈時(shí)間、提高了打撈效率。而且可以將丟手器的位置設(shè)置在容易打撈的位置處,如此便可進(jìn)一步提高打撈效率。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明提供的井底封堵裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明提供的井底封堵裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明:
C1、套管段;
C2、裸眼段;
1a、套管;
1、第一油管;
2、套管封隔器;
3、裸眼封隔器;
4、丟手器;
5、第三油管;
6、第四油管;
7、第二油管;
8、伸縮管。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
在碳酸鹽巖區(qū)塊的完井作業(yè)中,由于灰?guī)r比較致密,一般采用裸眼完井的方式進(jìn)行完井,在裸眼完井方式的石油井內(nèi),井內(nèi)從上至下分為套管段和裸眼段,其中裸眼段的長(zhǎng)度一般為100米至600米,而有效的出油層則在裸眼段底端的30米至50米處。由于碳酸鹽巖儲(chǔ)層非均值性強(qiáng),在開采油氣之前,需要對(duì)裸眼段的有效出油層進(jìn)行酸壓或酸化處理,以提高出油層地層滲透率,為了使酸液只針對(duì)有效出油層,不影響裸眼段的其他部分,一般采用裸眼封隔器對(duì)井底進(jìn)行封隔,再通過油管向裸眼封隔器下側(cè)注入酸液,可以針對(duì)有效出油層進(jìn)行酸壓或酸化改造,而且不影響裸眼段的其他部分和套管部分。
而當(dāng)該油井開采枯竭后,就需要將井底的油管、裸眼封隔器等全部取出?,F(xiàn)有技術(shù)的做法是:井口向上提拉油管,隨著拉力的不斷增大,若下部裸眼段管柱被埋,油管可能會(huì)被拉斷(因油管抗拉值低),然后將斷裂處上側(cè)的油管等裝置拉出石油井,斷裂處下側(cè)的油管和裸眼封隔器留在井下,然后再下入打撈工具,對(duì)斷裂處下側(cè)的裝置進(jìn)行打撈。
現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題:由于下部油管被埋深度存在不確定性,若井口提拉噸位操作不當(dāng),就會(huì)導(dǎo)致油管的斷裂位置存在不確定性,而且斷裂的位置不同,就會(huì)導(dǎo)致打撈的方法和打撈所需工具不同,使打撈的難易程度也不同。以上導(dǎo)致打撈時(shí)間長(zhǎng),打撈效率低。
基于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題,本發(fā)明提供一種井底封堵裝置,用于解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)裸眼封隔器的打撈花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)、打撈困難的問題。具體實(shí)現(xiàn)方式如下:
實(shí)施例一:
參照附圖1所示,本實(shí)施例提供了一種井底封堵裝置,該井底封堵裝置包括由上至下依次設(shè)置的第一油管1、套管封隔器2、第三油管5、丟手器4、第四油管6、裸眼封隔器3、第二油管7。
本實(shí)施例的井底封堵裝置適用于裸眼完井作業(yè)中,在裸眼完井方式的石油井內(nèi),井內(nèi)從上至下依次分為套管段C1和裸眼段C2,待開采的油氣位于裸眼段C2的底端。所述套管段C1的井壁上固定有套管1a。
其中,所述套管封隔器2用于坐封在油井中套管段C1的底端,將油井中套管段C1的空間與油井中的裸眼段C2隔絕。所述裸眼封隔器3用于坐封在油井中裸眼段C2的有效出油層上方。
具體地,第一油管1的頂端位于石油井的井口位置,第一油管伸入到石油井套管段上的套管1a中,也就是說(shuō),該第一油管1豎向設(shè)置于套管1a內(nèi)。
在實(shí)際使用時(shí),該第一油管1一般可以達(dá)到4000米到6000米,其具體是由多個(gè)分油管依次首尾相接而成,每連接一個(gè)分油管就將該分油管伸入到井內(nèi),隨著這些分油管的不斷連接,該第一油管11就可以逐漸向石油井的井底方向延伸。第一油管1的具體長(zhǎng)度以及其具體由多少根分油管組成,可根據(jù)實(shí)際作業(yè)需求而定,本發(fā)明對(duì)此不作限定。
所述第一油管1的底端與套管封隔器2的頂端連通。所述丟手器4的頂端通過第三油管5與套管封隔器2的底端連通。也就是說(shuō),套管封隔器2為中空結(jié)構(gòu),且該中空結(jié)構(gòu)頂部的開口端與第一油管1底部的開口端相匹配,使套管封隔器2內(nèi)部與第一油管1連通,該中空結(jié)構(gòu)底部的開口端與第三油管5的頂部開口端相匹配,使套管封隔器2內(nèi)部與第三油管5連通,從而第一油管1和第三油管5之間亦連通。
所述丟手器4的頂端通過第三油管5與套管封隔器2的底端連通,丟手器4的底端通過第四油管6與裸眼封隔器3的頂端連通。也就是說(shuō),丟手器4為中空結(jié)構(gòu),該中空結(jié)構(gòu)頂部的開口端與第三油管5的底部開 口端相匹配,使第三油管5與丟手器4的內(nèi)部連通,該中空結(jié)構(gòu)底部的開口端與第四油管6的頂部開口端相匹配,使第四油管6與丟手器4的內(nèi)部連通,從而第三油管5與第四油管6亦連通。
所述裸眼封隔器3的頂端通過第四油管6與丟手器4的頂端連通,裸眼封隔器3的底端與第二油管7的頂端連通,第二油管7的底端位于有效出油層中。也就是說(shuō),裸眼封隔器3為中空結(jié)構(gòu),該中空結(jié)構(gòu)頂部的開口端與第四油管6的底端相匹配,使第四油管6與裸眼封隔器3的內(nèi)部連通,該中空結(jié)構(gòu)底部的開口端與第二油管7的頂端相匹配,從而第四油管6和第二油管7之間亦連通。
實(shí)際作業(yè)時(shí),在裸眼完井方式的石油井內(nèi),井內(nèi)從上至下依次分為套管段和裸眼段。其中,套管段C1的井壁上固定設(shè)置有套管1a,即套管1a的外壁與套管段的井壁通過水泥貼合固定。其中裸眼段的長(zhǎng)度一般為100米至600米,而有效的出油層一般為30米至50米,并且處于裸眼段的下端。即裸眼段底端的油氣可以從裸眼段產(chǎn)生,然后通過油管自噴出石油井。
為了可以使裸眼段的油氣進(jìn)入到裸眼段的第二油管7中,通過將套管封隔器2坐封在套管1a的底端,使得套管1a內(nèi)壁與第一油管1外壁之間形成的環(huán)空區(qū)域和裸眼段空間相互隔絕,同時(shí)使裸眼段C2的空間與第一油管1連通。如此裸眼段內(nèi)的油氣就可以順利的進(jìn)入第二油管7中,然后從第二油管7向上流動(dòng)進(jìn)入到第一油管1中,最終噴出石油井,完成油氣的開采。
在開采油氣時(shí),為了提高出油層地層滲透率,則需要在開采前對(duì)裸眼段C2的出油層進(jìn)行酸壓或酸化改造處理,而在對(duì)出油層進(jìn)行酸壓或酸化處理時(shí),酸液就會(huì)進(jìn)入到裸眼段中有效出油層以外的部分中,對(duì)整個(gè)裸眼段C2內(nèi)的巖層進(jìn)行酸壓或酸化,影響裸眼段酸壓或酸化改造的針對(duì)性,且容易出現(xiàn)裸眼段C2的垮塌現(xiàn)象。因此,通過在裸眼段C2內(nèi)設(shè)置裸眼封隔器3,可以將裸眼段C2分割成上下兩部分,有效出油層位于裸眼段下部分的底端。進(jìn)行酸化時(shí),酸液從第一油管1向下流入,當(dāng)酸液從油管進(jìn)入到裸眼段時(shí),由于裸眼封隔器3的封隔,使酸液無(wú)法進(jìn)入到裸眼封隔器3上側(cè)的裸眼段部分,使酸液被限制在有效出油層內(nèi), 對(duì)有效出油層進(jìn)行針對(duì)性酸壓或酸化改造,提高地層滲透率,進(jìn)而提高出油率。
另外,套管封隔器2如上設(shè)置還具有安全保護(hù)作用,具體為:當(dāng)裸眼封隔器3發(fā)生故障,例如異常失封后,由于套管封隔器2的存在,裸眼封隔器3下側(cè)的酸液或地層腐蝕流體則不會(huì)因?yàn)槁阊鄯飧羝?的失封而進(jìn)入套管1a內(nèi)壁與第一油管1之間的環(huán)空區(qū)域,從而避免了酸液對(duì)套管1a的腐蝕。
本實(shí)施例通過裸眼封隔器3和套管封隔器2的配合,不僅使油氣可順利地進(jìn)入油管內(nèi)并從井口噴出,而且可以使酸液針對(duì)有效出油層進(jìn)行酸壓或酸化改造,提高地層滲透率,保證油井的安全性。
當(dāng)對(duì)應(yīng)的石油井開采枯竭后,就需要將井底裝置取出,現(xiàn)有技術(shù)是通過外力在井口上提油管管柱,若井口操作噸位不當(dāng),油管可能會(huì)被拉斷,然后將斷裂處上側(cè)的油管拉出石油井外,斷裂處下側(cè)的油管和裸眼封隔器留在井底,然后下放打撈工具,通過打撈工具對(duì)裸眼封隔器進(jìn)行打撈,由于在深井下就無(wú)法判斷油管的具體斷裂位置,而且不同斷裂位置的打撈工具和打撈方法又不一樣,難易程度也不同,導(dǎo)致打撈裸眼封隔器時(shí)非常的困難,而且在石油開采過程中,裸眼段內(nèi)壁上的巖層可能會(huì)出現(xiàn)垮塌,將裸眼封隔器掩埋,這樣在取出裸眼封隔器時(shí)會(huì)更加的困難,導(dǎo)致打撈時(shí)間花費(fèi)長(zhǎng),打撈效率低。
本實(shí)施例為了解決該問題,通過在裸眼封隔器3和套管封隔器2之間設(shè)置丟手器4,即通過第三油管將套管封隔器與丟手器連通,通過第四油管將裸眼封隔器與丟手器連通。當(dāng)上提油管柱不能將全部油管柱及部件拉出石油井時(shí),通過丟手器可以隨時(shí)使裸眼封隔器3和套管封隔器2在丟手器位置處斷開,也就是說(shuō),在開采結(jié)束后,井口旋轉(zhuǎn)油管管柱可直接控制丟手器進(jìn)行打開,使丟手器的頂端和與其連接的第三油管相互斷開,然后分別對(duì)套管封隔器2和裸眼封隔器3進(jìn)行打撈:上提油管柱,在外部拉力作用下,套管封隔器2被解封,然后隨油管被提拉到石油井外,而由于丟手器的位置可以確定,且丟手器與裸眼封隔器之間是連接的,因此可以通過與該丟手器相匹配的打撈工具將丟手器和裸眼封隔器一并打撈出石油井,即只需一個(gè)與丟手器匹配的打撈工具進(jìn)行打 撈,且下入的鉆桿加打撈工具強(qiáng)度大,井口操作噸位大,可以將丟手器以及丟手器下側(cè)的裸眼封隔器和油管一次性打撈出井外。降低了打撈工具的選擇難度,大大縮短了打撈時(shí)間,提高了施工效率。而且可以將丟手器的位置設(shè)置在容易打撈的位置處,這樣就可以進(jìn)一步提高打撈效率,縮短打撈時(shí)間。
進(jìn)一步地,由于裸眼段內(nèi)沒有套管,在石油井內(nèi)裸眼段C2的直徑大于套管段C1的直徑,而且裸眼段內(nèi)壁的巖層也會(huì)脫落,這樣就造成裸眼段的內(nèi)徑大于套管的內(nèi)徑,因此在選擇封隔器時(shí),就需要選擇相匹配的封隔器分別設(shè)置在套管內(nèi)和裸眼段內(nèi),即裸眼封隔器3的封隔直徑大于套管封隔器2的封隔直徑。
進(jìn)一步地,由于上述的井底封堵裝置中,開采的油氣可以依次通過第二油管7、第四油管6、第三油管5和第一油管1流出,最終噴出石油井外,為了可以減小油氣在第二油管7、第四油管6、第三油管5和第一油管1中流動(dòng)的阻力,優(yōu)選的,第二油管7、第四油管6、第三油管5和第一油管1的內(nèi)徑相同。
本實(shí)施例中,第一油管1、第二油管7、第三油管5和第四油管6的內(nèi)徑相同,這樣油氣在從第二油管7依次向第四油管6、第三油管5、第一油管1內(nèi)的流動(dòng)過程中,尤其在第二油管7、第四油管6、第三油管5和第一油管14之間的連接位置,由于沒有口徑的變化,這樣受到的阻力就很小,進(jìn)而就可以提高油氣的出油效率。
具體的,本實(shí)施例中的丟手器4可以為錨定丟手器,即井口旋轉(zhuǎn)管柱脫手裝置。
在本實(shí)施例中,所述套管封隔器2可以選用液壓封隔器。所述裸眼封隔器3可以選用液壓封隔器。當(dāng)然,在其他實(shí)施例中,套管封隔器2和裸眼封隔器3也可以選用其它封隔器,具體可根據(jù)實(shí)際作業(yè)的環(huán)境進(jìn)行選擇,本發(fā)明并不以此為限。
實(shí)施例二:
實(shí)施例一中的套管封隔器2和裸眼封隔器3是通過第三油管5、丟手器4和第四油管6連接在一起的,即套管封隔器2和裸眼封隔器3之間的連接為剛性連接,而套管封隔器2和裸眼封隔器3又分別需要進(jìn)行 坐封。而在酸壓或酸化過程中和后續(xù)采油過程中,由于溫度變化及油管鼓漲等影響,第三油管以及第四油管會(huì)受力而伸長(zhǎng)或縮短,容易造成套管封隔器2或裸眼封隔器3的坐封不夠緊密,甚至造成異常解封,進(jìn)而導(dǎo)致作業(yè)失敗。
為了解決上述問題,本實(shí)施例提供了一種井底封堵裝置,在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上,參照附圖2所示,圖2為本實(shí)施例提供的井底封堵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于:所述第三油管5的中間還加有伸縮管8。
即,在所述第三油管5的頂端和底端之間連接有伸縮管8,該伸縮管8可在外力作用下沿軸向伸縮,用于補(bǔ)償所述第三油管5以及第四油管6的伸縮量。也就是說(shuō),伸縮管8是用于補(bǔ)償兩封隔器之間油管柱受力后的管柱伸長(zhǎng)或縮短的。
在本實(shí)施例中,所述伸縮管8與所述第三油管5通過絲扣方式連接,且所述伸縮管8的內(nèi)徑與所述第三油管5的內(nèi)徑相同。
通過在第三油管5上加設(shè)伸縮管8,伸縮管8在其軸向方向上能夠伸縮,套管封隔器2和裸眼封隔器3之間的連接就不再是剛性連接,這樣由于套管封隔器2和裸眼封隔器3之間沒有剛性連接,坐封時(shí),套管封隔器2與裸眼封隔器3之間也不會(huì)相互影響,且可以補(bǔ)償在酸壓或酸化過程中和后續(xù)采油過程中油管軸向方向上的伸縮量,避免異常解封套管封隔器或裸眼封隔器。
其他技術(shù)特征與實(shí)施例一相同,在此不再一一贅述。
本實(shí)施例提供的技術(shù)方案中,通過在套管封隔器和裸眼封隔器之間設(shè)置丟手器,通過第三油管將丟手器和套管封隔器連通,通過第四油管將丟手器與裸眼封隔器連通,開采完成后,可直接控制丟手器打開,將丟手器與其上部的油管分離,然后再對(duì)套管封隔器和裸眼封隔器進(jìn)行打撈,只需通過一與丟手器相匹配的打撈工具即可將裸眼隔離器等打撈至井外,降低了打撈難度,縮短了打撈時(shí)間,提高了施工效率。
同時(shí),由于在酸壓或酸化過程中和后續(xù)采油過程中第三油管和第四油管會(huì)受力而伸長(zhǎng)或縮短,造成套管封隔器2或裸眼封隔器3的坐封不 夠緊密,甚至異常解封,本實(shí)施例通過在所述第三油管5上加設(shè)伸縮管8,以補(bǔ)償所述第三油管以及第四油管受力后的管柱長(zhǎng)度的變化,從而保證了套管封隔器和裸眼封隔器坐封的緊密性,避免異常解封。
最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。