本發(fā)明涉及油田用水平井完井技術(shù)，具體地說是熱采水平井全井段預(yù)應(yīng)力安全完井管柱及方法。
背景技術(shù)：
熱采水平井目前已逐漸成為提高稠油油藏采收率和單井產(chǎn)量的重要手段，在向井內(nèi)注入300℃以上的蒸汽時(shí)，完井管柱會受熱發(fā)生失穩(wěn)變形，直井段套管就會上竄出井口，使套管和裸眼之間的水泥環(huán)產(chǎn)生破壞，容易發(fā)生氣竄等問題。水平段濾砂管受熱后伸長無法釋放，使濾砂管發(fā)生失穩(wěn)變形，容易產(chǎn)生變形和錯(cuò)斷，嚴(yán)重影響油井壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供熱采水平井全井段預(yù)應(yīng)力安全完井管柱及方法，解決目前熱采水平井完井無法拉預(yù)應(yīng)力，水平段無有效補(bǔ)償?shù)膯栴}。實(shí)現(xiàn)全井段的管柱熱應(yīng)力保護(hù)，抵消注高溫蒸汽帶來的影響，保證完井管柱安全生產(chǎn)。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案，熱采水平井全井段預(yù)應(yīng)力安全完井管柱，包括自前向后依次連接的空心預(yù)應(yīng)力地錨、液壓扶正器、免鉆塞分級箍、濾砂管總成。
所述濾砂管總成包括濾砂管和熱敏補(bǔ)償器，所述濾砂管至少設(shè)置一段，并且濾砂管端部設(shè)計(jì)熱敏補(bǔ)償器。
所述濾砂管總成最后端連接洗井閥。
所述空心預(yù)應(yīng)力地錨上端連接套管。
為了達(dá)成上述另一目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案，熱采水平井全井段預(yù)應(yīng)力安全完井方法，將熱采水平井全井段預(yù)應(yīng)力安全完井管柱配接后下入井內(nèi)，打壓坐封液壓扶正器，扶正器上扶正臂支撐在裸眼井壁，保證套管在井眼中居中；打壓打開空心預(yù)應(yīng)力地錨的錨爪，錨爪支撐在裸眼井壁上，上提管串，提拉預(yù)應(yīng)力到設(shè)定噸位后，然后繼續(xù)打壓坐封，然后打開免鉆塞分級箍，進(jìn)行濾砂管頂部注水泥施工作業(yè)；濾砂管段熱敏補(bǔ)償器在注汽溫度升高到設(shè)定值時(shí)開始工作，為完井管柱伸縮提供補(bǔ)償，確保完井管柱不被熱應(yīng)力損壞。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：
1、目前熱采水平井完井管柱在篩管段實(shí)現(xiàn)了初步的熱力補(bǔ)償，但是套管固井段無 法進(jìn)行熱應(yīng)力損害保護(hù)，本發(fā)明在套管固井段和篩管段同時(shí)采取了保護(hù)措施，直井段采用預(yù)應(yīng)力固井，篩管段采用熱力補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)了全井段的管柱熱應(yīng)力保護(hù)；
2、現(xiàn)有熱采水平井所用扶正器均為剛性或彈性扶正器，其定行的扶正片容易刮削井壁，導(dǎo)致下入困難。同時(shí)其扶正力較小，無法保證套管的居中度。本發(fā)明所用套管扶正器為液壓扶正器，采用打壓工作方式，下入過程中扶正臂不張開，不會對裸眼井壁造成影響，其扶正臂采用波浪形的彈簧扶正片，扶正力大，扶正效果好，能保證套管在井眼中居中，確保在裸眼與套管環(huán)空形成厚度均勻的水泥環(huán)，有效提高固井質(zhì)量；
3、現(xiàn)有熱采水平井完井管柱無空心預(yù)應(yīng)力地錨，無法拉預(yù)應(yīng)力。本發(fā)明所用預(yù)應(yīng)力地錨為空心式，安裝在直徑段底部，完井管柱下入完畢后，地面打壓，空心預(yù)應(yīng)力地錨工作，將套管錨定在裸眼井壁，地面進(jìn)行拉預(yù)應(yīng)力操作，確保了注汽時(shí)套管柱的安全；
4、目前熱采水平井濾砂管段多采用的是機(jī)械式補(bǔ)償器，但機(jī)械式補(bǔ)償器采用剪釘控制動作，在完井管柱下入過程中出現(xiàn)遇阻情況時(shí)容易提前補(bǔ)償，導(dǎo)致注汽時(shí)補(bǔ)償失效。本發(fā)明采用熱敏補(bǔ)償器對濾砂管段進(jìn)行補(bǔ)償，熱敏補(bǔ)償器在注汽溫度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)才開始工作，避免了機(jī)械補(bǔ)償器容易下入過程中提前動作導(dǎo)致補(bǔ)償失效的問題；
5、目前熱采水平井完井管柱采用的免鉆塞分級箍在內(nèi)管打撈完畢后內(nèi)部還留有臺階，會對后期作業(yè)管柱的下入帶來影響，本發(fā)明采用免鉆塞分級箍為全通徑式，其內(nèi)徑與完井管柱內(nèi)徑一致，有利于作業(yè)管柱的下入。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的熱采水平井全井段預(yù)應(yīng)力安全完井管柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1-套管；2-空心預(yù)應(yīng)力地錨；3-液壓扶正器；4-免鉆塞分級箍；5-熱敏補(bǔ)償器；6-濾砂管；7-洗井閥。
具體實(shí)施方式
有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明及技術(shù)內(nèi)容，配合附圖說明如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
根據(jù)圖1，熱采水平井全井段預(yù)應(yīng)力安全完井管柱，包括自前向后依次連接的空心預(yù)應(yīng)力地錨2、液壓扶正器3、免鉆塞分級箍4、濾砂管6總成。所述濾砂管總成包括濾砂管和熱敏補(bǔ)償器5，所述濾砂管至少設(shè)置一段，并且濾砂管端部設(shè)計(jì)熱敏補(bǔ)償器。所述濾砂管總成最后端連接洗井閥7。所述空心預(yù)應(yīng)力地錨上端連接套管1。
完井方法首先將空心預(yù)應(yīng)力地錨2、液壓扶正器3、免鉆塞分級箍4、熱敏補(bǔ)償器5、分別安裝在套管1和濾砂管6之間，將洗井閥7安裝在整個(gè)完井管串的最后端。將完井 管柱下入井內(nèi)，打壓坐封液壓扶正器3，扶正器上扶正臂支撐在裸眼井壁，保證套管在井眼中居中。打壓打開空心預(yù)應(yīng)力地錨2的錨爪，錨爪支撐在裸眼井壁上，上提管串提拉預(yù)應(yīng)力到設(shè)定噸位，然后繼續(xù)打壓坐封免鉆塞分級箍4膠筒，后打開免鉆塞分級箍4循環(huán)通道，對免鉆塞分級箍4以上套管和裸眼環(huán)空進(jìn)行注水泥固井。濾砂管段熱敏補(bǔ)償器5在注汽溫度升高到一定值時(shí)開始工作，為完井管柱伸縮提供補(bǔ)償，確保完井管柱不被熱應(yīng)力損壞。
實(shí)施例1，xx水平井，采用7in套管+濾砂管完井，井深1500m，垂直段井深800m，首先將空心預(yù)應(yīng)力地錨2、液壓扶正器3、免鉆塞分級箍4、熱敏補(bǔ)償器5、分別安裝在套管1和濾砂管6之間，將洗井閥7安裝在整個(gè)完井管串的最后端。將完井管柱下入井內(nèi)，打壓10mpa坐封液壓扶正器3，扶正器上扶正臂支撐在裸眼井壁，保證套管在井眼中居中。打壓12mpa打開空心預(yù)應(yīng)力地錨2的錨爪，錨爪支撐在裸眼井壁上，上提管串提拉預(yù)應(yīng)力至40噸，然后繼續(xù)打壓至14mpa坐封免鉆塞分級箍4膠筒，后打壓至16mpa打開免鉆塞分級箍4循環(huán)通道，對免鉆塞分級箍4以上套管和裸眼環(huán)空進(jìn)行注水泥固井。濾砂管段熱敏補(bǔ)償器5在注汽溫度升高到120℃時(shí)開始工作。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，非用以限定本發(fā)明的專利范圍，其他運(yùn)用本發(fā)明的專利精神的等效變化，均應(yīng)俱屬本發(fā)明的專利范圍。