專利名稱：一種防埋式水平井分段壓裂管柱的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及采油工程領域中的油水井用的壓裂管柱，尤其涉及一種針對水平 井分段壓裂酸化技術配套使用的防埋式水平井分段壓裂管柱。
背景技術：
水平井是近年來在國內新興的采油工藝技術，它可以增大井眼與油藏的接觸面 積，加大泄油面積，減少滲流阻力，提高油田的整體開發效果。水平井采油技術由于具有特 有優越性而得到日益廣泛的應用。但是，在水平井采油技術應用中，也遇到一些急于解決的 技術問題。由于水平井油層段跨度較長，油層存在較大非均質性，而且相當一部分水平井水 平段采用篩管完井工藝，這樣就給水平井分段壓裂帶來了相當大的難度。目前，雖然安裝在 壓裂管柱上的分層壓裂封隔器已經較為成熟，能夠承受足夠大的上下壓差，可以避免攜砂 液由封隔器外上竄的問題，但是不能解決攜砂液由底部的篩管外上竄至封隔器以上部分問 題。一旦高砂比的攜砂液竄入至封隔器以上部分，極有可能砂埋封隔器卡死管柱，造成油井 大修或報廢，即便是射孔完井，由于水平段處于同一油層，連通性較好，仍然存在有攜砂液 在套管外竄槽的可能。因此，嚴重制約了水平井分段壓裂技術的進一步發展。有鑒于上述現有技術存在的缺點，本設計人基于從事相關設計及現場經驗和專業 知識，積極加以改進和創新，以期實現一種能夠有效防止攜砂液上竄至封隔器以上，避免砂 埋封隔器而卡死管柱的防埋式水平井分段壓裂管柱。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種防埋式水平井分段壓裂管柱，該防埋式水平井分段 壓裂管柱能夠有效防止攜砂液上竄至封隔器以上，避免砂埋封隔器而卡死管柱，降低了管 柱的維修和更換成本，提高了管柱的可靠性。為達到上述目的，本實用新型提出一種防埋式水平井分段壓裂管柱，包括外油管， 所述外油管由水平井的井口延伸至所述水平井內，在所述外油管的下端側設有絲堵，在所 述絲堵上端側依次連接有篩管、單流閥、壓裂封隔器、密封筒和斜孔篩管，在所述外油管內 套設有內油管，所述外油管與所述內油管的底端與所述密封筒密封連接，在所述外油管與 內油管及所述外油管與所述水平井的井壁之間形成相貫通的循環通道。如上所述的防埋式水平井分段壓裂管柱，其中，所述循環通道包括第一環空通 道，形成于所述外油管的內壁與所述內油管的外壁之間；第二環空通道，形成于所述外油管 的外壁與所述水平井的井壁之間；所述第一環空通道與所述第二環空通道通過所述斜孔篩 管的斜孔相連通。如上所述的防埋式水平井分段壓裂管柱，其中，所述斜孔向所述壓裂封隔器方向 傾斜一定角度。如上所述的防埋式水平井分段壓裂管柱，其中，所述斜孔的傾斜角度為45度。[0010]如上所述的防埋式水平井分段壓裂管柱，其中，所述單流閥為剪斷式單流閥。如上所述的防埋式水平井分段壓裂管柱，其中，所述外油管的直徑為114mm ；所述 內油管的直徑為73mm。如上所述的防埋式水平井分段壓裂管柱，其中，所述外油管的直徑為101. 6mm;所 述內油管的直徑為60mm。如上所述的防埋式水平井分段壓裂管柱，其中，所述外油管的底部連接端與所述 密封筒相連接；所述內油管的底部連接端的外表面設有0型圈，并與所述密封筒的內表面 過盈配合密封。與現有技術相比，本實用新型具有以下特點和優點本實用新型通過采用外油管與內油管套設的雙層管柱結構，內油管作為壓裂液的 通道，在外油管、內油管及水平井的井壁之間設置有獨立的循環通道，用于平衡液的循環流 動。能夠實現平衡液沖洗可能竄至封隔器以上的壓裂砂的功能，保證管柱不會砂卡，實現水 平井正常的分段壓裂工藝，降低了管柱的維修和更換成本，提高了管柱的可靠性。
以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范 圍。其中，圖1為本實用新型防埋式水平井分段壓裂管柱的結構示意圖；圖2為本實用新型的循環通道的結構示意圖。附圖標記說明1-內油管；2-外油管；3-斜孔篩管；31-斜孔；4-密封筒；5_內油管的底部連接 端；6-壓裂封隔器；7-單流閥；8-銷釘；9-篩管；10-絲堵；11_循環通道；111-第一環空通道；112-第二環空通道；12-水平井的井口 ；13-水平井的井壁。
具體實施方式
為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明 本實用新型的具體實施方式
。請參考圖1、2，分別為本實用新型防埋式水平井分段壓裂管柱的結構示意圖；以 及本實用新型的循環通道的結構示意圖。如圖所示，本實用新型的防埋式水平井分段壓裂 管柱包括外油管2，所述外油管2由水平井的井口 12延伸至水平井內，在所述外油管2的 下端側設有絲堵10，在所述絲堵10上端側依次連接有篩管9、單流閥7、壓裂封隔器6、密封 筒4和斜孔篩管3，在所述外油管2內套設有內油管1，所述外油管2與所述內油管1的底 端與所述密封筒4密封連接，在所述外油管2與內油管1及所述外油管2與所述水平井的 井壁13之間形成相貫通的循環通道11。在本實施例中，所述循環通道11包括形成于所述 外油管2的內壁與所述內油管1的外壁之間的第一環空通道111，以及形成于所述外油管2 的外壁與所述水平井的井壁13之間的第二環空通道112，所述第一環空通道111與所述第 二環空通道112通過所述斜孔篩管3的斜孔31相連通。本實用新型通過向循環通道11的 第一環空通道111注入具有一定壓力的洗井液(或平衡液)，洗井液可由第二環空通道112循環流動至地面，形成洗井循環，達到洗井的功能。在壓裂施工時，從內油管1內向地層擠 入壓裂液進行壓裂施工，一旦擠入地層的含砂壓裂液(即攜砂液)，由底部的篩管外上竄至 壓裂封隔器6以上時，攜砂液會被平衡液稀釋并由第二環空通道112沖至地面，從而避免了 因攜砂液砂埋封隔器而導致卡死管柱的現象，因此大幅度降低了管柱的維修和更換成本， 提高了管柱的可靠性。進一步的，如圖2所示，斜孔篩管3的斜孔31向所述壓裂封隔器6的方向傾斜一 定角度設置，即所述斜孔篩管3的斜孔31的外側端口靠近所述壓裂封隔器6，而其內側遠離 所述壓裂封隔器6，從而能夠更好的沖洗混合由壓裂封隔器6處意外竄出的攜砂液。優選 地，所述斜孔的傾斜角度為45度。進一步的，所述壓裂封隔器6采用W41型壓裂封隔器。但本實用新型也不限于此， 壓裂封隔器6還可以采用其他公知的壓裂封隔器。進一步的，所述外油管2的底部連接端與所述密封筒4相連接，從而將所述外油管 2底部密封；所述內油管1的底部連接端5的外表面設有0型圈，并與所述密封筒4的內表 面過盈配合密封，從而將所述內油管1下端部密封，達到防止液體滲漏的作用。進一步的，所述單流閥7為剪斷式單流閥。在剪斷式單流閥后部設有銷釘8，銷釘 8能夠在一定外力作用下而剪斷泄壓，從而對目的層位進行壓裂施工。進一步的，為了使所述外油管2與所述內油管1之間，以及所述外油管2與水平井 的井壁13之間具有較佳間隙，以利于平衡液在循環通道11內流動。其中，所述外油管2的 直徑為114mm ；所述內油管1的直徑為73mm。或者，所述外油管2的直徑為101. 6mm ；所述 內油管1的直徑為60mm。但本實用新型也不限于此，外油管2及內油管1的直徑可根據實 際工況需要進行選擇，只要保證外油管2及內油管1以及外油管2與水平井的井壁13之間 具有適當的間隙，使得平衡液能夠沿循環通道11實現循環流動，達到稀釋攜砂液的功效即 可。在裝配時，首先由水平井的井口 12處下入外油管2，底部由下而上依次下入絲10、 篩管9、剪斷式單流閥7J441型壓裂封隔器6、密封筒4、斜孔篩管3。壓裂封隔器6下至設 計深度后開始在外油管2內下入內油管1。當內油管1的底部進入與外油管2連接的密封 筒4后，內油管1的底部外表面安裝的0型圈與密封筒4的內表面實現過盈密封，從而實現 外油管2及內油管1下端部之間的密封。所述的水平井的井口 12采用雙管結構的壓裂井 口。在使用時，首先內油管1打壓坐封W41壓裂封隔器6，用另一組車從第一環空通道111 打入洗井液，液體經設置于封隔器6上端側的斜孔篩管3的沿周向均勻布設的若干個斜孔 31，流動至第二環空通道112循環返回地面，形成正常的洗井循環；之后，內油管1繼續升 壓，壓力通過壓裂封隔器6傳遞至剪斷式單流閥7，直至剪斷式單流閥7的銷釘被剪斷泄壓； 此時，即可對目的層位開始進行壓裂施工，由內油管1內向地層擠入壓裂液進行壓裂施工。 一旦擠入地層的含砂壓裂液外竄至封隔器6以上，立即會被循環通道11內打入的平衡液稀 釋并沖至地面，從而徹底解決了砂埋封隔器而卡死管柱的技術問題，保證水平井分段壓裂 作業正常進行，降低了管柱的維修和更換成本，提高了管柱的可靠性。以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，并非用以限定本實用新型的范 圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作出的等同變 化與修改，均應屬于本實用新型保護的范圍。
權利要求1.一種防埋式水平井分段壓裂管柱，其特征在于，所述的防埋式水平井分段壓裂管柱 包括外油管，所述外油管由水平井的井口延伸至所述水平井內，在所述外油管的下端側設 有絲堵，在所述絲堵上端側依次連接有篩管、單流閥、壓裂封隔器、密封筒和斜孔篩管，在所 述外油管內套設有內油管，所述外油管與所述內油管的底端與所述密封筒密封連接，在所 述外油管與內油管及所述外油管與所述水平井的井壁之間形成相貫通的循環通道。
2.如權利要求1所述的防埋式水平井分段壓裂管柱，其特征在于，所述循環通道包括第一環空通道，形成于所述外油管的內壁與所述內油管的外壁之間；第二環空通道，形成于所述外油管的外壁與所述水平井的井壁之間；所述第一環空通道與所述第二環空通道通過所述斜孔篩管的斜孔相連通。
3.如權利要求2所述的防埋式水平井分段壓裂管柱，其特征在于，所述斜孔向所述壓 裂封隔器方向傾斜一定角度。
4.如權利要求3所述的防埋式水平井分段壓裂管柱，其特征在于，所述斜孔的傾斜角 度為45度。
5.如權利要求1至4中任一項所述的防埋式水平井分段壓裂管柱，其特征在于，所述單 流閥為剪斷式單流閥。
6.如權利要求1至4中任一項所述的防埋式水平井分段壓裂管柱，其特征在于，所述外 油管的直徑為114mm ；所述內油管的直徑為73mm。
7.如權利要求1至4中任一項所述的防埋式水平井分段壓裂管柱，其特征在于，所述外 油管的直徑為101. 6mm ；所述內油管的直徑為60mm。
8.如權利要求1至4中任一項所述的防埋式水平井分段壓裂管柱，其特征在于，所述外 油管的底部連接端與所述密封筒相連接；所述內油管的底部連接端的外表面設有0型圈， 并與所述密封筒的內表面過盈配合密封。
專利摘要本實用新型公開了一種防埋式水平井分段壓裂管柱，包括外油管，所述外油管由水平井的井口延伸至所述水平井內，在外油管的下端側設有絲堵，在所述絲堵上端側依次連接有篩管、單流閥、壓裂封隔器、密封筒和斜孔篩管，在所述外油管內套設有內油管，所述外油管與所述內油管的底端與所述密封筒密封連接，在所述外油管與內油管及所述外油管與所述水平井的井壁之間形成相貫通的循環通道。所述循環通道包括第一環空通道和第二環空通道，所述第一環空通道與所述第二環空通道通過所述斜孔篩管的斜孔相連通。本實用新型可防止攜砂液上竄至封隔器以上，避免砂埋封隔器而卡死管柱，降低了管柱的維修和更換成本，提高了管柱的可靠性。
文檔編號E21B33/12GK201908640SQ201120029038
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月27日 優先權日2011年1月27日
發明者吳非, 羅恩勇, 鄧德濤, 郎寶山 申請人:中國石油天然氣股份有限公司