專利名稱：多功能一體化氣舉工藝管柱的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種多功能一體化氣舉工藝管柱，屬于油井完井和生產技術領域。
背景技術：
隨著油田的高速開發，以氣舉采油為主要舉升方式的油田因地層能量不能及時得到補充，維持地層壓力水平較低。為保持油田穩產和減緩產量下降速度，需采取壓裂或酸壓施工提高油井單井產能。為了降低壓裂液破膠和酸化反應后的殘液對油層的傷害，在壓裂完成后，要快速排出這些流體，然而，低壓油藏僅靠自然放噴或替置原油已經達不到快速返排目的。若通過連續油管和氮氣氣舉排液，雖然能實現壓裂液迅速返排，但排液完成后，油井通常不能恢復自噴，需要起出壓裂管柱，重新作業壓井，下入氣舉管柱完井生產，會造成地層二次傷害和增加作業成本。傳統壓裂管柱的壓裂施工工序復雜,排液成本高,作業時間長。常規的氣舉管柱僅用于完井生產，沒有考慮洗井、不壓井作業和油層保護。當管柱結蠟或其它原因需要熱洗時，洗井液會大量進入地層；當管柱檢修時，壓井液同樣會大量漏入地層，一方面會影響壓井措施或熱洗質量，另一方面作業后油井產能恢復慢排液周期較長，更嚴重的是入井液對油藏造成污染。
發明內容本實用新型的目的在于提供一種多功能一體化氣舉工藝管柱，其不僅能完成油井壓裂，還能完成氣舉排液，進行氣舉采油生產，并具備洗井和不壓井作業的功能。本實用新型的具體技術方案如下:本工藝管柱設在套管內，其自上而下通過油管依次連接各級外設氣舉閥的高壓氣舉工作筒；末級高壓氣舉工作筒下端通過油管連接滑套；滑套下端通過油管連接密封插管，密封插管下端直接插入永久式的封隔器內；封隔器下端通過油管連接座放短節；座放短節下端通過油管連接喇叭口。本實用新型的優點在于能實現壓裂作業、氣舉排液、不壓井作業、氣舉采油生產和后期熱洗管柱、五項功能，可實現一趟管柱洗井和不壓井作業，能避免入井液漏失，提高熱洗質量，降低油層污染，保護油層。生產時效高，配套設備少，可操作性強，工藝可靠，作業成本低，氣舉生產穩定。
圖1為多功能一體化氣舉工藝管柱結構示意圖。圖2為高壓氣舉工作筒的結構剖面圖。
具體實施方式
[0010]實施例:參照圖1和2對本實用新型的實施例進一步說明:本工藝管柱設在套管內，其自上而下通過油管I依次連接各級(本實施例為四級)外設氣舉閥的高壓氣舉工作筒2 ;末級高壓氣舉工作筒2下端通過油管I連接滑套3 ;滑套3下端通過油管I連接密封插管4，密封插管4下端直接插入永久式的封隔器5內；永久式封隔器5下端通過油管I連接座放短節6 ;座放短節6下端通過油管I連接喇叭口 7。在高壓氣舉工作筒2的偏心安裝筒9上端螺紋連接油管接箍8，油管接箍8的中心線14與偏心安裝筒9的中心線13的距離為10-20毫米(本實施例為15毫米)，在偏心安裝筒9筒體外側閥座11上螺紋連接耐高壓的氣舉閥10，閥座11與偏心安裝筒9內腔間設有流體通道12，注入氣體通過偏心安裝筒9和氣舉閥10上的小孔從環空注入生產管柱。本工藝管柱的KPX-115高壓氣舉工作筒2的分布由系統供氣啟動壓力、壓井液梯度、注氣量和地層供液等因素確定，多級高壓氣舉工作筒2之間的距離在200— 500米之間(本實施例為300米)，滑套3與下部封隔器5之間的距離為20— 70米(本實施例為34米)，封隔器5與下部喇叭口 7之間的距離為30— 80米(本實施例為40米)，可以滿足氣舉生產的要求。本工藝管柱油井壓裂后的返排效果理想，平均排液時間縮短3-5天，入井液返排率達98%，單井平均增產量27t/d，井口最高施工壓力75MPa，未出現管柱串漏現象，施工成功率100%。本工藝管柱各連接設備的功能如下:I)高壓氣舉工作筒:高壓氣舉工作筒的主要作用是為氣舉閥提供工作載體，用于氣舉井卸荷和控制注氣量，達到舉升井下液體的目的，其級數及深度等相關參數由氣舉工藝設計決定，其具備可承受90MPa高壓的工作筒厚度，并具備與所連接油管一致的過流通道。2)滑套:為管柱提供循環通道，用于壓井或洗井。滑套設置有帶循環孔的內套和外套，通過帶有特殊移位工具的鋼絲作業串上下拖動內套，即可無限次地打開和關閉滑套，從而為套管與油管之間建立通道，工作壓力可以達到90Mpa。3)封隔器:永久式的封隔器具有用于卡定套管和密封油套環空的液壓卡瓦和密封膠筒。生產時，阻隔環空內的氣體從管腳直接進入油管，避免管腳進氣；避免入井液從油套環空進入地層，阻隔地層油氣體上涌，實現不壓井作業。4)密封插管:連接上下管柱，同時實現鎖定和密封。密封插管上設置棘爪機構，可防止油井插管脫離封隔器；起油管時，可旋轉或直接上提生產管柱，使密封插管脫離封隔器，作業方便。5)座放短節:類似油管短節，設有鎖定槽和定位臺階，為單流閥和堵塞器等流量控制工具提供載體，阻隔入井液從油管進入地層或防止地層油氣體上涌。6)喇叭口:有足夠大的內徑，以方便測試工具串通過。本工藝管柱的操作及工作過程如下:—、下入管柱、壓裂、排液和氣舉完井投產I)先下入封隔器5及其以下管柱，至設計位置后，投球坐封封隔器5并丟手，起出丟手以上管柱；[0026]2)下入密封插管4及以上管柱，管柱下到位后下探5噸，再上提2噸，證實密封插管4插入封隔器5，再下探2噸，坐入油管掛，安裝井口 ；3)連接地面高壓管線，進行壓裂作業；4)壓裂完后，拆卸地面高壓管線和井口保護器；5)利用現場氣舉地面管線從壓縮機站引進氣源，向油套環空注氣；6)出油管線導入放噴管線，同時控制注氣速度，使環空液面下降，井下氣舉閥10逐級暴露出來，通過氣舉閥10向油管I中注氣。由于氣體注入油管I后與井筒中的流體混合，降低了井筒中的流體密度，將井液舉升至地面，達到返排壓裂液的目的；7)環空液面下降到最末一級工作閥位后，氣舉系統穩定，壓裂液返排結束，將地面出油管線倒入生產系統，開始油井氣舉穩定生產。二、油井洗井作業油井在生產一段時間后，由于結蠟會導致油管內徑局部縮小而影響生產效果，要通過熱洗清蠟。本工藝管柱熱洗時能避免熱洗液進入地層，提供熱洗效率，避免油層污染。洗井通過以下步驟實現:I)通過鋼絲作業在座放短節6內投入單流閥，可阻隔熱洗液進入地層；2)通過鋼絲作業下入專用移位工具打開滑套3，提供洗井通道；3)熱洗:從油套環空注入熱洗液，經滑套3流入油管I進入地面流程；受單流閥和封隔器5的阻隔，熱洗液不會進入地層，能有效提高熱洗效率和保護油層，避免因壓井作業造成的污染；4)通過鋼絲作業撈出單流閥和關閉滑套，恢復油井氣舉生產。三、不壓井作業油井工作一定期限后，由于油藏地質的變化，工作閥的位置需要重新確定，這就需要修井作業，以更換管柱。本實用新型不壓井修井作業的步驟如下:I)通過鋼絲作業在座放短節6內投入堵塞器，關閉地層與油管的過流通道；2)從油套環空和油管同時放空。放空結束后，從環空灌入清水，液體由氣舉閥10流入油管1，直至油管返液。關閉采油樹主閘閥，從環空憋壓至lOMPa，穩壓30分鐘，若壓降小于0.5MPa,說明堵塞器和封隔器密封良好，并卸壓。由于堵塞器和封隔器5的阻隔作用，入井液不會進入地層，地層液體或氣體也不會上涌，從而實現不壓井作業，有效保護油層和提高產能恢復速度。3)通過旋轉和上提管柱從封隔器5內起出密封插管4及以上管柱，保留封隔器5及以下管柱；4)根據設計要求下入更新后的管柱，將密封插管4插入封隔器4，安裝井口和地面管線；5)通過鋼絲作業撈出堵塞器，氣舉投產完井。
權利要求1.一種多功能一體化氣舉工藝管柱，其特征在于: 該管柱設在套管內，其自上而下通過油管(I)依次連接各級外設氣舉閥的高壓氣舉工作筒(2);末級高壓氣舉工作筒(2)下端通過油管(I)連接滑套(3)，滑套(3)下端通過油管(I)連接密封插管(4)，密封插管(4)下端直接插入封隔器(5)內，封隔器(5)下端通過油管(1)連接座放短節(6)，座放短節(6)下端通過油管(I)連接喇叭口(7)；
2.如權利要求1所述的多功能一體化氣舉工藝管柱，其特征在于多級高壓氣舉工作筒(2)之間的距離在200— 500米之間，滑套(3)與下部封隔器(5)之間的距離為20— 70米，封隔器(5)與下部喇叭口(7)之間的距離為30— 80米；
3.如權利要求1所述的多功能一體化氣舉工藝管柱，其特征在于封隔器(5)為永久式封隔器。
專利摘要本實用新型公開了一種多功能一體化氣舉工藝管柱，是為管柱具備壓裂、氣舉排液及氣舉完井的功能而設計的。本工藝管柱設在套管內，其自上而下通過油管依次連接各級外設氣舉閥的高壓氣舉工作筒；末級高壓氣舉工作筒下端通過油管連接滑套；滑套下端通過油管連接密封插管，密封插管下端直接插入永久式的封隔器內；封隔器下端通過油管連接座放短節；座放短節下端通過油管連接喇叭口。本實用新型的優點在于能實現壓裂作業、氣舉排液、不壓井作業、氣舉采油生產和后期熱洗管柱、五項功能，可實現一趟管柱洗井和不壓井作業，能避免入井液漏失，提高熱洗質量，降低油層污染，保護油層。生產時效高，配套設備少，可操作性強，工藝可靠，作業成本低，氣舉生產穩定。
文檔編號E21B43/26GK203081417SQ20122067828
公開日2013年7月24日 申請日期2012年12月10日 優先權日2012年12月10日
發明者雷宇, 伍正華, 王振松, 牛瑞云, 索美娟, 羅文銀, 嵇國華, 齊韋林, 羅威, 孫彬 申請人:中國石油天然氣股份有限公司