专利名称：油气井充填防砂设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油气井防砂技术领域，具体地说是一种油气井充填防砂设备。
背景技术：
在油田的生产过程中，会从地层中携带一些砂粒进入井筒，这就是油气井出 砂。油气井出砂是油气井减产或躺井的一个重要原因。油气井出砂造成的危害统称为砂 害。油气井出砂造成的危害主要为1、使地面和井下设备严重磨蚀，甚至造成卡井； 2、冲砂检泵和地面清罐等维修工作量剧增；3、砂埋油层或井筒砂堵造成停产；4、出 砂严重时甚至造成井壁坍塌和损坏油套管。不但增加了生产成本，还增加了开采难度。 疏松砂岩油藏防止油层出砂是维持油井正常开采的一项关键的技术措施，防砂工艺种类 很多，防砂功效各有千秋。充填防砂工艺技术是一类最为完善和有效的防砂工艺技术， 早期的绕丝筛管砾石充填，只对炮眼和筛管与套管环空进行充填。为了满足填充亏空地 层的需要，发展了地层填砂与筛管砾石充填结合的复合防砂工艺，为了简化施工工艺和 提高施工效果，发展了一次性封隔挤压(高压)充填防砂工艺技术和压裂充填防砂工艺技 术。这些充填工艺中是以水或水溶液为携带介质携带充填颗粒进行充填防砂。充填设备 采用裸眼井是对筛管与井筒之间的环空部进行充填，套管完井是对筛管与套管之间的环 空进行充填。由于充填施工中使用大量的水或水溶液，施工过程中随着不同的井况，都 会产生不同程度的漏失和对地层产生不同程度的伤害。对低压力系数和漏失严重的油气 井甚至实现不了充填施工。现有的充填防砂技术的主要缺陷如下1、不适用储层压力和严重漏失的井层，油田开发到中后期此种井况越来越多。2、出砂气田的大量开发，充填防砂在出砂气田应用是一种最为有效的方法。但 采用液体携带充填颗粒状，液体将会大量漏失，对于水敏性严重的气层将会严重影响产 气效果。3、随着水平井钻完井及其开采技术的完善及其取得的可观的经济效益，使得采 用水平井开采油气田将越来越广泛，为了减少钻完井的污染及其保护井筒，裸眼筛管完 井已不局限于出砂油田，采用裸眼筛管完井已是很普遍，这些井中很多是不适合采用液 体携带颗粒充填。4、城市用气量的高速增长，用气的需求量随季节性有较大的差别，因此储气库 的建设必然越来越迫切，而储气库的裸眼筛管完井充填(保护筛管和井筒)是一种有效和 必要措施，储气库所选择的地层压力系数都是比较低，渗透性也比较低，采用现有的充 填技术由于漏失而建立不起有效的循环，很难实现充填施工。另外采用现有技术将会有 大量的液体漏失进地层，因此这类较低渗透能力的地层经不起外来液体的污染。5、为了提高采收率，油田对于钻完井及开发技术的要求亦越来越高，而现有的 充填技术容易造成地层污染，对井筒及附近井壁产生破坏。
实用新型内容为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种油气井充填防砂设 备，该设备适用于以气体或液体为携带介质的充填方法，适用于多种井况，不污染地层。为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案油气井充填防砂设备，包括由充填工具和传输管柱组成的充填管汇，还包括第 一压风机、第二压风机和颗粒添加装置，第一压风机与传输管柱的上端连通，第一压风 机与传输管柱之间设有颗粒添加装置，第二压风机与传输管柱与油气井套管之间的环空 连通。进一步，所述传输管柱的垂直段内设有螺旋管，所述第一压风机与螺旋管连 通。进一步，所述第一压风机和第二压风机的进气端分别连接水溶液雾化器。与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于1、本实用新型的油气井充填防砂设备适用于以气体或泡沫为携带介质进行充填 防砂的工艺。实现了低压力系数的油气层和漏失严重的油气层的充填施工。适用于不同 压力系数的地层施工。适用于直井、水平井、和其它定向井。2、本实用新型的油气井充填防砂设备采用气体进行充填的过程没有液体的漏 失，避免了充填施工中液体对地层的污染和伤害，把污染降低到了最低的程度。同时也 降低了对地面的环境污染。3、本实用新型的油气井充填防砂设备采用气体进行充填，对井眼具有气举解堵 的作用，因此对井眼和近井地层具有很好的解除堵塞的作用。4、本实用新型的油气井充填防砂设备减少了充填过程中填充颗粒与地层颗粒混 合，更好地确保了充填层渗透性能。5、本实用新型的油气井充填防砂设备除了使用常规石英砂和陶粒作为充填材料 外，还可以有针对性地选用低密度的特种颗粒(如有机塑料颗粒)作为充填颗粒，能更好 地被携带，能更好地满足长井段水平井充填的要求。6、本实用新型的油气井充填防砂设备确保了更好的充填效果和更好的开采效 果。
图1为本实用新型的油气井充填防砂设备的结构示意图；图2为本实用新型的油气井充填防砂设备的传输管柱的直井段的结构剖图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型 的限定。如图1所示，图1为本实用新型的油气井充填防砂设备的结构示意图。油气井 充填防砂设备，包括由充填工具1和传输管柱2组成的充填管汇，还包括第一压风机3、 第二压风机4和颗粒添加装置5，第一压风机3与传输管柱2的上端连通，第一压风机3 与传输管柱2之间设有颗粒添加装置5，第二压风机4与传输管柱2和油气井套管6之间的环空连通。作为本实施例的一个优选，所述传输管柱2和油气井套管6之间的环空还与外排 接收器9连通。作为本实施例的一个优选，如图2所示，图2为本实用新型的油气井充填防砂设 备的传输管柱的直井段的结构剖图。所述传输管柱2的垂直段内设有螺旋管7，所述第一 压风机3与螺旋管7连通。作为本实施例的一个优选，所述第一压风机3和第二压风机4的进气端分别连接 气源8。当携带介质采用雾化水汽时，以水溶液雾化器替代气源8与第一压风机3和第二 压风机4的进气端连接。当携带介质采用泡沫时，以泡沫发生器替代气源8与第一压风 机3和第二压风机4的进气端连接。其中传输管柱的直井段可用直油管或内装螺旋管的油管，传输管柱的水平段采 用常规油管即可。当然，本实用新型的油气井充填防砂设备还包括本领域技术人员来说应想到的 辅助工具，如扶正器10、丝堵11和封隔器12等。在此不再赘述。使用本实用新型的充填防砂设备进行油气井充填防砂的过程包括如下步骤(1)通井，裸眼井段通井采用钻进的钻头通井，套管内通井采用直径相当的通井 规通井。(2)下充填管汇，裸眼筛管完井充填先下完井管汇，再下充填管汇；套管内充 填直接下入充填管汇。充填管汇包括传输管柱和充填工具。充填工具包括丢手式或插入 式充填工具，即传输管柱与充填工具丢手连接或插入连接。(3)洗井，采用气体或泡沫作为循环介质进行循环洗井，包括用气体或泡沫清洗 钻完井泥浆，如果井内有液体，采用气体或泡沫作为循环介质进行正循环驱替井内液体 溶液。(4)充填施工裸眼筛管完井的井是对筛管与井筒环空部分用充填颗粒充填， 套管完井的充填是对筛管与套管环空与射孔孔眼部分用充填颗粒充填。充填设备采用压 风机和加充填颗粒(砂)的装置，压风机压入作为携带介质的气体或泡沫，气体或泡沫携 带充填颗粒，并将充填颗粒顶替到目的位置。(5)上提传输管柱，丢手式充填工具先丢手后上提传输管柱l_2m，插入式充填 工具直接上提传输管柱l_4m。(6)采用气体或泡沫介质进行返循环洗井，气体或泡沫从套管环空进入，从丢手 以上的传输管柱返出地面。洗出传输管柱内多余的充填颗粒。(7)起出丢手以上传输管柱。其中步骤(3)中“气体”包括空气、氮气、二氧化炭和雾化水气。泡沫是由发 泡剂水溶液与气体混合发泡而成。其中步骤(4)中“充填颗粒”包括石英砂颗粒、陶瓷颗粒或塑料颗粒，所述颗 粒的粒径为0.2-2mm，密度为1.0_3.0g/cm3。以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用 新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范 围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的 保护范围内。
权利要求1.油气井充填防砂设备，其特征在于，包括由充填工具和传输管柱组成的充填管 汇，还包括第一压风机、第二压风机和颗粒添加装置，第一压风机与传输管柱的上端连 通，第一压风机与传输管柱之间设有颗粒添加装置，第二压风机与传输管柱与油气井套 管之间的环空连通。
2.根据权利要求1所述的油气井充填防砂设备，其特征在于，所述传输管柱的垂直段 内设有螺旋管，所述第一压风机与螺旋管连通。
3.根据权利要求1所述的油气井充填防砂设备，其特征在于，所述传输管柱和油气井 套管之间的环空还与外排接收器连通。
4.根据权利要求1所述的油气井充填防砂设备，其特征在于，所述第一压风机和第二 压风机的进气端分别连接水溶液雾化器。
5.根据权利要求1所述的油气井充填防砂设备，其特征在于，所述第一压风机和第二 压风机的进气端分别连接泡沫发生器。
专利摘要本实用新型公开了一种油气井充填防砂设备，包括由充填工具和传输管柱组成的充填管汇，还包括第一压风机、第二压风机和颗粒添加装置，第一压风机与传输管柱的上端连通，第一压风机与传输管柱之间设有颗粒添加装置，第二压风机与传输管柱与油气井套管之间的环空连通。本实用新型的油气井充填防砂设备以气体或泡沫为携带介质，适用于更多井况的油气井，施工过程对地层不造成污染。
文档编号E21B43/02GK201794568SQ20102054695
公开日2011年4月13日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者李光银, 陈应淋 申请人:安东石油技术(集团)有限公司