一体化分段压裂完井管柱的制作方法

本实用新型涉及石油勘探开发过程中的完井及生产技术领域，主要涉及一种一体化分段压裂完井管柱。

背景技术：

经过最近几十年的发展，现已形成较为完善的适应不同完井条件的水平井分段压裂完井技术。主流的水平井分段完井压裂技术主要有裸眼封隔器+滑套分段压裂完井技术、水力喷射分段压裂完井技术和簇射孔+泵送桥塞联作分段压裂完井技术等3类技术，其中裸眼封隔器+滑套分段压裂完井技术应用最为广泛。另外，对高温高压酸性环境下井筒完整性和完井技术的研究中，报道了普光气田，塔里木盆地等国内高温高压高含硫或含CO2环境下，对管柱的腐蚀机理、防腐措施、管柱材料的选择、完井模型的建立、完整性评价、防腐防垢及气举一体化完井管柱、完井方案设计等方面进行了研究。

对于需要进行分段压裂的油井，如果储层流体中存在沥青质或腐蚀性气体等，并且需要进行气举生产，目前主流的分段压裂完井管柱不能解决该问题。

技术实现要素：

本实用新型的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本实用新型而学习。

为了应对高温高压高酸高产油藏，保证油井的长期安全生产，本实用新型提供一种一体化分段压裂完井管柱，由上部完井管柱和下部完井管柱组成，其特征在于，所述上部完井管柱包括自上而下依次设置在油管上的安全阀、流动短节、多级气举阀、第一坐落短节、化学注入阀；所述下部完井管柱包括自前向后依次设置在套管上的插管封隔器、膨胀封隔器、投球滑套、裸眼封隔器、压差滑套、循环隔离阀；其中，所述投球滑套、裸眼封隔器、压差滑套形成一组滑套压裂单元，所述滑套压裂单元至少依次设置一套。

根据本实用新型的一个实施例，所述下部完井管柱还包括第二坐落短节，设置在所述插管封隔器与所述膨胀封隔器之间。

根据本实用新型的一个实施例，所述上部完井管柱中，在所述化学注入阀之后还设有水力坐封可回收式封隔器、第三坐落短节。

根据本实用新型的一个实施例，在所述化学注入阀与所述水力坐封可回收式封隔器之间还设有伸缩短节。

根据本实用新型的一个实施例，所述上部完井管柱通过回插装置插入所述插管封隔器中形成一体化密封管柱。

根据本实用新型的一个实施例，所述上部完井管柱与所述插管封隔器呈分离状态。

根据本实用新型的一个实施例，在所述多级气举阀与第一坐落短节之间还设有滑套。

根据本实用新型的一个实施例，位于所述化学注入阀以上的油管、所述套管采用L80材质。

根据本实用新型的一个实施例，位于所述化学注入阀与所述插管封隔器之间的油管采用UNS N08535材质。

本实用新型提供的一体化分段压裂完井管柱具有高温高压、同时存在腐蚀性气体、蜡质、沥青质等特点，不仅考虑了应对高温高压、防腐、防蜡、防沥青等因素，还采用了自喷与气举相结合的开采方式，这种从井筒完整性与流动保障一体化综合考虑的分段压裂完井管柱在国内外尚属首例。

通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本实用新型，本实用新型的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本实用新型的解释说明，而不构成对本实用新型的任何意义上的限制，在附图中：

图1为本实用新型第一实施例的一体化分段压裂完井管柱的结构示意图。

图2为本实用新型第二实施例的一体化分段压裂完井管柱的结构示意图。

图3为本实用新型第三实施例的一体化分段压裂完井管柱的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供一种一体化分段压裂完井管柱，该管柱由可以实现气举生产的上部完井管柱和可以实现分段压裂的下部完井管柱组成。

上部完井管柱包括自上而下依次设置在油管33上的安全阀11、流动短节12、多级气举阀13、第一坐落短节15及化学注入阀(带管线)16。其中，安全阀11是为了实现紧急关井，流动短节12是为了防止安全阀内部受到冲蚀，多级气举阀13用于实现气举生产，第一坐落短节15可以为油管试压提供台阶，化学注入阀16为两个，可以实现防腐剂与防沥青剂的注入，从而在油管内形成相应的现防腐剂与防沥青剂薄膜。此外，在多级气举阀13与第一坐落短节15之间还可以设置滑套14，滑套14可以建立油管与油套环空之间的循环。

在上部完井管柱外侧设有套管31以及与套管31底端内壁相连接的尾管32，其中，套管31的直径例如是9.625英寸，尾管32的直径例如是7英寸。

下部完井管柱包括自前向后依次设置在套管34上的插管封隔器21、膨胀封隔器22、投球滑套23、裸眼封隔器24、压差滑套25、循环隔离阀26；其中，投球滑套23、裸眼封隔器24、压差滑套25形成一组滑套压裂单元，滑套压裂单元至少依次设置一套；套管34的直径例如是4.5英寸。通过上述插管封隔器21可以实现对管柱的坐挂；通过膨胀封隔器22可以保证储层中的流体不能进入膨胀封隔器以上的油套环空中，通过投球滑套23、裸眼封隔器24和压差滑套25配合实现分段压裂，需要进行井径测井，以确定裸眼封隔器24的位置。通过循环隔离阀26实现管柱内外流体的循环及封隔器的坐封。

本实施例中，下部完井管柱还包括第二坐落短节28，设置在插管封隔器21与膨胀封隔器22之间，通过第二坐落短节28实现油井的临时弃井。上部完井管柱可以通过回插装置插入插管封隔器21中形成一体化密封管柱。在插管封隔器21的底部可以设置单向阀，如此，若需起出上部完井管柱，回插装置拔出后即可关闭，既防止井底流体上窜，又防止上部井筒中流体污染储层，单向阀处管柱的内径为插管的内径。

请参照图2，与上一实施例相同，本实施例中的一体化分段压裂完井管柱同样由可以实现气举生产的上部完井管柱和可以实现分段压裂的下部完井管柱组成。上部完井管柱包括自上而下依次设置在油管33上的安全阀11、流动短节12、多级气举阀13、滑套14、第一坐落短节15及化学注入阀(带管线)16。下部完井管柱包括自前向后依次设置在套管34上的插管封隔器21、膨胀封隔器22、投球滑套23、裸眼封隔器24、压差滑套25、循环隔离阀26。

与上一实施例不同的是，本实施例中，上部完井管柱中，在化学注入阀16之后还设有水力坐封可回收式封隔器18、第三坐落短节19。水力坐封可回收式封隔器18锚定上部完井管柱，上部完井管柱通过回插装置插入插管封隔器21中形成一体化密封管柱，回插接头在插管封隔器21中不锚定；第三坐落短节19则可以实现油井的临时弃井，同时也可以配合水力坐封可回收式封隔器18的坐封。此外，在化学注入阀16与水力坐封可回收式封隔器18之间还可以设有伸缩短节17，以补偿管柱的伸缩。

请参照图3，与上一实施例相同，本实施例中的一体化分段压裂完井管柱同样由可以实现气举生产的上部完井管柱和可以实现分段压裂的下部完井管柱组成。上部完井管柱包括自上而下依次设置在油管33上的安全阀11、流动短节12、多级气举阀13、滑套14、第一坐落短节15及化学注入阀(带管线)16、伸缩短节17、水力坐封可回收式封隔器18、第三坐落短节19。下部完井管柱包括自前向后依次设置在套管34上的插管封隔器21、膨胀封隔器22、投球滑套23、裸眼封隔器24、压差滑套25、循环隔离阀26。

与上一实施例不同的是，本实施例中，上部完井管柱与下部完井管柱中的插管封隔器21呈分离状态，即上部完井管柱不再插入到插管封隔器中。

本实用新型中，整个管柱所选用的材质需要耐温150℃，耐压70MPa。优选地，化学注入阀(化学注入管线)以上的管柱采用L80材质并在其内壁上通过注入防腐剂形成防腐剂涂层用于防腐，位于化学注入阀(化学注入管线)与所述插管封隔器之间的油管采用UNS N08535材质，水下部完井管柱中的套管也可以采用L80材质，所有的完井工具均可以采用镍基合金或等效材质。

在使本实用新型提供的一体化分段压裂完井管柱时，包括步骤：

(1)井筒准备：用钻头通井裸眼段，用模拟管串通井，并用刮管器刮套管。

(2)管柱下入：用钻杆送入下部完井管柱。包括套管、插管封隔器21、膨胀封隔器22、裸眼封隔器24、投球滑套23、压差滑套25等。

(3)投球至循环隔离阀26处坐封裸眼封隔器24和插管封隔器21，起出钻杆，下入上部完井管柱插入下部完井管柱中。

(4)进行分段压裂。

(5)投入生产，如需临时弃井，可以在第二坐落短节28或第三坐落短节19上投堵塞器进行封堵。

本实用新型提供的一体化分段压裂完井管柱采用自喷与气举相结合的开采方式，能够实现分段压裂、测试及生产一体化，缩短完井周期、降低油层污染，保护油层。该管柱具有耐高温、耐高压、防腐、防蜡及沥青质等功能。本实用新型还通过水力坐封可回收式封隔器与插管封隔器双重密封，提高密封可靠性。

以上参照附图说明了本实用新型的优选实施例，本领域技术人员不脱离本实用新型的范围和实质，可以有多种变型方案实现本实用新型。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本实用新型较佳可行的实施例而已，并非因此局限本实用新型的权利范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本实用新型的权利范围之内。