一种用于裸眼水平井的分段完井管柱和方法与流程

1.本发明涉及油气开发工程领域，具体涉及一种用于裸眼水平井的分段完井管柱和方法。


背景技术：

2.随着油气井向深层、超深层海相领域的推进，井身结构也日益复杂，套管下入难度增加。而裸眼水平井分段完井技术加上酸化压裂已成为超深高温高压油气井开发和建产的主要手段之一。
3.现有技术中，常用的裸眼水平井分段管柱下部为密闭空间。在施工过程中，需通过连续油管或震荡试挤的方式将酸液挤入产层。但超深井面临连油替酸量小，酸液高温下的反应时间快，效果不理想，震荡试挤增加管柱安全风险等问题，该管柱一旦无法压开储层，后续的作业施工难度极大。
4.由此，需要发明一种可在酸化前直接将酸液替至设计位置的用于裸眼水平井的分段完井管柱和方法，用于保证替酸的可靠性。


技术实现要素：

5.针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种用于裸眼水平井的分段完井管柱和方法。使用该分段完井管柱可以在酸化前将酸液替至设计位置，从而避免了现有技术中的效果不理想的问题。同时，利用该分段完井管柱还可以采用直接循环的方式进行注酸，而不是挤注酸液的方式，增加了替酸的可靠性，降低了施工难度。
6.根据本发明的一方面，提出了一种用于裸眼水平井的分段完井管柱，包括：
7.能被先下入到水平井筒内的下部管柱，所述下部管柱具有设置在末端的剪切球座和设置在上端的悬挂器，以及设置在所述剪切球座和所述悬挂器之间的用于起到分段封隔的裸眼封隔器和用于实现分段改造的滑套，
8.能被后下入到水平井筒内的并能与所述下部管柱连接的上部管柱，所述上部管柱具有完井封隔器和设置在所述完井封隔器的下端的回插头，
9.其中，所述回插头能密封式插入到所述悬挂器中。
10.该分段完井管柱的剪切球座在下入过程中能实现内外连通，从而实现正反循环；该分段完井管柱在回插前将上部空间替为完井液，保障长期生产期间油套环空安全；回插后分段完井管柱可实现正反循环，有助于将酸液替至设定位置，降低后期改造难度。
11.在一个实施例中，所述滑套构造为投球式滑套，且位于最上端的所述滑套的下端临近式设置所述裸眼封隔器，而其它的所述滑套的两端均临近式设置有所述裸眼封隔器。
12.根据本发明的第二方面，提出了一种利用根据上述的分段完井管柱进行分段完井的方法，包括：
13.步骤一，将所述下部管柱下入到设计位置，并坐挂所述悬挂器，
14.步骤二，将所述上部管柱下入，并使得所述回插头密封式回插到所述悬挂器中，
15.步骤三，在所述管柱内正循环进行替酸，
16.步骤四，促动所述裸眼封隔器和所述完井封隔器坐封，并逐级进行分段改造。
17.在一个实施例中，在步骤一中，通过钻杆柱将所述上部管柱下入到设计位置，且在所述悬挂器坐挂并丢手后，进行正循环以将上部泥浆替换为无固相压井液。
18.在一个实施例中，在使无固相压井液正循环替换上部泥浆过程中，采用不小于0.8m3/min的排量进行。
19.在一个实施例中，在步骤三中，以不大于0.5m3/min的排量进行正循环，以将酸液替换到水平井的水平段的a点位置。
20.在一个实施例中，在步骤四中，在井口投放用于匹配所述剪切球座的球，候球100-150分钟后，泵送酸液以将球送到位至所述剪切球座，并通过油管加压的方式依次坐封所述裸眼封隔器和所述完井封隔器。
21.在一个实施例中，在步骤四中，以不大于0.5m3/min的排量泵送用于匹配所述剪切球座的球。
22.在一个实施例中，在所述裸眼封隔器和所述完井封隔器坐封后，环空加压验封，验封成功后继续加压以憋掉所述剪切球座以建立管柱与地层的连通通道，并进行第一段酸化改造。
23.在一个实施例中，在第一段酸化改造后，通过井口投球匹配最底部的所述滑套，所述管柱内加压打开位于最底部的所述滑套用于进行第二层的酸化改造，再后，逐级井口投球打开相应的所述滑套，实现后续井段的分段改造作业。
24.与现有技术相比，本发明的优点在于，该分段完井管柱的下端具有剪切球座，不是密闭的空间，一方面使得下部管柱在下入过程中，不需要注浆也能顺利的下入；另一方面，在悬挂器坐挂后，并在上部管柱回插完成后，环空通道并没有被封堵，方便建立正循环，以将酸替至设定位置。从而，利用该分段完井管柱进行分段完井可以减少高破裂压力储层难压的风险，降低施工作业难度。进而利用该分段完井管柱能更好的解决超深高破裂压力储层难压问题。
附图说明
25.下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：
26.图1显示了根据本发明的一个实施例的分段完井管柱。
27.附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
28.下面将结合附图对本发明做进一步说明。
29.图1显示了根据本发明的一个实施例的分段完井管柱100。如图1所示，分段完井管柱100包括下部管柱1和上部管柱2。其中，下部管柱1能被先下入到水平井筒内。而上部管柱2能被后下入到水平井筒内，并能与下部管柱1连接，以形成完整的分段完井管柱100。
30.具体地，下部管柱1具有设置在末端的剪切球座11和设置在上端的悬挂器12。在剪切球座11和悬挂器12之间设置用于起到分段封隔的裸眼封隔器13和用于实现分段改造的滑套14。根据实际所施工的水平井的不同，可以适当设置裸眼封隔器13以及滑套14的位置
和数量。例如，除了最上端的滑套14之外的其它滑套14的两端均设置有裸眼封隔器13，用于实现该段的滑套14的封隔。而位于最上端的滑套14的下端设置有裸眼封隔器13，用于实现下端的封隔，其上端可以利用上部管柱2的完井封隔器21，用于实现上端的封隔。
31.另外，滑套14可以采用现有技术中的成熟的投球式滑套。悬挂器12包括悬挂器本体和丢手工具，且两者利用马牙扣连接(图中未示出)。同时，丢手工具为投球式，也就是说，在丢手工具的内部设置有用于承接球的球座(图中未示出)。
32.上部管柱2包括完井封隔器21和设置在完井封隔器21的下端的回插头22。其中，该回插头22能密封式插入到悬挂器12中，用于实现上部管柱2和下部管柱1之间的密封连接。
33.下面根据图1详细叙述利用分段完井管柱100进行分段完井的方法。
34.在下部管柱1的上端连接送放工具，并在送放工具的上端设置钻杆，则可以通过钻杆和送放工具将下部管柱1送至设计位置。然后，向钻杆内投球至送放工具的内部球座上，钻杆内加压座挂悬挂器12，使悬挂器12卡挂在套管壁上，防止下部管柱1移动。
35.活动钻杆用于确认悬挂器12卡挂有效支撑后，钻杆内继续加压使悬挂器12的本体与送放工具之间的马牙扣退开，实现丢手。
36.钻杆内继续加压，送放工具的球座销钉剪断，使得球座掉落并坐挂在送放工具的位于下端的堵头上。在送放工具的球座掉落的同时，送放工具的上部循环孔打开。
37.上提钻杆1，大排量(比如，不小于0.8m3/min)泵送无固相压井液。所泵送的压井液通过送放工具的上部循环孔进入环空，以正循环上部泥浆为无固相压井液。压井平稳后起出钻杆，由于钻杆与送放工具间采用丝扣连接，送放工具随之出井。
38.利用油管3下入上部管柱2。上部管柱2到位后，回插头22进入悬挂器12的密封筒以实现密封，同时回插头22和密封筒采用马牙扣实现固定。安装完井井口。
39.油管3内低排量(例如，不大于0.5m3/min)正循环替酸至设计位置，例如水平段a点位置。这种循环注酸的方式可以保证酸液顺利进入到设计位置。
40.井口投球，侯球100-150分钟，例如120分钟，以不大于0.5m3/min的排量泵酸送球入剪切球座11。根据压力情况判断球到位后，油管加压依次座封裸眼封隔器13和完井封隔器21。座封结束后，环空加压验封。验封成功后油管3加压憋掉剪切球座11，建立油管与地层连通通道。
41.油管内进行第一段酸化改造。改造结束后井口投球至最底部投球式滑套14。油管内加压打开该段滑套14，用于进行第二层的酸化改造。然后，逐级井口投球打开相应段的滑套14，实现后续井段的分段改造作业。最后进行排液、求产。
42.本技术的分段完井管柱100可建立正反循环，由此保证酸液能循环至设计位置，解决传统工艺无法替酸的难题，特别适用于高破裂压力地层油气井，其施工作业时间短、作业工序少、施工风险小、可有效降低后续作业难度。
43.以上仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。