一种具有存砂功能的串式管柱及油井冲砂方法与流程

1.本发明涉及油田油井沉积砂冲砂工具及方法，属于油田油井维护技术领域，具体为一种具有存砂功能的串式管柱及油井冲砂方法，是针对油田油井底部沉积砂而设计研发的一种有存砂功能的串式管柱。


背景技术：

2.油井出砂现象比较普遍，井底砂子沉积多了埋没油层影响正常采油，井况好的，可以采用标准的冲砂方法将砂子冲出，具体方法是采用油管逐根下入井底沙面，地面泵车与油管连接，泵车注水打压循环，将砂子直接从井底冲到地面。随着油井开采，地层压力越来越低，一部分油井地层产生漏失，地面泵车压力损失大，建立的水砂混合液无法直接达到地面，从而砂子冲不上来。甚至砂子重回油层，出现沙埋油层，影响油井正常采油。目前虽然有一些如泡沫冲砂、暂堵剂堵油层冲砂、捞砂泵捞砂等方法，但以上方法均不能满足生产需要。
3.尤其超深井冲砂难度更大，因为砂子比重大于水，砂子长距冲至地面，需要更大压力即举升力。超深井冲施工过程，需要连接油管、停泵操作，砂子受到本身重力作用重新回落到井底，特别是出现地层压力低和产生漏失井况，井底砂冲作业难度更大。如何将井底沉积砂高效冲出已经成为生产难点需要解决。


技术实现要素：

4.针对现有油井冲砂技术因不能很好达到冲砂效果，而提出的一种具有存砂功能的串式管柱及油井冲砂方法，通过单节存砂管柱串联，构成具有收集砂子功能的油井冲砂管柱，实现了将漏失井、超深井的井底砂子冲起后储存到存砂管柱串内，进一步的，冲砂管柱起出到地面时，砂子也随同被带到地面，即到达了高效、简洁油井冲砂目的。
5.本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：1．一种具有存砂功能的串式管柱及油井冲砂方法，主要包括：套管、油管接箍、作业短接、环空上接箍、外管、扶正筋、中心管、环空下接箍、斜锥体以及设备构成必要组件。
6.其中：套管处于油井中，油管接箍通过螺纹连接方式连接作业短接上部。作业短接下部通过螺纹连接环空上接箍；环空上接箍通过螺纹方式连接外管；外管下部内螺纹连接环空下接箍外螺纹上部分；中心管上部通过螺纹方式连接扶正筋；下部分通过外螺纹连接接环空下接箍外螺纹上部分；斜锥体通过螺纹连接方式连接最下一段管住的作业短接，并斜锥体的锥尖端插入油井底沉积砂中。
7.2．所述的一种具有存砂功能的串式管柱及油井冲砂方法，套管与油管接箍、作业短接、环空上接箍、外管、环空下接箍、斜锥体连接后的通体外壁形成一个环套空间。用于地
面泵车直接将压力水泵入油井井底，即注水环套空间。
8.3．所述的一种具有存砂功能的串式管柱及油井冲砂方法，通过以上环空上接箍、外管、中心管、环空下接箍连接后，形成一个环形容器空间，用于储存沉积砂，即储存砂环套空间。
9.4．所述的一种具有存砂功能的串式管柱及油井冲砂方法斜锥体、作业短接、环空下接箍内壁、中心管内壁、扶正筋又形成一个空间，即水砂混合液流道空间。
10.5．所述的一种具有存砂功能的串式管柱及油井冲砂方法扶正筋为十字侧翼造型，处于储存砂环套空间内，起到中心管垂直扶正及构成流道空间作用。
11.6．所述的一种具有存砂功能的串式管柱及油井冲砂方法，中心管上部分开有四个均布孔，用于从井底冲来的水砂混合液流出水砂混合液流道空间进入储存砂环套空间。
12.由于采取上述技术方案，本发明具有如下有益效果：1、本发明一种具有存砂功能的串式管柱及油井冲砂方法，通过巧妙、合理结构设计，使得冲砂作业时，井底沉积砂留存在各个串联管柱的储存砂环套空间内，在提取管柱同时将砂直接带出的方法。避免了现有冲砂工业方法中一次性将砂冲出地面的大功率作业，浪费能源同时效果不好的问题。
13.2、本发明所述的一种具有存砂功能的串式管柱及油井冲砂方法集冲砂、捞砂一体，期间作业不需转换，工艺简单、实操性强。
14.3、本发明所述的一种具有存砂功能的串式管柱及油井冲砂方法采用每节具有独立冲砂收集功能的管住串联结构，可根据油井沉积沙工况自由组合，从而提高了冲砂作业的适用性。
15.附图说明：图1为本发明所述的一种具有存砂功能的串式管柱及油井冲砂方法存砂管柱串接中剖图；图2为本发明所述的一种具有存砂功能的串式管柱及油井冲砂方法冲砂水砂混合液在各个空间流动及沉沙原理示意图；图3为本发明所述的一种具有存砂功能的串式管柱及油井冲砂方法单节存砂管柱；图4为本发明所述的一种具有存砂功能的串式管柱及油井冲砂方法扶正筋示意图；图5为本发明所述的一种具有存砂功能的串式管柱及油井冲砂方法中心管示意图；图中，1、套管2、油管接箍；3、作业短接；4、环空上接箍；5、外管；6、扶正筋；7、中心管；8、环空下接箍；9、斜锥体。
16.具体实施方式：以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。
17.如图1、图2、图3、图4、图5图所示，本发明所述的一种具有存砂功能的串式管柱及油井冲砂方法，适用于油田漏失井、超深井沉积砂冲砂作业。具体是一种具有存砂功能的串式管柱及油井冲砂方法。其中主要包括：套管1；油管接箍2；作业短接3；环空上接箍4；外管5；扶正筋6；中心管7；环空下接箍8；斜锥体9；中心管7上开的孔7孔。
18.具体结构如下：如图1所示，套管1处于油井中，油管接箍2通过螺纹连接方式连接作业短接3上部。作业短接3下部通过螺纹连接环空上接箍4；环空上接箍4通过螺纹方式连接外管5；外管下部5内螺纹连接环空下接箍8外螺纹上部分；中心管7上部通过螺纹方式连接扶正筋6；中心管7下部分通过外螺纹连接接环空下接箍8外螺纹上部分；斜锥体9通过螺纹连接方式连接最下一段管住的作业短接3，并斜锥体9的锥尖端插入油井底沉积砂中。
19.本发明工作原理和实现方法如下：本发明一种具有存砂功能的串式管柱及油井冲砂方法工作原理是采用多个存砂管柱依次串连连接，形成连续的冲砂管柱。连续的冲砂管柱外壁与套管1形成一个环套空间。用于地面泵车直接将压力水泵入油井井底，即注水环套空间。
20.管柱的各个部件间通过自上而下螺纹连接后内壁形成一个水砂混合液的冲砂流道，即水砂混合液流道空间。
21.以上管柱的各个部件间连接后，又形成一个环形容器空间，用于储存沉积砂，即储存砂环套空间。
22.冲砂水流从井底冲起的水与砂子的混合液，经过三个环套空间后，砂子靠自身重力向下自然沉降到每节存砂管柱的储存砂环套空间内。储存砂环套空间一段一段储存砂，即接力方式将超深井、压力漏失井底沉积砂冲出地面。实现油井维护、冲砂目的。
23.具体操作步骤如下：如图1、图2所示：实际作业时，根据所在油井的地质勘探情况，也就是井底沉积砂工况。设计需要多少段冲砂管柱，直至油井井底，使得斜锥体能够插入沉积砂中。每一管柱段都是通过油管接箍2与作业短接3连接实现延续。
24.所述管柱部件连接后形成的三个环套空间：注水环套空间、水砂混合液流道空间、储存砂环套空间构成一个特殊冲砂混合液流道。
25.冲砂作业时，地面压力泵车打压清水通过注水环套空间直接注水至油井井底，含压水柱将井底沉积砂冲起，形成水砂混合液，混合液通过插入沉积砂中的斜锥体9内通道向上进入水砂混合液流道空间。
26.水砂混合液流向上直冲时会因为扶正筋6阻碍，而通过中心管7上均布开的7孔侧向流入储存砂环套空间。
27.水砂混合液进入储存砂环套空间后受压力作用继续向上直冲，但受到环空上接箍4阻碍再次通过中心管7上均布开的7孔正向流入水砂混合液流道空间。
28.该过程水砂混合液在进入储存砂环套空间后，部分沉积砂因为本身重力会自然垂直下沉。自然垂直下沉的沉积砂会落入相对中心线侧方的储存砂环套空间内，即落入环空下接箍8之上。
29.进一步地，所述再次进入水砂混合液流道空间混合液向上冲，再次受到扶正筋6阻碍，水砂混合液再次通过上一段中心管7上均布开的7孔正向流入水砂混合液流道空间。沉积砂再次自然沉降至上一储存砂环套空间。如此循环，像接力一样完成沉降砂的存储。
30.进一步地，地面压力泵车停泵。从井底冲出的砂子再也回不到井底。起出管柱串时，沉积砂一并带出，达到油井高效冲砂目的。