裸眼水平井找堵水管柱的制作方法
【专利摘要】本申请公开一种裸眼水平井找堵水管柱，包括：具有垂直井段及水平井段的油管；设于所述垂直井段的丢手封隔器；顺序设于所述水平井段的坐封机构、第一封隔器、滑套机构、第二封隔器、以及设于所述油管末端的丝堵；所述坐封机构与所述第一封隔器形成夹壁液流通道；所述夹壁液流通道通过所述油管的轴向移动与所述油管内部连通或封闭；所述滑套机构包括外管、以及在所述外管内能水平滑动的滑套；所述滑套机构设有互不相通的水平通道以及径向通道；所述滑套具有封堵所述径向通道的第一位置及打开所述径向通道的第二位置；所述水平通道将所述第二封隔器与所述夹壁液流通道相连通；所述径向通道能将所述滑套机构的内部与井外连通。
【专利说明】
裸眼水平井找堵水管柱
技术领域
[0001]本申请涉及石油开采领域，尤其涉及一种裸眼水平井找堵水管柱。
【背景技术】
[0002]目前，在石油开采作业中，部分裸眼水平井面临含水迅速上升而产油量迅速下降的问题，因此开展裂缝性碳酸盐岩裸眼水平井找堵水、堵水及完井方式前期研究，是提高水平井产量，实现油田稳产的一项重要措施。为了实现上述前期研究，需要对裸眼水平井分段中的液体抽汲到地面，并且通过化验含水判断这一水平段的流体性质，并得到不同分段液体的温度和压力变化，得出这一水平段的裂缝发育状况，以判断产层性质，为该水平段的下步措施提供依据。但是，针对裸眼水平井的找堵水技术国内还是空白，国外也没有成熟的可以推广应用的找堵水技术。
[0003]为弥补上述技术空白，中国专利ZL 201110345387.0中披露了一种裸眼水平井找水管柱，该找水管柱虽然解决了找水问题，但是，该专利在实施找堵水技术一般采用两趟管柱，及先实施专利中所披露的找水管柱，确定具体的出水位置以后再实施堵水管柱，这样就增加了作业成本，也延长了作业周期，针对目前国内裸眼水平井找堵水技术的现状，本发明人基于从事相关设计及现场经验和专业知识，积极加以改进和创新，提出了一种裸眼水平井找堵水一体管柱。
【发明内容】
[0004]鉴于现有技术的不足，本申请的目的是提供一种能够实现裸眼水平井分段找水、堵水功能的管柱，该管柱具有效率高、可靠性高，作业周期短、一趟管柱可以实现找堵水的两种工艺措施特点。
[0005]为达到上述目的，本申请提供一种裸眼水平井找堵水管柱，
[0006]为达到上述目的，本申请提供一种裸眼水平井找堵水管柱，包括:
[0007]具有垂直井段及水平井段的油管；
[0008]设于所述垂直井段的丢手封隔器；
[0009]顺序设于所述水平井段的坐封机构、第一封隔器、滑套机构、第二封隔器、以及设于所述油管末端的丝堵；
[0010]所述坐封机构与所述第一封隔器形成夹壁液流通道;所述夹壁液流通道通过所述油管的轴向移动与所述油管内部连通或封闭；
[0011]所述滑套机构包括外管、以及在所述外管内能水平滑动的滑套;所述滑套机构设有互不相通的水平通道以及径向通道;所述滑套具有封堵所述径向通道的第一位置及打开所述径向通道的第二位置;所述水平通道将所述第二封隔器与所述夹壁液流通道相连通；所述径向通道能将所述滑套机构的内部与井外连通。
[0012]优选的，在所述滑套机构中，所述滑套内固定设置有内套、过流体、连接体;所述外管的内部部分缩径形成变径部;所述连接体的下端顶抵所述变径部的端面;所述滑套套设于所述连接体内；所述过流体设有将其水平贯穿的第一通孔;所述变径部设有所述径向通道以及将其水平贯穿的第二通孔；
[0013]所述内套与所述外管之间的环空、所述第一通孔、所述连接体与所述外管之间的环空、以及所述第二通孔顺次相通形成所述水平通道。
[0014]优选的，所述滑套外固定套设有内管;所述内管位于所述连接体内；所述内管上设有轨迹槽以及连接有弹簧，所述连接体上设有伸入所述轨迹槽内的轨迹钉;所述滑套的上端面面积大于其下端面面积;所述滑套通过所述轨迹槽、所述弹簧、以及所述轨迹钉的配合能够在所述第一位置及所述第二位置之间切换。
[0015]优选的，所述轨迹槽包括切换槽、沿所述内管轴向延伸的第一轨迹槽及沿所述外管轴向延伸的第二轨迹槽;所述第一轨迹槽及所述第二轨迹槽沿所述外管周向相间隔，所述第一轨迹槽、所述第二轨迹槽以及所述弹簧位于所述切换槽一侧;所述切换槽将所述第一轨迹槽及所述第二轨迹槽的连通;所述弹簧给予所述内管沿所述外管轴向远离所述切换槽的力；
[0016]所述轨迹钉相对于所述切换槽移动时所述轨迹钉能给予所述内管沿所述外管周向转动的力且通过所述弹簧的作用，使得所述轨迹钉在所述第一轨迹槽及所述第二轨迹槽之间切换；
[0017]所述轨迹钉位于所述第一轨迹槽的远离所述切换槽的端部时所述滑套位于所述第一位置，所述轨迹钉位于所述第二轨迹槽的远离所述切换槽的端部时所述滑套位于所述第二位置。
[0018]优选的，所述切换槽、所述第一轨迹槽及所述第二轨迹槽均为多个，所述第一轨迹槽及所述第二轨迹槽中每相邻两个槽通过一个所述切换槽连通。
[0019]优选的，所述第一轨迹槽及所述第二轨迹槽沿所述内管的周向均匀相间分布。
[0020]优选的，所述切换槽沿所述外管轴向具有远离所述第一轨迹槽及所述第二轨迹槽的端部，所述切换槽包括沿所述外管轴向与所述第一轨迹槽或所述第二轨迹槽的端部正对的第一斜边以及与所述切换槽的端部正对的第二斜边;所述第一斜边通入所述轨迹槽的端部，所述第二斜边通入所述第一轨迹槽或所述第二轨迹槽。
[0021]优选的，所述油管在所述滑套机构与所述第二封隔器之间设有内丝堵，所述油管在所述内丝堵与所述第二封隔器之间的壁上设有连通所述水平通道及所述第二封隔器的第三通孔。
[0022]优选的，还包括设置于所述油管内的球杆座;所述球杆座设于所述第一封隔器与所述滑套机构之间;所述球杆座能与一球杆配合坐封。
[0023]优选的，所述油管上还设置有至少一个扶正器。
[0024]通过以上描述可以看出，本实施方式所提供的裸眼水平井找堵水管柱，通过将丢手封隔器与滑套机构相配合，在利用滑套机构确定油层出水后再利用滑套机构的动作对径向通道的封堵，最后通过丢手封隔器完成丢手实现找水堵水，因此，本实施方式所提供的裸眼水平井找堵水管柱能够实现裸眼水平井分段找水、堵水功能，一趟管柱即可以实现找堵水的两种工艺措施。
[0025]参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
[0026]针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
[0027]应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
【附图说明】
[0028]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本发明裸眼水平井找堵水管柱的结构示意图；
[0030]图2为本发明的坐封机构的结构示意图；
[0031 ]图3为本发明的第一封隔器结构示意图；
[0032]图4为图3中A部分的放大结构图；
[0033]图5为本发明的滑套机构结构示意图；
[0034]图6为图5的A-A处剖面结构示意图；
[0035]图7为图5的B-B处剖面结构示意图；
[0036]图8为图5的轨迹槽结构示意图；
[0037]图9为本发明的球杆的结构示意图。
【具体实施方式】
[0038]为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0039]需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0040]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0041]请参考图1至图9，本申请一种实施方式提供一种裸眼水平井找堵水管柱，包括:具有垂直井段及水平井段的油管I;设于所述垂直井段的丢手封隔器2;顺序设于所述水平井段的坐封机构4、第一封隔器5、滑套机构6、第二封隔器7、以及设于所述油管I末端的丝堵14;所述坐封机构4与所述第一封隔器5形成夹壁液流通道;所述夹壁液流通道通过所述油管I的轴向移动与所述油管I内部连通或封闭;所述滑套机构6包括外管61、以及在所述外管61内能水平滑动的滑套62;所述滑套机构6设有互不相通的水平通道以及径向通道672;所述滑套62具有封堵所述径向通道672的第一位置及打开所述径向通道672的第二位置;所述水平通道将所述第二封隔器7与所述夹壁液流通道相连通;所述径向通道672能将所述滑套机构6的内部与井外连通。
[0042]使用上述本实施方式的裸眼水平井找堵水管柱时，先将该管柱下入到设计位置且滑套62位于第二位置。首先，封堵住油管I内通道，井外注入液体打压，液流经过坐封机构4的夹壁(夹壁液流通道)进入第一封隔器5内。其中，第一封隔器5为扩张式封隔器，压力达到一定值以后可以扩张坐封，封隔裸眼段，并且液流会通过夹壁液流通道进入滑套机构6的水平通道进而进入第二封隔器7，从而坐封第二封隔器7，这就可以实现通过第一封隔器5与第二封隔器7卡住一个待检验层。由于此时滑套62位于第二位置，滑套机构6中的径向通道672将其内部与待检验层连通。然后，通过井外向油管I内下入抽吸工具，对该待检验层进行抽吸，如果该层出水，会经过滑套机构6的径向通道672孔进入到油管I内，进而抽出地面。确定该层出水后在井外增加油管I压力，将滑套机构6的滑套62推向第一位置，从而通过滑套62将径向通道672关闭，此时出水层(待检验层)和油管I内分隔，继续增加油管I压力，使丢手封隔器2丢手，将丢手封隔器2以上官柱取出井内，完成找堵水工艺。
[0043]通过以上描述可以看出，本实施方式所提供的裸眼水平井找堵水管柱，通过将丢手封隔器2与滑套机构6相配合，在利用滑套机构6确定油层出水后再利用滑套机构6的动作对径向通道672的封堵，最后通过丢手封隔器2完成丢手实现找水堵水，因此，本实施方式所提供的裸眼水平井找堵水管柱能够实现裸眼水平井分段找水、堵水功能，一趟管柱即可以实现找堵水的两种工艺措施。
[0044]在一个实施方式中，丢手封隔器2可以包括丢手部分(未不出)、封隔部分(未不出)、锚定部分(未示出)。该丢手封隔器2的工作状态可以分为坐封过程、丢手过程、以及解封过程。在坐封过程中，通过油管I将丢手封隔器2输送至设计井段，从油管I加液压，液体进入丢手封隔器2坐封工作腔，推动联接套向下移动，剪断剪钉，推动锥体移动，撑开卡瓦锚定，在联接套移动的同时，释放锁块，使压缩套向上移动，挤压胶筒、密封油、套环形空间，封隔器坐封完毕。在丢手过程中，封隔器坐封完毕后，继续加压，液压推动丢手活塞移动，剪断剪钉，使丢手锁紧筒移动，释放锁块，丢手下接头与封隔器留在井内，实现丢手。在解封过程中，下入对扣捞矛至丢手封隔器2，下压管柱，使捞矛的分瓣爪进入丢手封隔器2上部的打捞部位，上提管柱即可完成解封。
[0045]在一个实施方式中，所述坐封机构4与所述第一封隔器5均具有与油管I连接的中心管。其中，坐封机构4内设有第一中心管11，第一封隔器5中设有第二中心管12。第一中心管11的上端连接油管I，下端连接第二中心管12，第二中心管12的下端连接滑套机构6。所述夹壁液流通道通过所述中心管的轴向移动可以实现与所述油管I内部连通或封闭，由于中心管与油管I连接，所以只需井外通过提拉油管I或推动油管I实现油管I的轴向移动即可实现夹壁液流通道与所述油管I内部连通或封闭。
[0046]进一步的，如图2所示，坐封机构4可以包括外套41和轴向导流通道42，外套41滑动的套设在第一中心管11的外侧；轴向导流通道42沿轴向开设于外套41内，轴向导流通道42的上端封闭，在第一中心管11靠近轴向导流通道42上端一侧的管壁上沿径向开设有进液通孔43，以连通第一中心管11与轴向导流通道42，使得流入第一中心管11内的压力液体能够通过该进液通孔43进入至轴向导流通道42内。当轴向导流通道42充满足够的压力液体后，在外力的作用下，第一中心管11克服阻力相对于外套41下行，使得进液通孔43下移至外套41的下侧，使得进液通孔43封闭；当需要排出压力液体时，第一中心管11相对于外套41上行，使得进液通孔43上移并与轴向导流通道42相导通，进液通孔43开启；这样通过第一中心管11相对于外套41的滑动，从而控制所述进液通孔43开启或封闭。
[0047]进一步的，如图2所示，坐封机构4还可以包括:第一上接头44、第一下接头45、接箍46、护套47、连接体6548和导流件49，第一上接头44和第一下接头45分别连接于第一中心管11的两端，油管11与第一中心管11通过第一上接头44相连接;第一中心管11与第二中心管12通过第一下接头45相连接，使得油管11、第一中心管11、第二中心管12相连接。接箍46套接在第一下接头45的外部，用于与第一封隔器55相连接。
[0048]所述油管I上还设置有至少一个扶正器。其中，如图1所示，丢手封隔器2与坐封机构4之间设有水平井扶正器3，该水平井扶正器3位于水平井段。第二封隔器7与丝堵14之间设有水平井扶正器8 ο该扶正器8可以在水平井段将该找堵水管柱在井筒内扶正。
[0049]所述第一封隔器5与所述第二封隔器7均为扩张封隔器，与上述丢手封隔器2不同。第一封隔器5与第二封隔器7仅具有坐封及解封功能。井外通过油管1、夹壁液流通道、水平通道向第一封隔器5及第二封隔器7中进液，使第一封隔器5与第二封隔器7膨胀坐封。其中，第一封隔器5为夹壁式封隔器，第二封隔器7可以与第一封隔器5相同，也可以与第一封隔器5不同。
[ΟΟδΟ]在一个实施方式中，如图3、图4所不，第一封隔器55可以包括:第一胶筒51，套设在第二中心管12的外侧;第一胶筒51与第二中心管12之间具有第一轴向间隙52，第一轴向间隙52与轴向导流通道42相连通，这样使得压力液体通过轴向导流通道42进入至第一轴向间隙52内，以实现第一封隔器55的膨胀，起到封隔作用。
[0051 ]进一步的，如图3所示，第一封隔器55还可以包括:第二上接头53、外接套54、连接件55，接箍46与第一胶筒51通过第二上接头53相连接;外接套54连接于第一胶筒51的下端；连接件55连接于外接套54与导流体49之间。
[0052]在中国专利ZL 201110345387.0中所披露的下封隔器与上封隔器所采用的为同样的夹壁式封隔器，而在实际生产作业中，上封隔器与下封隔器之间由于要分隔出整个待检验层，通常二者之间间隔长达数百米，显然中国专利ZL 201110345387.0的分流装置的轴向通道无法提供该长度，即使提供所产生的成本巨大，难以进行实际产出，如果上封隔器与下封隔器之间的油管涉及为夹壁式油管，目前并未公开有此类型油管，且生产此种油管制造成本也较为巨大，同样难以进行实际产出。
[0053]考虑到该问题，如图1所示，在本实施方式的找堵水管柱中，所述油管I在所述滑套机构6与所述第二封隔器7之间设有内丝堵9。内丝堵9在所在位置将油管I内部分隔成互不相通的两段。所述油管I在所述内丝堵9与所述第二封隔器7之间的壁上设有连通所述水平通道及所述第二封隔器7的第三通孔(未标号)。其中，径向通道672将带检验层与位于内丝堵9上方的油管I内部连通，第三通孔将水平通道与位于内丝堵9下方的油管I内部连通(在本实施方式中，上方、下方均可以相对于油管I的末端而言，相对远离油管I末端即为上方，相对靠近油管I末端即为下方)。第二封隔器7的坐封进液口直接通入油管I内部即可，无须设置夹壁。打压进液经夹壁进液通道、水平通道、第三通孔进入位于内丝堵9下方的油管I内部后再进入第二封隔器7的内部即可使第二封隔器7膨胀坐封。
[0054]可以看出，本实施方式通过设置内丝堵9，本实施方式可以利用部分长度的油管I实现坐封液流的流动通道，既可以降低成本，又具有较好地适应油田生产现场，能够较佳地应用到油田实际生产中。
[0055]如图5至图8所示，在所述滑套机构6中，所述滑套62内固定设置有内套68、过流体63、连接体65。所述外管61的内部部分缩径形成变径部67。所述连接体65的下端顶抵所述变径部67的端面。所述滑套62套设于所述连接体65内。如图6所示，所述过流体63设有将其水平贯穿的第一通孔631。如图7所示，所述变径部67设有所述径向通道672以及将其水平贯穿的第二通孔671。所述内套68与所述外管61之间的环空、所述第一通孔631、所述连接体65与所述外管61之间的环空、以及所述第二通孔671顺次相通形成所述水平通道。
[0056]具体的，所示内套68、所述过流体63、所述连接体65均为管体构造且套设于所述滑套62外。过流体63沿外管61轴向连接于内套68与连接体65之间，所述过流体63可以与所述外管61的内壁固定连接，比如螺纹连接，以为内套68、连接体65提供固定位置。
[0057]进一步的，所述滑套62外固定套设有内管69;所述内管69位于所述连接体65内。所述内管69上设有轨迹槽以及连接有弹簧66。所述连接体65上设有伸入所述轨迹槽内的轨迹钉64。所述滑套62的上端面面积大于其下端面面积。所述滑套62通过所述轨迹槽、所述弹簧66、以及所述轨迹钉64的配合能够在所述第一位置及所述第二位置之间切换。依靠所述滑套62的上端面与下端面的面积差，在打压时滑套62的上端面压力大于下端面的压力，从而使得滑套62下行。
[0058]所述轨迹槽包括切换槽、沿所述内管69轴向延伸的第一轨迹槽及沿所述外管61轴向延伸的第二轨迹槽;所述第一轨迹槽及所述第二轨迹槽沿所述外管61周向相间隔，所述第一轨迹槽、所述第二轨迹槽以及所述弹簧66位于所述切换槽一侧;所述切换槽将所述第一轨迹槽及所述第二轨迹槽的连通;所述弹簧66给予所述内管69沿所述外管61轴向远离所述切换槽的力。
[0059]所述轨迹钉64相对于所述切换槽移动(实际中，轨迹钉64位置固定，切换槽与轨迹钉64之间为相对运动)时所述轨迹钉64能给予所述内管69沿所述外管61周向转动的力且通过所述弹簧66的作用，使得所述轨迹钉64在所述第一轨迹槽及所述第二轨迹槽之间切换。其中，所述轨迹钉64位于所述第一轨迹槽的远离所述切换槽的端部时所述滑套62位于所述第一位置，所述轨迹钉64位于所述第二轨迹槽的远离所述切换槽的端部时所述滑套62位于所述第二位置。
[0060]结合上文描述，在滑套62在压力差的作用下下移时依靠切换槽由第一轨迹槽(举例性质，当前也可以为第二轨迹槽)切换至第二轨迹槽，停止打压后，依靠弹簧66的作用推动滑套62上行使得轨迹钉64位于第二轨迹槽的端部位置，从而完成第一位置与第二位置的切换。
[0061 ]具体的，所述内管69的侧壁上设有轨迹槽，所述轨迹槽可以为所述内管69外壁上的不规则形状的贯穿孔也可以为部分外表面凹陷形成的凹槽，其能够供所述轨迹钉64伸入并能限制所述轨迹钉64的运动轨迹即可。所述轨迹槽可以设置在靠近所述内管69上端的部位。通过内管69的上升或下降(左移或右移)，所述轨迹钉64可在第一位置及第二位置之间切换，从而可以循环多次用于不同油层的找水工作。
[0062]请参阅图8，所述轨迹槽可以包括所述切换槽111、所述第一轨迹槽112及所述第二轨迹槽113。所述切换槽111为沿所述内管69周向将所述第一轨迹槽112及所述第二轨迹槽113连通。所述第一轨迹槽112及所述第二轨迹槽113均沿所述内管69的轴向延伸，具体的，所述第一轨迹槽112及所述第二轨迹槽113均朝所述内管69的下端13延伸。所述切换槽111将所述第一轨迹槽112及所述第二轨迹槽113远离所述内管69下端的一端连通。
[0063]所述第一轨迹槽112及所述第二轨迹槽113的宽度与所述轨迹钉64相适配，尽量保证所述轨迹钉64位于所述第一轨迹槽112或所述第二轨迹槽113时周向不会出现晃动。所述第一轨迹槽112与所述第二轨迹槽113沿所述内管69的周向间隔有预设距离，所述预设距离根据实际需要定向的角度进行设定，例如:所述预设距离所对应的角度可以为15度，进而在所述轨迹钉64由所述第二轨迹槽113切换至所述第一轨迹槽112内时所述内管69相应的转动15度。
[0064]具体的，所述切换槽111沿所述内管69轴向具有远离所述第一轨迹槽112及所述第二轨迹槽113的端部。所述切换槽111包括沿所述内管69轴向与所述第一轨迹槽112或所述第二轨迹槽113的端部正对的第一斜边1111以及与所述切换槽111的端部正对的第二斜边1112。所述第一斜边1111通入所述轨迹槽的端部，所述第二斜边1112通入所述第一轨迹槽112或所述第二轨迹槽113。所述第一斜边1111及所述第二斜边1112均与所述内管69的轴线相交，进而在所述轨迹钉64沿所述内管69轴向移动时所述第一斜边1111及所述第二斜边1112会给予所述轨迹钉64—定的沿所述内管69周向的分力。
[0065]以图8所示为例，所述切换槽111的端部位置为A点，所述第一轨迹槽112远离所述切换槽111的端部位置为B点，所述第二轨迹槽113远离所述切换槽111的端部位置为C点，所述C点至所述B点的夹角为60度。所述找堵水管柱下入到指定位置时所述轨迹钉64位于所述B点位置，此时井外油管I打压推动内管69下降，进而所述轨迹钉64上升至所述第一斜边1111，所述第一斜边1111给予所述轨迹钉64沿所述内管69周向的力，从而使其具备沿所述内管69周向的运动，同时不改变所述轨迹钉64上升的趋势直至所述轨迹钉64移动至A点位置，此时井外打压，在弹簧66的推力作用下所述内管69上行，此时，所述轨迹钉64由A点位置下降至正对A点的第二斜边1112，所述第二斜边1112同样给予所述轨迹钉64沿所述内管69周向的力，从而使其具备沿所述内管69周向的运动，同时不改变所述轨迹钉64下降的趋势直至所述轨迹钉64进入所述第二轨迹槽113，继续在所述第二轨迹槽113内下降后直至所述轨迹钉64位于所述C点位置，此时，滑套62将径向通道672封闭。
[0066]所述第一轨迹槽112沿所述内管69轴向的长度可以大于所述第二轨迹槽113沿所述内管69轴向的长度。这就可以使得轨迹钉64在由所述第一轨迹槽112转移至所述第二轨迹槽113时所述内管69会下移一定的距离，从而将径向通道672阻挡封闭。即，轨迹钉64位于第一轨迹槽112的端部时即位于第一位置，轨迹钉64位于第二轨迹槽113的端部时即位于第二位置。
[0067]所述切换槽111、所述第一轨迹槽112及所述第二轨迹槽113均为多个，所述第一轨迹槽112及所述第二轨迹槽113中每相邻两个槽通过一个所述切换槽111连通。所有所述切换槽111的端部斜向相同，以保证所述轨迹钉64的移动方向一致。进一步的，所述第一轨迹槽112及所述第二轨迹槽113可以沿所述内管69的周向均匀相间分布。如图8所示，所述切换槽111的数量与所述第一轨迹槽112及所述第二轨迹槽113的数量2倍。在图8中，所述切换槽111的数量为6个，所述第一轨迹槽112及所述第二轨迹槽113的数量均为3个。
[0068]如图1所示，在本实施方式中，所述裸眼水平井找堵水管柱还可以包括设置于所述油管I内的球杆座15。所述球杆座15设于所述第一封隔器5与所述滑套机构6之间。所述球杆座15能与一球杆1配合坐封。通过球杆1坐封球杆座15，可以防止滑套机构6在第一封隔器5与第二封隔器7坐封时产生不必要的动作。
[0069]进一步的，如图9所示，球杆10可以包括依次连接的皮碗15、中心杆16和尾堵17，在中心杆16上设有凸起部18，爪簧19套设于中心杆16外部，爪簧19与凸起部18相配合并能沿中心杆16轴向滑动，爪簧19与中心杆16通过剪断销钉20相连接。当球杆10投入中心管后，首先在第一中心管11的下部设有与球杆10相配合的第一坐封部21，第一坐封部21位于进液通孔43的下侧;球杆10下落，在分流装置6的连接套65的底部设有与球杆10相配合的第二坐封部22，这样使得球杆10能够在第一坐封部21和第二坐封部22实现对中心管的坐封。在使用时，球杆10投入中心管内，首先坐封于第一坐封部21;在完成封隔后，中心杆16在外力的推动下，将外力传递至剪断销钉20，在外力达到剪断销钉20的额定值时，剪断销钉20被剪断，中心杆16下行，爪簧19与凸起部18相分离，爪簧19受压收缩，使得球杆10能够穿过第一坐封部21而下落至第二坐封部22实现坐封，以保证被测水平井找水井段内的液体封堵于中心管内，以进行抽取作业。
[0070]本发明针对高含水的裸眼水平井，根据地质等分析将水平井段分成几个目的水平段，然后利用油管I将第一封隔器5、第二封隔器7、及配套工具(包括滑套机构6)下入设计井段，利用抽吸工具生产，并且通过化验含水判断这一水平段的流体性质。
[0071]下面将详细描述本申请的工作原理:按照图1中连接的找堵水管柱下井，先从最下层的待检验层进行作业。在下井过程中，滑套机构6的径向通道672将油管I内外联通，滑套62处于第二位置，保证了油管I内和油套环空压力相同。管柱下到预定位置后，向井下投入球杆，球杆坐在球杆座上以后油管I内加压。此时如图1所示的箭头，液流通过坐封机构4进入第一封隔器5，然后经过滑套机构6进入内丝堵9和丝堵14之间的油管I空间。此时可以坐封第一封隔器5和第二张封隔器。第一封隔器5和第二封隔器7将待检验层卡住，上提管柱，坐封机构4的进液孔关闭，将第一封隔器5和第二封隔器7内的液体锁住，第一封隔器5和第二封隔器7就可以保持坐封的状态。然后向找堵水管柱内下入抽吸工具，此时滑套机构6的径向通道672处于打开状态(未被滑套62封堵)，通过抽到地面的液体体积可以判断该层是否出水。若不出水，下压找堵水管柱，打开坐封机构4的进液孔，第一封隔器5和第二封隔器7内的液体被释放，第一封隔器5和第二封隔器7实现解封。上提找堵水管柱，将找堵水管柱上提到上一个待检验层，重复上一次的操作工序。如果判断该层注水，需要实施堵水工艺。首先增加油管I内压力，将球杆打掉，继续增加油管I内压力，滑套机构6的滑套62上下端面差在压力的作用下开始工作，推动滑套62切换至第一位置，滑套62将径向通道672关闭，此时通过第一封隔器5、第二封隔器7将水层卡住，通过关闭径向通道672将油管I和油套环空封隔，实现了堵住水层的目的。然后继续增加压力，将上部的液压丢手坐封然后丢手，将上部管柱提出井内，完成了整套找堵水工艺。
[0072]本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从I到90，优选从20至IJ80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
[0073]除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。
[0074]披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
[0075]多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
[0076]应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。
【主权项】
1.一种裸眼水平井找堵水管柱，其特征在于，包括: 具有垂直井段及水平井段的油管； 设于所述垂直井段的丢手封隔器； 顺序设于所述水平井段的坐封机构、第一封隔器、滑套机构、第二封隔器、以及设于所述油管末端的丝堵； 所述坐封机构与所述第一封隔器形成夹壁液流通道;所述夹壁液流通道通过所述油管的轴向移动与所述油管内部连通或封闭； 所述滑套机构包括外管、以及在所述外管内能水平滑动的滑套;所述滑套机构设有互不相通的水平通道以及径向通道;所述滑套具有封堵所述径向通道的第一位置及打开所述径向通道的第二位置;所述水平通道将所述第二封隔器与所述夹壁液流通道相连通;所述径向通道能将所述滑套机构的内部与井外连通。2.如权利要求1所述的管柱，其特征在于:在所述滑套机构中，所述滑套内固定设置有内套、过流体、连接体;所述外管的内部部分缩径形成变径部;所述连接体的下端顶抵所述变径部的端面;所述滑套套设于所述连接体内；所述过流体设有将其水平贯穿的第一通孔；所述变径部设有所述径向通道以及将其水平贯穿的第二通孔； 所述内套与所述外管之间的环空、所述第一通孔、所述连接体与所述外管之间的环空、以及所述第二通孔顺次相通形成所述水平通道。3.如权利要求2所述的管柱，其特征在于:所述滑套外固定套设有内管;所述内管位于所述连接体内；所述内管上设有轨迹槽以及连接有弹簧，所述连接体上设有伸入所述轨迹槽内的轨迹钉;所述滑套的上端面面积大于其下端面面积;所述滑套通过所述轨迹槽、所述弹簧、以及所述轨迹钉的配合能够在所述第一位置及所述第二位置之间切换。4.如权利要求3所述的管柱，其特征在于:所述轨迹槽包括切换槽、沿所述内管轴向延伸的第一轨迹槽及沿所述外管轴向延伸的第二轨迹槽;所述第一轨迹槽及所述第二轨迹槽沿所述外管周向相间隔，所述第一轨迹槽、所述第二轨迹槽以及所述弹簧位于所述切换槽一侧;所述切换槽将所述第一轨迹槽及所述第二轨迹槽的连通;所述弹簧给予所述内管沿所述外管轴向远离所述切换槽的力； 所述轨迹钉相对于所述切换槽移动时所述轨迹钉能给予所述内管沿所述外管周向转动的力且通过所述弹簧的作用，使得所述轨迹钉在所述第一轨迹槽及所述第二轨迹槽之间切换； 所述轨迹钉位于所述第一轨迹槽的远离所述切换槽的端部时所述滑套位于所述第一位置，所述轨迹钉位于所述第二轨迹槽的远离所述切换槽的端部时所述滑套位于所述第二位置。5.如权利要求4所述的管柱，其特征在于:所述切换槽、所述第一轨迹槽及所述第二轨迹槽均为多个，所述第一轨迹槽及所述第二轨迹槽中每相邻两个槽通过一个所述切换槽连通。6.如权利要求5所述的管柱，其特征在于:所述第一轨迹槽及所述第二轨迹槽沿所述内管的周向均勾相间分布。7.如权利要求4所述的管柱，其特征在于:所述切换槽沿所述外管轴向具有远离所述第一轨迹槽及所述第二轨迹槽的端部，所述切换槽包括沿所述外管轴向与所述第一轨迹槽或所述第二轨迹槽的端部正对的第一斜边以及与所述切换槽的端部正对的第二斜边;所述第一斜边通入所述轨迹槽的端部，所述第二斜边通入所述第一轨迹槽或所述第二轨迹槽。8.如权利要求1所述的管柱，其特征在于:所述油管在所述滑套机构与所述第二封隔器之间设有内丝堵，所述油管在所述内丝堵与所述第二封隔器之间的壁上设有连通所述水平通道及所述第二封隔器的第三通孔。9.如权利要求1所述的管柱，其特征在于:还包括设置于所述油管内的球杆座;所述球杆座设于所述第一封隔器与所述滑套机构之间;所述球杆座能与一球杆配合坐封。10.如权利要求1所述的管柱，其特征在于:所述油管上还设置有至少一个扶正器。
【文档编号】E21B33/12GK106050222SQ201610586137
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月22日 公开号201610586137.9, CN 106050222 A, CN 106050222A, CN 201610586137, CN-A-106050222, CN106050222 A, CN106050222A, CN201610586137, CN201610586137.9
【发明人】陈鹏, 田野, 赵旭亮, 赵平, 何传兴, 刘佳欣, 王俊英, 陈辽望, 胡燕, 江雪芹, 吕孝明, 马俊, 王晓亮
【申请人】中国石油天然气股份有限公司