专利名称：一种油气水井裸眼充填防砂完井方法及工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油气水井完井过程中裸眼充填防砂的作业方法及适用于该方法的工具。
背景技术：
随着油田开发的不断进行，国内各大油田都进入开发中后期，水平井开发是一项综合投入成本低，效益好的新型油田开发方法，特别适用于油田老区剩余油的开采，但对于出砂油井，目前尚无有效的方法进行防砂。目前各国都在进行水平井防砂完井方法研究，国内水平井防砂完井方法仅限于挂滤砂管，挂滤砂管防砂完井防砂有效期短，防砂效果差。国外裸眼充填防砂完井方法也只是处于一个研究试验阶段。
发明内容
本发明的目的在于提出能够满足油气水井裸眼充填防砂完井的作业方法及适用于该方法的工具，提高油气水井防砂质量，延长防砂有效期，该方法不仅适用于水平井，也可应用于斜井和直井。为实现上述目的，本发明提出了一种油气水井裸眼充填防砂完井工具及油气水井裸眼充填防砂完井作业的方法。
本发明的一种油气水井裸眼充填防砂完井工具具有一个与套管相连接的上接头；一个固连在所述上接头下端的充填筒，所述充填筒外圆上开有至少一个充填孔，构成外充填通道；一个固连在所述充填筒下端的下接头；一个在所述充填筒内，位于所述上接头下端的密封筒；一个在所述密封筒内，位于所述下接头上端的关闭弹簧，所述关闭弹簧通过向所述密封筒施加弹簧力使所述充填筒上的外充填通道处于关闭状态；所述上接头、充填筒、下接头、密封筒、关闭弹簧组成充填防砂部分；一个具有圆锥端的导向杆；一个固连在所述导向杆上端的充填短节，所述充填短节外圆上开有至少一个充填孔，构成内充填通道；所述导向杆、充填短节组成充填防砂服务部分。
本发明的一种油气水井裸眼充填防砂完井作业的方法，包括以下步骤a.将一种油气水井裸眼充填防砂完井工具的充填防砂部分、防砂管、分级箍、管外封隔器、盲板按设计顺序连接在一起组成固井充填防砂管柱；b.将固井充填防砂管柱下至预定位置；c.固井作业；d.钻水泥塞和盲板；e.将一种油气水井裸眼充填防砂完井工具的充填防砂服务部分与油管组成充填防砂服务管柱；f.将充填防砂服务管柱下至预定位置，打开外充填通道；g.地面高压泵车组向油管内泵入高压携砂液，高压携砂液流经油管至充填防砂服务部分，通过充填防砂服务部分中的内充填通道进入充填防砂部分，然后高压携砂液流经充填防砂部分的外充填通道，进入套管与裸眼的环空到达油层，完成裸眼挤压充填；地面高压泵车组继续向油管内泵入高压携砂液，打开套管闸门，高压携砂液中流体部分流经油管、充填防砂服务部分的内充填通道、充填防砂部分的外充填通道、防砂管、油管与套管环空至套管闸门，返出地面，高压携砂液中砾石部分经防砂管的过滤在油气水井裸眼与防砂管的环空内不断堆积，完成循环充填；h.循环充填结束后，地面高压泵车组向充填防砂服务管柱泵入与下井油管容积大体相同的顶替液，上提充填防砂服务管柱，充填防砂部分的外充填通道在所述关闭弹簧的作用下关闭；i.地面高压泵车组向油管与套管的环空泵入洗井液，洗井液经油管与套管的环空、充填防砂服务部分的内充填通道、充填防砂服务部分进入油管，将油管内的砾石冲洗至地面。
采用上述工具和方法，能够实现油气水井裸眼充填防砂完井，突破了钻井对地层所造成的污染，提高了地层渗透率，延长了防砂有效期。
附图描述为使本发明能被更清楚的理解，下面根据附图并结合实施例对本发明做进一步的说明。
图1是本发明一种油气水井裸眼充填防砂完井工具的半剖结构示意图；图2是本发明一种油气水井裸眼充填防砂完井方法的固井充填防砂管柱；图3是本发明一种油气水井裸眼充填防砂完井方法的充填防砂服务管柱；图4是本发明一种油气水井裸眼充填防砂完井方法的充填过程示意图；图5是本发明一种油气水井裸眼充填防砂完井方法的反洗井过程示意图。
图中代号含义1—上接头 2—充填筒 3—下接头 4—密封筒 5—关闭弹簧 6—导向杆 7—充填短节 8—固井水泥 9—裸眼 10—分级箍 11—管外封隔器 12—盲板 13—套管 14—防砂管 15—充填防砂部分 16—油层 17—油管 18—充填防砂服务部分。
具体实施例方式
如图所示，本实施例的一种油气水井裸眼充填防砂完井工具包括一个与套管相连的上接头1；一个固连在所述上接头1下端的充填筒2，所述充填筒2外圆上开有至少一个充填孔，构成外充填通道；一个固连在所述充填筒2下端的下接头3；一个在所述充填筒2内，位于所述上接头1下端的密封筒4；一个在所述密封筒4内，位于所述下接头3上端的关闭弹簧5，所述关闭弹簧5通过向所述密封筒4施加弹簧力使所述充填筒2上的外充填通道处于关闭状态；所述上接头1、充填筒2、下接头3、密封筒4、关闭弹簧5组成充填防砂部分15；充填防砂部分15与防砂管14、套管13、盲板12、管外封隔器11、分级箍10组成固井充填防砂管柱；一个具有圆锥端的导向杆6；一个固连在所述导向杆6上端的充填短节7，所述充填短节7外圆上开有至少一个充填孔，构成内充填通道；所述导向杆6、充填短节7组成充填防砂服务部分18；充填防砂服务部分18和油管17组成充填防砂服务管柱。
其中，分级箍10、管外封隔器11、盲板12和防砂管15可以采用现有的具有响应功能的器件，与本实施例最相适应的分级箍公开在ZL03217819.0号名为“一种井下内管注水泥用分级箍”的实用新型专利中，与本实施例最相适应的管外封隔器公开在ZL02206944.5号名为“平衡压差式套管外封隔器”的实用新型专利中，与本实施例最相适应的盲板公开在ZL200620099990.X号名为“一种贯眼完井用盲板接头”的实用新型专利中；与本实施例最相适应的防砂管公开在ZL02209128.9号名为“复合金属过滤网及其防砂筛管”的实用新型专利中；由于在上述专利的的公开说明书中已对相关机构的工作原理和工作方式作了详尽的说明，因而这里仅就与本发明有关的工作方式进行说明。
参见附图，本实施例的一种油气水井裸眼充填防砂完井方法按以下程序进行，将一种油气水井裸眼充填防砂完井工具的充填防砂部分15、防砂管14、分级箍10、管外封隔器11、盲板12和套管13按设计顺序连接在一起组成固井充填防砂管柱，下至预定位置后，固井作业，钻开水泥塞和盲板12。一种油气水井裸眼充填防砂完井工具的充填防砂服务部分18与油管17按设计顺序连接在一起组成充填防砂服务管柱，将充填防砂服务管柱下入固井充填防砂管柱内至设计位置，充填防砂服务管柱到位后，继续下放充填防砂服务管柱使充填防砂服务部分18向充填防砂部分15的密封筒2施加载荷，克服关闭弹簧6的弹簧力打开外充填通道。地面高压泵车组向油管17内泵入高压携砂液，高压携砂液流经油管17至充填防砂服务部分，通过充填防砂服务部分18的内充填通道进入充填防砂部分15，然后高压携砂液流经充填防砂部分15的外充填通道，进入套管13与裸眼9的环空进入油层16，完成裸眼挤压充填；地面高压泵车组继续向油管17内泵入高压携砂液，打开套管闸门，高压携砂液中流体部分流经油管17、充填防砂服务部分18的内充填通道、充填防砂部分15的外充填通道、防砂管14、油管17与套管13的环空返出地面，高压携砂液中砾石部分在防砂管14的阻挡下在油井裸眼9与防砂管14的环空内不断堆积，完成循环充填。循环充填结束后，地面高压泵车组向油管17泵入与下井油管17容积大体相等的顶替液，上提充填防砂服务管柱，充填防砂部分18的外充填通道在所述关闭弹簧5的作用下关闭。地面高压泵车组向油管17与套管13的环空泵入洗井液，洗井液经油管17与套管13的环空、充填防砂服务部分18的内充填通道进入油管17，将油管17内的砾石冲洗至地面。
本发明的上述实施例，仅仅是为了清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限制。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上显然可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
权利要求
1.一种油气水井裸眼充填防砂完井工具，其特征在于具有一个与套管相连接的上接头1；一个固连在所述上接头1下端的充填筒2；一个固连在所述充填筒2下端的下接头3；一个在所述充填筒2内，位于所述上接头3下端的密封筒4；一个在所述密封筒4内，位于所述下接头1上端的关闭弹簧5；所述上接头1、充填筒2、下接头3、密封筒4、关闭弹簧5组成充填防砂部分；一个导向杆6；一个固连在所述导向杆6上端的充填短节7；所述导向杆6、充填短节7组成充填防砂服务部分。
2.一种油气水井裸眼充填防砂完井的方法包括下述步骤a.将一种油气水井裸眼充填防砂完井工具的充填防砂部分、防砂管、分级箍、管外封隔器、盲板按设计顺序连接在一起组成固井充填防砂管柱；b.将固井充填防砂管柱下至预定位置；c.固井作业；d.钻水泥塞和盲板；e.将一种油气水井裸眼充填防砂完井工具的充填防砂服务部分与油管组成充填防砂服务管柱；f.将充填防砂服务管柱下至预定位置，打开外充填通道；g.地面高压泵车组向油管内泵入高压携砂液，高压携砂液流经油管至充填防砂服务部分，通过充填防砂服务部分中的内充填通道进入充填防砂部分，然后高压携砂液流经充填防砂部分的外充填通道，进入套管与裸眼的环空到达油层，完成裸眼挤压充填；地面高压泵车组继续向油管内泵入高压携砂液，打开套管闸门，高压携砂液中流体部分流经油管、充填防砂服务部分的内充填通道、充填防砂部分的外充填通道、防砂管、油管与套管的环空至套管闸门，返出地面，高压携砂液中砾石部分经防砂管的过滤在油气水井裸眼和防砂管环空内不断堆积，完成循环充填；h.循环充填结束后，地面高压泵车组向充填防砂服务管柱泵入与下井油管容积近似的顶替液，上提充填防砂服务管柱，关闭外充填通道；i.地面高压泵车组向油管与套管的环空泵入洗井液，洗井液经油管与套管的环空、充填防砂服务部分的内充填通道、充填防砂服务部分进入油管，将油管内的砾石冲洗至地面。
3.根据权利要求1所述的一种油气水井裸眼充填防砂完井工具，其特征在于所述充填筒2外圆上开有至少一个充填孔。
4.根据权利要求1所述的一种油气水井裸眼充填防砂完井工具，其特征在于所述导向杆6前端为圆锥形。
5.根据权利要求1所述的一种油气水井裸眼充填防砂完井工具，其特征在于所述关闭弹簧5使所述充填筒2上的外充填通道处于关闭状态。
6.根据权利要求1所述的一种油气水井裸眼充填防砂完井工具，其特征在于所述充填短节7外圆上开有至少一个充填孔。
7.根据权利要求2所述的种油气水井裸眼充填防砂完井的方法，其特征在于所述固井充填防砂管柱至少包括防砂管、分级箍、管外封隔器、盲板。
全文摘要
本发明涉及一种油气水井裸眼充填防砂完井方法及工具。本发明的一种油气水井裸眼充填防砂完井工具包括一个充填防砂部分15，一个充填防砂服务部分18；充填防砂部分15、防砂管14、套管13、盲板12、管外封隔器11和分级箍10组成固井充填防砂管柱；充填防砂服务部分18和油管17组成充填防砂服务管柱。本发明的一种油气水井裸眼充填防砂完井的方法包括下述步骤a.将固井充填防砂管柱下至预定位置；b.固井作业；c.钻水泥塞和盲板；d.将充填防砂服务管柱下至预定位置，打开外充填通道；e.充填施工；f.关闭外充填通道；g.洗井。采用上述工具和方法，实现油气水井裸眼充填防砂完井。
文档编号E21B43/02GK101078341SQ20071010627
公开日2007年11月28日 申请日期2007年5月25日 优先权日2007年5月25日
发明者冯永胜, 张继国, 张广卿, 郭洪金, 李道轩, 赵洪涛, 张炜, 刘瑞卿, 贾云飞, 李吉慧, 裴春, 任秀才, 李聪解 申请人:冯永胜, 李聪解