专利名称：水平井的完井、采油管柱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水平井采油管柱，尤其是涉及一种水平井的完井、采油管柱， 该采油管柱特别适合边底水油藏的水平井采油作业。
背景技术：
随着石油勘探开发技术的发展，采用水平井技术开发油气田，已经成为提高油田 采收率、单井产量、开采剩余油、降低吨油成本的一项有效技术手段。目前水平井多以固井 射孔完井为主，水平段的底水锥进控水问题可通过管内封堵、优化射孔工艺解决；对于伴有 边底水油藏的水平井，完井方式通常采用裸眼防砂筛管完井，由于井径不规律导致水平段 裸眼封隔器不能有效封隔油水层；当含水量上升后，常规的完井管柱无法进行有效控制，使 水平井高效生产增加了难度。对于带有边底水油藏的水平井完井，主要采用封隔器将水层 两个边界卡封、中间用盲管连接的工艺技术，尽管该工艺具有操作简便，成本相对较低的优 点，但一旦出水后，由于水平井没有分段，实施机械或者化学堵水均很困难，封堵一个出水 层段后，底水会很快绕到另一个层段，对延缓底水锥进没有太大的效果，导致边底水锥进， 控水失败。
实用新型内容为了克服现有水平井裸眼防砂筛管完井施工中，由于井径的不规律使得水平井裸 眼段封隔器不能有效封隔油水层，导致边底水锥进、控水失败的不足，本实用新型提供一种 水平井的完井、采油管柱。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是水平井的完井、采油管柱，水 平井段有上部油层、水层、下部油层，在裸眼井筒内的水平井段固定安装有完井管柱；完井 管柱的套管下端的分级箍、套管短节、管外封隔器I、盲板、套管、分层密封筒I、上筛管、分 层密封筒II、套管短节、管外封隔器II、套管、管外封隔器III、套管短节、分层密封筒III、下筛 管、洗井阀、下筛管、引鞋依次固定连接；完井管柱内安装有酸洗管柱或封上采下管柱或封 下采上管柱或合采管柱；酸洗管柱下端的插管插入洗井阀内；封上采下管柱、封下采上管 柱、合采管柱的下端位于完井管柱的洗井阀上方。酸洗管柱的油管、丢手、油管、封隔器、油 管、密封插管II、油管、定压阀、密封插管III、安全接头、油管、单流阀、打孔管、插管依次固定 连接，插管插入洗井阀内；封隔器位于完井管柱的上筛管中部，密封插管II、密封插管III分 别位于完井管柱的分层密封筒II、分层密封筒III内，密封插管II、密封插管III与分层密封筒 II、分层密封筒III为过盈配合。封上采下管柱的丢手、油管、密封插管I、油管、密封插管II、 油管、定压阀、密封插管III、安全接头、打孔管、封堵头依次固定连接；密封插管I、密封插管
II、密封插管III分别位于完井管柱的分层密封筒I、分层密封筒II、分层密封筒III内，密封 插管I、密封插管II、密封插管III与分层密封筒I、分层密封筒II、分层密封筒III为过盈配 合。封下采上管柱的丢手、油管、密封插管I、打孔管、密封插管II、油管、定压阀、密封插管
III、安全接头、封堵头依次固定连接；密封插管I、密封插管II、密封插管III分别位于完井管柱的分层密封筒I、分层密封筒II、分层密封筒III内，密封插管I、密封插管II、密封插管III 与分层密封筒I、分层密封筒II、分层密封筒III为过盈配合。合采管柱的丢手、油管、密封插 管I、打孔管、密封插管II、油管、定压阀、密封插管III、安全接头、打孔管、封堵头依次固定 连接；密封插管I、密封插管II、密封插管III分别位于完井管柱的分层密封筒I、分层密封 筒II、分层密封筒III内，密封插管I、密封插管II、密封插管III与分层密封筒I、分层密封筒
11、分层密封筒III为过盈配合。本实用新型的有益效果是，将水平井完井管柱与后期采油管柱结合，通过完井管 柱与采油管柱之间的密封，改善完井管柱与裸眼井筒之间分段密封效果，延缓底水锥进，实 现控水增油的目的。
图1是本实用新型水平井的完井、采油管柱的完井管柱示意图。图2是本实用新型水平井的完井、采油管柱的酸洗作业管柱示意图。图3是本实用新型水平井的完井、采油管柱的封上采下管柱示意图。图4是本实用新型水平井的完井、采油管柱的封下采上管柱示意图。图5是本实用新型水平井的完井、采油管柱的合采管柱示意图。图中1.套管，2.分级箍，3.套管短节，4.管外封隔器I，5.盲板，6.分层密封筒 I，7.上筛管，8.分层密封筒II，9.管外封隔器II，10.管外封隔器III，11.分层密封筒III，
12.洗井阀，13.引鞋，14.油管，15.丢手，16.密封插管I，17.封隔器，18.密封插管II， 19.定压阀，20.密封插管III，21.安全接头，22.单流阀，23.打孔管，24.下筛管，25.端堵 头，26.插管，100.完井管柱，101.上部油层，102.水层，103.下部油层，110.酸洗管柱， 120.封上采下管柱，130.封下采上管柱，140.合采管柱。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型水平井的完井、采油管柱做进一步说明。本实用新型水平井的完井、采油管柱位于的水平井段有上部油层101、水层102、 下部油层103。在裸眼井筒内的水平井段固定安装有完井管柱100 (参见附图1)；完井管柱 100的套管1下端有分级箍2、套管短节3、管外封隔器I 4、盲板5、套管1、分层密封筒I 6、 上筛管7、分层密封筒II 8、套管短节3、管外封隔器II 9、管外封隔器III10、套管短节3、分层 密封筒III 11、下筛管24、洗井阀12、下筛管24、引鞋13依次固定连接；上述零部件在连接 时，可根据需要在其中连接长度不等的套管1。管外封隔器I 4处于造斜井段，可以根据需 要配备管外封隔器I 4的数量，通常安装2个管外封隔器I 4。完井管柱100的分层密封筒I 6、分层密封筒II 8、分层密封筒III 11为筒状，内孔 有1个以上的环形凹槽，环形凹槽内安装有密封件，密封件与插入其中的密封插管外表面 为过盈配合，形成密封。其中的密封件通常为橡胶材质。完井管柱100的作用是对井身实施固井作业，为下一步的酸洗作业以及分层开采 作业做好准备。完井管柱100内安装有酸洗管柱110、封上采下管柱120、封下采上管柱130、合采 管柱140中的任一管柱；酸洗管柱110下端的插管26插入洗井阀12内；封上采下管柱120、
4封下采上管柱130、合采管柱140的下端位于完井管柱100的洗井阀12上方。酸洗管柱110(参见附图2)的油管14、丢手15、封隔器17、密封插管II 18、定压 阀19、密封插管III 20、安全接头21、单流阀22、打孔管23、插管26依次固定连接；上述零部 件在连接时，可根据需要在其中连接长度不等的油管14，使得封隔器17位于完井管柱100 的上筛管7中部或上部，密封插管II 18、密封插管III 20分别位于完井管柱100的分层密封 筒II 8、分层密封筒III 11内，密封插管II 18、密封插管III 20与分层密封筒II 8、分层密封筒 III 11为过盈配合。酸洗管柱Iio的封隔器17优选橄榄形封隔器，便于砂堵时上提管柱。酸洗管柱110的作用是对井身进行酸洗作业，酸洗作业完成后，胀封完井管柱100 的管外封隔器II 9、管外封隔器III 10，完成封隔油水层的工作，将生产井段分割成上、下两 段。封上采下管柱120(参见附图3)的丢手15、油管14、密封插管I 16、密封插管 II 18、定压阀19、密封插管III 20、安全接头21、打孔管23、封堵头25依次固定连接；上述零 部件在连接时，可根据需要在其中连接长度不等的油管14，使得密封插管I 16、密封插管 II 18、密封插管III 20分别位于完井管柱100的分层密封筒I 6、分层密封筒II 8、分层密封 筒III 11内，密封插管I 16、密封插管II 18、密封插管III 20与分层密封筒I 6、分层密封筒 II 8、分层密封筒III 11为过盈配合。封下采上管柱130 (参见附图4)的丢手15、油管14、密封插管I 16、打孔管23、密 封插管II 18、定压阀19、密封插管III20、安全接头21、封堵头25依次固定连接；上述零部件 在连接时，可根据需要在其中连接长度不等的油管14，使得密封插管I 16、密封插管II 18、 密封插管III20分别位于完井管柱100的分层密封筒I 6、分层密封筒II 8、分层密封筒III 11 内，密封插管I 16、密封插管II 18、密封插管III 20与分层密封筒I 6、分层密封筒II 8、分层 密封筒III 11为过盈配合。合采管柱140 (参见附图5)的丢手15、油管14、密封插管I 16、打孔管23、密封插 管II 18、定压阀19、密封插管III 20、安全接头21、打孔管23、封堵头25依次固定连接；上述 零部件在连接时，可根据需要在其中连接长度不等的油管14，使得密封插管I 16、密封插 管II 18、密封插管III 20分别位于完井管柱100的分层密封筒I 6、分层密封筒II 8、分层密 封筒IIIll内，密封插管I 16、密封插管II 18、密封插管III20与分层密封筒I 6、分层密封筒 II 8、分层密封筒III 11为过盈配合。本实用新型中的丢手15为倒扣丢手；安全接头21为脱节冲砂安全接头。在实施换层作业时，如果油层部分的管柱出现砂埋状况，只要上提管柱到额定值， 脱节冲砂安全接头21就会脱开，将脱节冲砂安全接头21以上的管柱提出井口。应用本实用新型水平井完井、采油管柱，首先将完井管柱100、酸洗管柱110、封上 采下管柱120、封下采上管柱130、合采管柱140分别组装完毕后，先进行固井、酸洗作业，再 进行采油作业，其步骤如下A、固井首先将完井管柱100下入裸眼井筒内，使得分层密封筒I 6位于上部油层 101上端部，分层密封筒II 8位于上部油层101与水层102分界处，分层密封筒III 11位于水 层102与下部油层103分界处；上筛管7位于上部油层101，下筛管24位于下部油层103 ； 然后，坐封管外封隔器I 4 ；再向完井管柱100与裸眼井筒的环空内注水泥固井。B、酸洗首先将完井管柱100内的盲板5钻开；再将酸洗管柱110下入完井管柱100内，酸洗管柱110下端的插管26插入洗井阀12内；酸洗管柱110的封隔器17位于上 筛管7的中部或上部，密封插管II 18、密封插管III 20分别位于完井管柱100的分层密封筒 II 8、分层密封筒III 11内；然后，坐封封隔器17。向完井管柱100与酸洗管柱110之间的环空内注入酸洗液，酸洗液通过上筛管7 进入完井管柱100与井眼环空向下流动，经过下筛管24、打孔管23进入酸洗管柱110内，再 经单流阀22向上返回井口 ；酸洗作业结束后，坐封完井管柱100的管外封隔器II 9和管外封隔器III 10 ；将酸 洗管柱110提出井筒。C、采油作业根据采油作业需要，向完井管柱100内下入封上采下管柱120、封下 采上管柱130、合采管柱140中的任一管柱进行生产。当需要封闭上部油层开采下部油层时，将封上采下管柱120的丢手15连接在油 管下端，送入完井管柱中，密封插管I 16、密封插管II 18、密封插管III 20分别位于完井管 柱100的分层密封筒I 6、分层密封筒II 8、分层密封筒III 11内，密封插管I 16、密封插管 II 18、密封插管III 20与分层密封筒I 6、分层密封筒II 8、分层密封筒III 11为过盈配合，打 孔管23位于下筛管24处，下端的封堵头25位于洗井阀12的上方；将丢手15上方的油管 提出井筒。随后，即可下入抽油泵或其他采油设备进行采油作业。当需要封闭下部油层开采上部油层时，将封下采上管柱130的丢手15连接在油 管下端，送入完井管柱中；密封插管I 16、密封插管II 18、密封插管III 20分别位于完井管 柱100的分层密封筒I 6、分层密封筒II 8、分层密封筒III 11内，密封插管I 16、密封插管 II 18、密封插管III 20与分层密封筒I 6、分层密封筒II 8、分层密封筒III 11为过盈配合；打 孔管23位于上筛管7处，下端的封堵头25位于洗井阀12的上方；将丢手15上方的油管提 出井筒。随后，即可下入抽油泵或其他采油设备进行采油作业。当需要同时开采下部油层和上部油层时，将合采管柱140的丢手15连接在油管下 端，送入完井管柱中；密封插管I 16、密封插管II 18、密封插管III 20分别位于完井管柱100 的分层密封筒I 6、分层密封筒II 8、分层密封筒III 11内，密封插管I 16、密封插管II 18、密 封插管III20与分层密封筒I 6、分层密封筒II 8、分层密封筒III 11为过盈配合；分层密封筒 I 6与分层密封筒II 8之间的打孔管23位于上筛管7处，密封插管III 20下方的打孔管23 位于下筛管24处；下端的封堵头25位于洗井阀12的上方；将丢手15上方的油管提出井 筒。随后，即可下入抽油泵或其他采油设备进行采油作业。值得注意的是，上述实施例是示例而非限制本发明，依据本发明的基本原理，还可 以设计出多于2个油层的水平井完井、酸洗、采油管柱，本领域技术人员将能够设计很多替 代实施例而不脱离权利要求书的范围。
权利要求一种水平井的完井、采油管柱，水平井段至少有上部油层、水层、下部油层，其特征是在裸眼井筒内的水平井段固定安装有完井管柱(100)；完井管柱(100)的套管(1)下端的分级箍(2)、套管短节(3)、管外封隔器Ⅰ(4)、盲板(5)、套管(1)、分层密封筒Ⅰ(6)、上筛管(7)、分层密封筒Ⅱ(8)、套管短节(3)、管外封隔器Ⅱ(9)、套管(1)、管外封隔器Ⅲ(10)、套管短节(3)、分层密封筒Ⅲ(11)、下筛管(24)、洗井阀(12)、下筛管(24)、引鞋(13)依次固定连接；所述完井管柱(100)内安装有酸洗管柱(110)或封上采下管柱(120)或封下采上管柱(130)或合采管柱(140)；酸洗管柱(110)下端的插管(26)插入完井管柱(100)的洗井阀(12)内；封上采下管柱(120)、封下采上管柱(130)、合采管柱(140)的下端位于完井管柱(100)的洗井阀(12)上方。
2.根据权利要求1所述水平井的完井、采油管柱，其特征是所述酸洗管柱(110)的油 管(14)、丢手(15)、油管(14)、封隔器(17)、油管(14)、密封插管II (18)、油管(14)、定压阀 (19)、密封插管III (20)、安全接头(21)、油管(14)、单流阀(22)、打孔管(23)、插管(26)依 次固定连接；封隔器(17)位于完井管柱(100)的上筛管(7)中部或上部，密封插管II (18)、 密封插管III (20)分别位于完井管柱(100)的分层密封筒II (8)、分层密封筒III (11)内，密 封插管II (18)、密封插管III (20)与分层密封筒II (8)、分层密封筒III (11)为过盈配合。
3.根据权利要求1所述水平井的完井、采油管柱，其特征是所述封上采下管柱(120) 的丢手(15)、油管(14)、密封插管I (16)、油管(14)、密封插管II (18)、油管(14)、定压阀 (19)、密封插管III (20)、安全接头(21)、打孔管(23)、封堵头(25)依次固定连接；密封插管 I (16)、密封插管II (18)、密封插管III (20)分别位于完井管柱(100)的分层密封筒I (6)、 分层密封筒II (8)、分层密封筒III (11)内，密封插管I (16)、密封插管II (18)、密封插管 III (20)与分层密封筒I (6)、分层密封筒II (8)、分层密封筒III (11)为过盈配合。
4.根据权利要求1所述水平井的完井、采油管柱，其特征是所述封下采上管柱(130) 的丢手(15)、油管(14)、密封插管I (16)、打孔管(23)、密封插管II (18)、油管(14)、定压 阀(19)、密封插管III (20)、安全接头(21)、封堵头(25)依次固定连接；密封插管I (16)、密 封插管II (18)、密封插管III (20)分别位于完井管柱(100)的分层密封筒I (6)、分层密封 筒II (8)、分层密封筒III (11)内，密封插管I (16)、密封插管II (18)、密封插管III (20)与分 层密封筒I (6)、分层密封筒II (8)、分层密封筒III (11)为过盈配合。
5.根据权利要求1所述水平井的完井、采油管柱，其特征是所述合采管柱(140)的 丢手(15)、油管(14)、密封插管I (16)、打孔管(23)、密封插管II (18)、油管(14)、定压阀 (19)、密封插管III (20)、安全接头(21)、打孔管(23)、封堵头(25)依次固定连接；密封插管 I (16)、密封插管II (18)、密封插管III (20)分别位于完井管柱(100)的分层密封筒I (6)、 分层密封筒II (8)、分层密封筒III (11)内，密封插管I (16)、密封插管II (18)、密封插管 III (20)与分层密封筒I (6)、分层密封筒II (8)、分层密封筒III (11)为过盈配合。
6.根据权利要求2 5所述任一水平井的完井、采油管柱，其特征是所述丢手(15)为 倒扣丢手；所述安全接头(21)为脱节冲砂安全接头。
专利摘要一种水平井的完井、采油管柱。为了克服现有水平井裸眼防砂筛管完井施工中，由于井径不规律导致水平段裸眼封隔器不能有效封隔油水层的不足，本实用新型在裸眼井筒内的水平井段固定安装有完井管柱；完井管柱的分级箍、套管短节、管外封隔器Ⅰ、盲板、套管、分层密封筒Ⅰ、上筛管、分层密封筒Ⅱ、套管短节、管外封隔器Ⅱ、套管、管外封隔器Ⅲ、套管短节、分层密封筒Ⅲ、下筛管、洗井阀、下筛管、引鞋依次固定连接；完井管柱内安装有酸洗管柱或封上采下管柱或封下采上管柱或合采管柱。其有益效果是，将水平井完井工艺与后期采油工艺结合，改善完井管柱与裸眼井筒之间分段密封效果，延缓底水锥进，实现控水增油的目的。
文档编号E21B43/00GK201705276SQ201020223190
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月11日 优先权日2010年6月11日
发明者刘长军, 单桂栋, 王晓梅, 韩莉, 齐月魁 申请人:大港油田集团有限责任公司