一种油井非金属防砂管柱的制作方法

本实用新型涉及油田采油防砂工艺技术，具体而言是一种油井非金属防砂管柱。

背景技术：

疏松油藏开采过程中，油井防砂是必不可少的工艺，通过防砂可以有效防止地层出砂进入井筒造成的抽油泵砂卡、砂埋油层等问题，延长油井生产周期，是提高油井生产时率的重要工艺。目前防砂技术以机械防砂为主，例如油井井筒内下入金属防砂筛管、金属筛管后砾石充填等。所谓金属防砂筛管挡砂是利用金属筛管的过滤作用将地层出砂挡在金属筛管与套管之间的环空内，生产过程中，当地层出现亏空、砾石充填层污染、金属筛管损坏等原因导致防砂失效时就拔出原井防砂管柱进行重新防砂；所谓的砾石充填防砂是利用管柱将砂子与携砂液混合成一定浓度的砂浆充填到套管与金属筛管环空和射孔孔道，直至覆盖整个防砂段，利用人工形成的砂墙把地层砂挡住，最内层为金属筛管进行二次挡砂，最终实现防砂的目的。以上两种防砂技术，由于其支撑结构均为金属制作，强度高、寿命长，得到广泛应用。

现场实践中存在以下问题：首先拔金属防砂管柱要付出大量劳动，通常采用活动解卡、倒扣套铣打捞技术，该技术主要是在原井解卡无效时将顶部封隔器倒扣起出，通过下入套铣筒将防砂管与套管环空内的充填砂、地层砂清除，减少摩擦阻力来提高解卡成功率，但该工艺技术具有一定的局限性，如侧钻井、小套管井等小井眼环空间隙小无法套铣，以及套管变形、刚性扶正器以及大斜度井管柱贴边时套铣筒遇阻无法下行，同时该工艺操作劳动强度大、占井周期大幅度延长，且易造成绕丝乱丝、扶正器脱落、套铣筒落井等问题，使事故复杂化。因此作业现场急需一种易处理的防砂管柱。非金属材料相比金属材料，强度低、易钻铣，在打捞无效情况下可以很方便的采取井下消灭的方式处理。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种油井非金属防砂管柱，既能满足防砂需要，又便于后期拔管柱等处理工作。

本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的：

一种油井非金属防砂管柱，包括：丝堵、沉砂管、下扶正器、防砂筛管、可固结覆膜砂砾石充填带、上扶正器、下短接、信号筛管、上短接、皮碗封式充填工具、油井套管；其特征是：所述一种油井非金属防砂管柱自上而下：丝堵+沉砂管+下扶正器+防砂筛管+上扶正器+下短接+信号筛管+上短接+皮碗封式充填工具，上述一种油井非金属防砂管柱在地面逐级螺纹连接，下入油井套管内，防砂筛管正对油层位置，在防砂筛管与油井套管之间设有可固结覆膜砂砾石充填带，皮碗封式充填工具距离套管接箍位置2m以上，皮碗封式充填工具以下部件采用硬度低于N80钢级的非金属材料制成。

上述一种油井非金属防砂管柱中丝堵为圆柱体，上部设有外螺纹，下部设有四方，为玻璃钢材料制作。

上述一种油井非金属防砂管柱中沉砂管、下短接、上短接均为玻璃钢管，上下两端均设有内螺纹。

上述一种油井非金属防砂管柱中下扶正器、上扶正器为阶梯形圆柱体，外部中间直径大于两端直径，并设有4-8个长方形开口槽，两端设有外螺纹，中心设有通孔，为玻璃钢材料制作。

上述一种油井非金属防砂管柱中防砂筛管、信号筛管均为玻璃钢管，上、下两端均设有外螺纹，管壁上均布设有多个长方形割缝或圆孔。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

①充填工具以下防砂管柱全部采用非金属材料，强度高，后期处理方便；

②采用皮碗封式充填工具，省去坐封工序，缩短施工时间；

③砾石充填采用可固结覆膜砂，保证充填密实。

附图说明

图1—本实用新型纵剖面结构示意图

图中：1.丝堵，2.沉砂管，3.下扶正器，4.防砂筛管，5.可固结覆膜砂砾石充填带，6.上扶正器，7.下短接，8.信号筛管，9.上短接，10.皮碗封式充填工具，11.油井套管，12.油层。

具体实施方式

一种油井非金属防砂管柱由丝堵1、沉砂管2、下扶正器3、防砂筛管4、可固结覆膜砂砾石充填带5、上扶正器6、下短接7、信号筛管8、上短接9、皮碗封式充填工具10、油井套管11组成；其特征是：所述一种油井非金属防砂管柱自下而上：丝堵1+沉砂管2+下扶正器3+防砂筛管4+上扶正器6+下短接7+信号筛管8+上短接9+皮碗封式充填工具10，上述一种油井非金属防砂管柱在地面逐级螺纹连接，下入油井套管11内，防砂筛管4正对油层12位置，在防砂筛管4与油井套管11之间设有可固结覆膜砂砾石充填带5，皮碗封式充填工具10距离套管接箍位置2m以上，皮碗封式充填工具10以下部件采用硬度低于N80钢级的非金属材料制成。

所述丝堵1为圆柱体，上部设有外螺纹，下部设有四方，为玻璃钢材料制作。

所述沉砂管2、下短接7、上短接9均为玻璃钢管，上下两端均设有内螺纹。

所述下扶正器3、上扶正器6为阶梯形圆柱体，外部中间直径大于两端直径，并设有4-8个长方形开口槽，两端设有外螺纹，中心设有通孔，为玻璃钢材料制作。

所述防砂筛管4、信号筛管8均为玻璃钢管，上、下两端均设有外螺纹，管壁上均布设有多个长方形割缝或圆孔。

一种油井非金属防砂管柱施工操作过程如下：

1、非金属防砂管柱组配、下入

管柱组合自上而下为：丝堵1+沉砂管2+下扶正器3+防砂筛管4+上扶正器6+下短节7+信号筛管8+上短节9+皮碗封式充填工具10；地面组配管柱，下入井内，防砂筛管4正对油层位置，皮碗封式充填工具10避开套管接箍位置2m以上，上述充填工具以下全部管组是用非金属材料制成。

2、可固结覆膜砂砾石充填施工

现场按管柱设计实测丈量、配好防砂管柱，平稳下入井中，记录管柱悬重。安装井口，连接好充填、循环及反洗井施工管线，地面管线试压合格。

施工准备就绪后进行砾石充填施工：

①循环：正循环热油田水至排量、压力稳定，出口排量小于进口排量；

②加砂：排量、压力稳定，以一定的砂比均匀加入一定粒径的可固结覆膜砂，当泵压上升至10MPa后，逐渐开启套管闸门，直至全开，继续充填至压力13MPa；

③顶替：顶替热油田水（顶替量不超过地面管线容积+充填工具之上油管容积），最终压力要在13-15MPa；

④反洗井：达到设计压力后，立即反洗井至出口无砂；

⑤候凝：候凝2-4h，待覆膜砂初凝（具体候凝时间以该批覆膜砂实验数据为准，工艺所现场给出）；

⑥丢手：上提管柱，悬重为N1-12kN，正转丢手。砾石充填施工完成。起出丢手管柱，即可下完井生产管柱生产。

3、检换防砂管作业

当该套管柱需作业更换防砂管柱时：首先起出生产管柱、探冲后即可打捞作业，可分为两种情况：

①打捞解卡，下入对扣捞矛或者其他合适打捞工具，捞获后活动解卡可起出防砂管柱；②倒扣套铣打捞：下捞矛捞获后解卡不成功可先倒扣倒出充填工具，下入相应规格套铣筒套铣后下打捞，捞出剩余防砂管柱；

③倒扣磨铣：下捞矛捞获后解卡不成功的另外一种处理方式，倒出充填工具后直接下钻头，将剩余的防砂管部分全部磨铣掉，井内消灭。

施工井例

孤岛油田富1-2井：该井2016年11月18日由XX作业队进行了非金属防砂管防砂，下非金属防砂管4根（共计17m），2018年8月18日需要处理原井筛管，下磨鞋及螺杆钻磨铣玻璃钢筛管，加压16KN，共计用时约2.5h，平均磨铣速度6.8m/h，出口返出玻璃纤维碎屑，成功处理。