一种裸眼井鱼骨刺增产及筛管完井一体化工具的制作方法

本发明涉及海洋油气资源及海域天然气水合物开采设备的技术领域，特别是涉及一种裸眼井鱼骨刺增产及筛管完井一体化工具。

背景技术：

众所周知，随着第二轮海域天然气水合物试采成功的实施，我国成为全球首个采用水平井钻采技术试采海域天然气水合物的国家，在推进产业化进程中又迈出了重要一步。我国海域天然气水合物资源量巨大，但如何能最大发挥气井产能，保持高效稳产是目前面临的一大难题。采用储层增产技术可以达到连接地层和井筒的目的，增加产层裸露面积，提高产能，同时需要结合有效的防砂方式，防止储层出砂带来的不利影响。

常规压裂、射孔等工艺存在较多弊端，如压裂液易对储层产生伤害，施工液体中存在大量化学添加剂，容易造成环境污染，施工周期长，需要多次起下管柱，作业成本较高等。多分支鱼骨刺裸眼完井技术应用水力破岩在储层中的水平井段形成多个分支小井眼，增加储层的裸露面积和泄流通道，且孔眼区域由于“水力憋压”效应会形成大量微裂纹，能沟通更多的裂缝系统，大幅提高近井眼处的渗流能力；气体沿井身呈径向直接流入井眼内，提高了气井产能及采收率，是射流增产技术的典型应用方式，代替常规作业中的下套管、固井、射孔、压裂等技术措施，减少了施工环节，降低了作业风险与作业成本。

机械筛管防砂是使用较为广泛的防砂方式之一，将防砂筛管在井底正对生产层位悬挂，起到允许流体通过、阻挡地层砂的目的。机械筛管防砂工艺技术简单，施工方便，但存在挡砂层薄、粉细砂容易侵入堵塞，导致产量达不到预期的问题。特别是对于高泥质含量的水合物储层，地层出砂极细，筛管的挡砂性能和流通性能往往无法同时兼顾，因此必须结合储层改造工艺技术。

尽管鱼骨刺增产技术对油气田使用较多，但目前对水合物储层并未开展应用，常规储改、防砂工艺需要多次起下管柱进行相关程序操作，施工复杂，高昂的海上作业日费还远不能达到满足产业化效应的经济要求，因此需要优化创新形成储改防砂一体化完井工具，来大幅缩减海上作业时间、降低作业成本、提高海域天然气水合物开采经济技术指标、加快产业化进程。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种能够实现只需一趟起下钻就完成储层改造、防砂、下生产管柱等措施，对储层伤害较小，极大降低作业成本，优化施工工序，减少复杂程序的进行，缩短作业时间，提高海域天然气水合物开采经济技术指标、加快产业化进程，提高实用性和可靠性的裸眼井鱼骨刺增产及筛管完井一体化工具。

本发明的一种裸眼井鱼骨刺增产及筛管完井一体化工具，包括鱼骨刺分支短节、挡砂介质和外保护罩，挡砂介质安装在鱼骨刺分支短节的外壁上，外保护罩安装在挡砂介质的外壁上，鱼骨刺分支短节、挡砂介质和外保护罩均为管状。

本发明的一种裸眼井鱼骨刺增产及筛管完井一体化工具，所述鱼骨刺分支短节内安装有多组分支管，多组分支管一端密封固定在鱼骨刺分支短节内部动力端，另一端可按照设计轨迹移动并伸出至鱼骨刺分支短节外侧。

本发明的一种裸眼井鱼骨刺增产及筛管完井一体化工具，所述多组分支管的个数可为3-4个。

本发明的一种裸眼井鱼骨刺增产及筛管完井一体化工具，所述鱼骨刺分支短节区别于常规鱼骨刺分支管，其上不含有生产阀，鱼骨刺分支短节为非打孔管。

本发明的一种裸眼井鱼骨刺增产及筛管完井一体化工具，鱼骨刺分支短节外壁上均匀镶嵌有多组单向阀，多组单向阀均与鱼骨刺分支短节内部连通。

本发明的一种裸眼井鱼骨刺增产及筛管完井一体化工具，所述挡砂介质可为多层滤网、金属棉、新型金属泡沫、缝隙类材料中的一种。

本发明的一种裸眼井鱼骨刺增产及筛管完井一体化工具，所述外保护罩类型可为桥式、割缝类、绕丝类、精密复合类中的一种。

与现有技术相比本发明的有益效果为：

1)将鱼骨刺增产技术与筛管防砂技术结合，仅需下入一种工具就具有两种效益：鱼骨刺增产技术能够实现对储层的有效沟通，且避免了进行水力压裂、射孔等储改措施的复杂流程，减小对水合物储层的伤害，施工更加简单；优选的机械防砂筛管应对水合物储层粉细砂出砂情况，能够有效阻止地层砂的运移，保持气井高效稳产。

2)其能够实现只需一趟起下钻就完成储层改造、防砂、下生产管柱等措施，对储层伤害较小，极大降低了作业成本，优化了施工工序，减少复杂程序的进行，缩短作业时间，提高海域天然气水合物开采经济技术指标、加快产业化进程。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中鱼骨刺分支短节侧视剖视放大结构示意图；

附图中标记：1、鱼骨刺分支短节；2、挡砂介质；3、外保护罩；4、单向阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1至图2所示，本发明的一种裸眼井鱼骨刺增产及筛管完井一体化工具，包括鱼骨刺分支短节1、挡砂介质2和外保护罩3，挡砂介质2安装在鱼骨刺分支短节1的外壁上，外保护罩3安装在挡砂介质2的外壁上，鱼骨刺分支短节1、挡砂介质2和外保护罩3均为管状；鱼骨刺分支短节1可作为基管对挡砂介质2和外保护罩3进行支撑，挡砂介质2可对地层砂进行阻挡，防止其进入鱼骨刺分支短节1内部及井筒内，外保护罩3可起到流体导流的作用，方便对挡砂介质2进行保护，同时减缓砂石冲蚀设备。

本发明的一种裸眼井鱼骨刺增产及筛管完井一体化工具，所述鱼骨刺分支短节1内安装有多组分支管，多组分支管一端密封固定在鱼骨刺分支短节1内部动力端，另一端可按照设计轨迹移动并伸出至鱼骨刺分支短节1外侧。

本发明的一种裸眼井鱼骨刺增产及筛管完井一体化工具，所述多组分支管的个数可为3-4个。

本发明的一种裸眼井鱼骨刺增产及筛管完井一体化工具，所述鱼骨刺分支短节1区别于常规鱼骨刺分支管，其上不含有生产阀，鱼骨刺分支短节1为非打孔管。

本发明的一种裸眼井鱼骨刺增产及筛管完井一体化工具，鱼骨刺分支短节1外壁上均匀镶嵌有多组单向阀4，多组单向阀4均与鱼骨刺分支短节1内部连通。

本发明的一种裸眼井鱼骨刺增产及筛管完井一体化工具，所述挡砂介质2可为多层滤网、金属棉、新型金属泡沫、缝隙类材料中的一种。

本发明的一种裸眼井鱼骨刺增产及筛管完井一体化工具，所述外保护罩3类型可为桥式、割缝类、绕丝类、精密复合类中的一种。

本发明的一种裸眼井鱼骨刺增产及筛管完井一体化工具，所述鱼骨刺分支短节1外表面每90°为一方向，共分四组，每组可设置4-6个单向阀4。

本发明的一种裸眼井鱼骨刺增产及筛管完井一体化工具，其在工作时，将多组设备进行首尾拼接并形成管束，将管束下放至井筒内并达到规定深度，自管束的顶端对其内泵入高压流体，高压流体进入鱼骨刺分支短节1内并推动其上的多组分支管按照设定轨迹移动并伸入至鱼骨刺分支短节1外侧的地层内，多组单向阀4可对鱼骨刺分支短节1内的流体进行阻挡，防止其通过挡砂介质2和外保护罩3流入地层内，分支管移动伸展完成后，管束下放工作完成，后续生产时，地层流体通过鱼骨刺分支短节1和挡砂介质2之间的环形间隙进入单向阀4，随后进入短节1，被开采到地面。

本发明所实现的主要功能为：该工具能够实现只需一趟起下钻就完成储层改造、防砂、下生产管柱等措施，对储层伤害较小，极大降低了作业成本，优化了施工工序，减少复杂程序的进行，缩短作业时间，提高海域天然气水合物开采经济技术指标、加快产业化进程。

本发明的一种裸眼井鱼骨刺增产及筛管完井一体化工具，其安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式，只要能够达成其有益效果的均可进行实施。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。