立体井防砂工具及方法

本发明涉及油气钻探的，尤其涉及一种立体井防砂工具及方法。

背景技术：

1、对于极短半径分支井眼，其内部通常无法采用砾石充填防砂、分段防砂等手段，因此，难以实现有效防砂。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种立体井防砂工具及方法，即通过解决转弯半径小于30米的超短半径井的砾石充填问题，实现立体井的防砂。尤其是在针对转弯半径小于10米的极短半径分支井眼完井中能取得出其不意的效果。

2、本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

3、本发明提供一种立体井防砂工具，包括：柔性外管和柔性内管；所述柔性外管包括若干连接短节和筛管短节，或者，所述柔性外管包括若干筛管短节；所述连接短节间、所述筛管短节间、以及所述连接短节和所述筛管短节间，均采用万向传力结构连接，所述万向传力结构用于传递扭矩或轴向力；所述柔性内管插入设置于所述柔性外管内部，并且所述柔性内管上部与所述柔性外管密封连接，所述柔性外管和所述柔性内管之间形成中间环空；所述柔性内管的后部延伸至最后方的所述筛管短节的后方；所述柔性内管采用复合材料管、高塑性金属管、金属丝网胶管或铠皮管；砾石能够充填于所述柔性外管与井壁间形成的环形空间内。

4、在优选的实施方式中，所述柔性内管采用复合材料管、高塑性金属管、金属丝网胶管或铠皮管；所述筛管短节的长度为其外直径的1-15倍，所述万向传力结构包括扭矩传递件和球关节。

5、在优选的实施方式中，所述柔性内管的管壁上设置有管壁贯通结构，所述管壁贯通结构中设置有可溶密封堵件，所述可溶密封堵件能密封所述柔性内管管壁上的所述管壁贯通结构。

6、在优选的实施方式中，所述柔性内管的管体和所述可溶密封堵件形成的整体，所能够承担的外部压力与内部压力之差大于0.1兆帕。

7、在优选的实施方式中，所述可溶密封堵件采用可溶材料，所述可溶材料溶解时间在10-1000小时之间。

8、在优选的实施方式中，所述万向传力结构的配合间隙小于所述筛管短节的过筛尺寸，或者，所述万向传力结构包括密封件。

9、在优选的实施方式中，所述柔性内管前部设置有第一单向阀，所述第一单向阀的两端分别与所述柔性内管内部和所述柔性外管外部联通，所述第一单向阀的流动方向为自所述柔性内管内部流向所述柔性外管与井壁之间的环空。

10、在优选的实施方式中，所述柔性内管前部设置有第二单向阀，所述第二单向阀的两端分别与所述柔性内管内部和所述中间环空联通，所述第二单向阀的流动方向为自所述中间环空流向所述柔性内管内部。

11、在优选的实施方式中，所述柔性外管的管壁设置有充填孔；所述柔性外管后端设置有顶部悬挂装置，所述顶部悬挂装置用于使所述柔性外管与主井眼套管内壁或者分支井窗口挂接；所述充填孔设置于所述顶部悬挂装置的前方，所述充填孔用于向筛管短节与井壁之间的环空注入充填物。

12、本发明提供一种立体井防砂方法，采用上述的立体井防砂工具，所述立体井防砂方法包括：

13、含充填物的流体通过由所述柔性外管与井壁的环空自后向前流动；

14、流体经过所述筛管短节的过滤后，由所述柔性内管的前端进入所述柔性内管，流体在所述柔性内管内部由前向后流动；

15、完成充填后，所述柔性内管的管壁上的可溶密封堵件达到溶解时间，所述可溶密封堵件的溶解时间为10-1000小时。

16、本发明的特点及优点是：

17、本发明提供的立体井防砂工具，通过柔性外管和柔性内管相互嵌套的方法，形成了柔性内管和柔性外管之间的中间环空，中间环空能够用于实现砾石充填、或者利用不同孔隙度以及粘结性能的砾石实现分段开发。实现了超短半径砾石充填完井，较现有的超短半径筛管完井技术，可以有效增大泄流面积，降低流动阻力。对于稠油、水合物等非常规储层具有特别的优势。

18、本发明提供的立体井防砂工具，可以实现三维立体井网完井，利用在储层内部的套管窗口使砾石重填实现径向延伸。尤其在稠油开发中，套管可以很好的实现密封，窗口处就是储层，自窗口处径向延伸的柔性砾石重填完井管柱可以大幅度增加储层暴露面积，对蒸汽注入和采油均能起到良好效果。

技术特征：

1.一种立体井防砂工具，其特征在于，包括：柔性外管和柔性内管；

2.根据权利要求1所述的立体井防砂工具，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的立体井防砂工具，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的立体井防砂工具，其特征在于，

5.根据权利要求3所述的立体井防砂工具，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的立体井防砂工具，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的立体井防砂工具，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的立体井防砂工具，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的立体井防砂工具，其特征在于，

10.一种立体井防砂方法，其特征在于，采用权利要求1-9中任一项所述的立体井防砂工具，所述防砂方法包括：

技术总结
本发明提供了一种立体井防砂工具及方法，该立体井防砂工具包括：柔性外管和柔性内管；所述柔性外管包括若干连接短节和筛管短节，所述连接短节间、所述筛管短节间、以及所述连接短节和所述筛管短节间，均采用万向传力结构连接，所述万向传力结构用于传递扭矩或轴向力；所述柔性内管插入设置于所述柔性外管内部，所述柔性外管和所述柔性内管之间形成中间环空；所述柔性内管的后部延伸至最后方的所述筛管短节的后方；砾石能够充填于所述柔性外管与井壁间形成的环形空间内，解决了极短半径分支井眼难以实现有效防砂的技术问题，形成了立体井防砂工具及方法。

技术研发人员：金衍,徐梓辰,卢运虎,杨忠华
受保护的技术使用者：中国石油大学(北京)
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13