專利名稱：油氣井充填防砂設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油氣井防砂技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種油氣井充填防砂設(shè)備。
背景技術(shù)：
在油田的生產(chǎn)過程中，會從地層中攜帶一些砂粒進(jìn)入井筒，這就是油氣井出 砂。油氣井出砂是油氣井減產(chǎn)或躺井的一個重要原因。油氣井出砂造成的危害統(tǒng)稱為砂 害。油氣井出砂造成的危害主要為1、使地面和井下設(shè)備嚴(yán)重磨蝕，甚至造成卡井； 2、沖砂檢泵和地面清罐等維修工作量劇增；3、砂埋油層或井筒砂堵造成停產(chǎn)；4、出 砂嚴(yán)重時甚至造成井壁坍塌和損壞油套管。不但增加了生產(chǎn)成本，還增加了開采難度。 疏松砂巖油藏防止油層出砂是維持油井正常開采的一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)措施，防砂工藝種類 很多，防砂功效各有千秋。充填防砂工藝技術(shù)是一類最為完善和有效的防砂工藝技術(shù)， 早期的繞絲篩管礫石充填，只對炮眼和篩管與套管環(huán)空進(jìn)行充填。為了滿足填充虧空地 層的需要，發(fā)展了地層填砂與篩管礫石充填結(jié)合的復(fù)合防砂工藝，為了簡化施工工藝和 提高施工效果，發(fā)展了一次性封隔擠壓(高壓)充填防砂工藝技術(shù)和壓裂充填防砂工藝技 術(shù)。這些充填工藝中是以水或水溶液為攜帶介質(zhì)攜帶充填顆粒進(jìn)行充填防砂。充填設(shè)備 采用裸眼井是對篩管與井筒之間的環(huán)空部進(jìn)行充填，套管完井是對篩管與套管之間的環(huán) 空進(jìn)行充填。由于充填施工中使用大量的水或水溶液，施工過程中隨著不同的井況，都 會產(chǎn)生不同程度的漏失和對地層產(chǎn)生不同程度的傷害。對低壓力系數(shù)和漏失嚴(yán)重的油氣 井甚至實(shí)現(xiàn)不了充填施工?，F(xiàn)有的充填防砂技術(shù)的主要缺陷如下1、不適用儲層壓力和嚴(yán)重漏失的井層，油田開發(fā)到中后期此種井況越來越多。2、出砂氣田的大量開發(fā)，充填防砂在出砂氣田應(yīng)用是一種最為有效的方法。但 采用液體攜帶充填顆粒狀，液體將會大量漏失，對于水敏性嚴(yán)重的氣層將會嚴(yán)重影響產(chǎn) 氣效果。3、隨著水平井鉆完井及其開采技術(shù)的完善及其取得的可觀的經(jīng)濟(jì)效益，使得采 用水平井開采油氣田將越來越廣泛，為了減少鉆完井的污染及其保護(hù)井筒，裸眼篩管完 井已不局限于出砂油田，采用裸眼篩管完井已是很普遍，這些井中很多是不適合采用液 體攜帶顆粒充填。4、城市用氣量的高速增長，用氣的需求量隨季節(jié)性有較大的差別，因此儲氣庫 的建設(shè)必然越來越迫切，而儲氣庫的裸眼篩管完井充填(保護(hù)篩管和井筒)是一種有效和 必要措施，儲氣庫所選擇的地層壓力系數(shù)都是比較低，滲透性也比較低，采用現(xiàn)有的充 填技術(shù)由于漏失而建立不起有效的循環(huán)，很難實(shí)現(xiàn)充填施工。另外采用現(xiàn)有技術(shù)將會有 大量的液體漏失進(jìn)地層，因此這類較低滲透能力的地層經(jīng)不起外來液體的污染。5、為了提高采收率，油田對于鉆完井及開發(fā)技術(shù)的要求亦越來越高，而現(xiàn)有的 充填技術(shù)容易造成地層污染，對井筒及附近井壁產(chǎn)生破壞。
實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實(shí)用新型提供了一種油氣井充填防砂設(shè) 備，該設(shè)備適用于以氣體或液體為攜帶介質(zhì)的充填方法，適用于多種井況，不污染地層。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案油氣井充填防砂設(shè)備，包括由充填工具和傳輸管柱組成的充填管匯，還包括第 一壓風(fēng)機(jī)、第二壓風(fēng)機(jī)和顆粒添加裝置，第一壓風(fēng)機(jī)與傳輸管柱的上端連通，第一壓風(fēng) 機(jī)與傳輸管柱之間設(shè)有顆粒添加裝置，第二壓風(fēng)機(jī)與傳輸管柱與油氣井套管之間的環(huán)空 連通。進(jìn)一步，所述傳輸管柱的垂直段內(nèi)設(shè)有螺旋管，所述第一壓風(fēng)機(jī)與螺旋管連 通。進(jìn)一步，所述第一壓風(fēng)機(jī)和第二壓風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣端分別連接水溶液霧化器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于1、本實(shí)用新型的油氣井充填防砂設(shè)備適用于以氣體或泡沫為攜帶介質(zhì)進(jìn)行充填 防砂的工藝。實(shí)現(xiàn)了低壓力系數(shù)的油氣層和漏失嚴(yán)重的油氣層的充填施工。適用于不同 壓力系數(shù)的地層施工。適用于直井、水平井、和其它定向井。2、本實(shí)用新型的油氣井充填防砂設(shè)備采用氣體進(jìn)行充填的過程沒有液體的漏 失，避免了充填施工中液體對地層的污染和傷害，把污染降低到了最低的程度。同時也 降低了對地面的環(huán)境污染。3、本實(shí)用新型的油氣井充填防砂設(shè)備采用氣體進(jìn)行充填，對井眼具有氣舉解堵 的作用，因此對井眼和近井地層具有很好的解除堵塞的作用。4、本實(shí)用新型的油氣井充填防砂設(shè)備減少了充填過程中填充顆粒與地層顆?；?合，更好地確保了充填層滲透性能。5、本實(shí)用新型的油氣井充填防砂設(shè)備除了使用常規(guī)石英砂和陶粒作為充填材料 外，還可以有針對性地選用低密度的特種顆粒(如有機(jī)塑料顆粒)作為充填顆粒，能更好 地被攜帶，能更好地滿足長井段水平井充填的要求。6、本實(shí)用新型的油氣井充填防砂設(shè)備確保了更好的充填效果和更好的開采效 果。

圖1為本實(shí)用新型的油氣井充填防砂設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的油氣井充填防砂設(shè)備的傳輸管柱的直井段的結(jié)構(gòu)剖圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對本實(shí)用新型 的限定。如圖1所示，圖1為本實(shí)用新型的油氣井充填防砂設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。油氣井 充填防砂設(shè)備，包括由充填工具1和傳輸管柱2組成的充填管匯，還包括第一壓風(fēng)機(jī)3、 第二壓風(fēng)機(jī)4和顆粒添加裝置5，第一壓風(fēng)機(jī)3與傳輸管柱2的上端連通，第一壓風(fēng)機(jī)3 與傳輸管柱2之間設(shè)有顆粒添加裝置5，第二壓風(fēng)機(jī)4與傳輸管柱2和油氣井套管6之間的環(huán)空連通。作為本實(shí)施例的一個優(yōu)選，所述傳輸管柱2和油氣井套管6之間的環(huán)空還與外排 接收器9連通。作為本實(shí)施例的一個優(yōu)選，如圖2所示，圖2為本實(shí)用新型的油氣井充填防砂設(shè) 備的傳輸管柱的直井段的結(jié)構(gòu)剖圖。所述傳輸管柱2的垂直段內(nèi)設(shè)有螺旋管7，所述第一 壓風(fēng)機(jī)3與螺旋管7連通。作為本實(shí)施例的一個優(yōu)選，所述第一壓風(fēng)機(jī)3和第二壓風(fēng)機(jī)4的進(jìn)氣端分別連接 氣源8。當(dāng)攜帶介質(zhì)采用霧化水汽時，以水溶液霧化器替代氣源8與第一壓風(fēng)機(jī)3和第二 壓風(fēng)機(jī)4的進(jìn)氣端連接。當(dāng)攜帶介質(zhì)采用泡沫時，以泡沫發(fā)生器替代氣源8與第一壓風(fēng) 機(jī)3和第二壓風(fēng)機(jī)4的進(jìn)氣端連接。其中傳輸管柱的直井段可用直油管或內(nèi)裝螺旋管的油管，傳輸管柱的水平段采 用常規(guī)油管即可。當(dāng)然，本實(shí)用新型的油氣井充填防砂設(shè)備還包括本領(lǐng)域技術(shù)人員來說應(yīng)想到的 輔助工具，如扶正器10、絲堵11和封隔器12等。在此不再贅述。使用本實(shí)用新型的充填防砂設(shè)備進(jìn)行油氣井充填防砂的過程包括如下步驟(1)通井，裸眼井段通井采用鉆進(jìn)的鉆頭通井，套管內(nèi)通井采用直徑相當(dāng)?shù)耐ň?規(guī)通井。(2)下充填管匯，裸眼篩管完井充填先下完井管匯，再下充填管匯；套管內(nèi)充 填直接下入充填管匯。充填管匯包括傳輸管柱和充填工具。充填工具包括丟手式或插入 式充填工具，即傳輸管柱與充填工具丟手連接或插入連接。(3)洗井，采用氣體或泡沫作為循環(huán)介質(zhì)進(jìn)行循環(huán)洗井，包括用氣體或泡沫清洗 鉆完井泥漿，如果井內(nèi)有液體，采用氣體或泡沫作為循環(huán)介質(zhì)進(jìn)行正循環(huán)驅(qū)替井內(nèi)液體 溶液。(4)充填施工裸眼篩管完井的井是對篩管與井筒環(huán)空部分用充填顆粒充填， 套管完井的充填是對篩管與套管環(huán)空與射孔孔眼部分用充填顆粒充填。充填設(shè)備采用壓 風(fēng)機(jī)和加充填顆粒(砂)的裝置，壓風(fēng)機(jī)壓入作為攜帶介質(zhì)的氣體或泡沫，氣體或泡沫攜 帶充填顆粒，并將充填顆粒頂替到目的位置。(5)上提傳輸管柱，丟手式充填工具先丟手后上提傳輸管柱l_2m，插入式充填 工具直接上提傳輸管柱l_4m。(6)采用氣體或泡沫介質(zhì)進(jìn)行返循環(huán)洗井，氣體或泡沫從套管環(huán)空進(jìn)入，從丟手 以上的傳輸管柱返出地面。洗出傳輸管柱內(nèi)多余的充填顆粒。(7)起出丟手以上傳輸管柱。其中步驟(3)中“氣體”包括空氣、氮?dú)?、二氧化炭和霧化水氣。泡沫是由發(fā) 泡劑水溶液與氣體混合發(fā)泡而成。其中步驟(4)中“充填顆粒”包括石英砂顆粒、陶瓷顆粒或塑料顆粒，所述顆 粒的粒徑為0.2-2mm，密度為1.0_3.0g/cm3。以上實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例，不用于限制本實(shí)用新型，本實(shí)用 新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范 圍內(nèi)，對本實(shí)用新型做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本實(shí)用新型的 保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.油氣井充填防砂設(shè)備，其特征在于，包括由充填工具和傳輸管柱組成的充填管 匯，還包括第一壓風(fēng)機(jī)、第二壓風(fēng)機(jī)和顆粒添加裝置，第一壓風(fēng)機(jī)與傳輸管柱的上端連 通，第一壓風(fēng)機(jī)與傳輸管柱之間設(shè)有顆粒添加裝置，第二壓風(fēng)機(jī)與傳輸管柱與油氣井套 管之間的環(huán)空連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣井充填防砂設(shè)備，其特征在于，所述傳輸管柱的垂直段 內(nèi)設(shè)有螺旋管，所述第一壓風(fēng)機(jī)與螺旋管連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣井充填防砂設(shè)備，其特征在于，所述傳輸管柱和油氣井 套管之間的環(huán)空還與外排接收器連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣井充填防砂設(shè)備，其特征在于，所述第一壓風(fēng)機(jī)和第二 壓風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣端分別連接水溶液霧化器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣井充填防砂設(shè)備，其特征在于，所述第一壓風(fēng)機(jī)和第二 壓風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣端分別連接泡沫發(fā)生器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種油氣井充填防砂設(shè)備，包括由充填工具和傳輸管柱組成的充填管匯，還包括第一壓風(fēng)機(jī)、第二壓風(fēng)機(jī)和顆粒添加裝置，第一壓風(fēng)機(jī)與傳輸管柱的上端連通，第一壓風(fēng)機(jī)與傳輸管柱之間設(shè)有顆粒添加裝置，第二壓風(fēng)機(jī)與傳輸管柱與油氣井套管之間的環(huán)空連通。本實(shí)用新型的油氣井充填防砂設(shè)備以氣體或泡沫為攜帶介質(zhì)，適用于更多井況的油氣井，施工過程對地層不造成污染。
文檔編號E21B43/02GK201794568SQ20102054695
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者李光銀, 陳應(yīng)淋 申請人:安東石油技術(shù)(集團(tuán))有限公司