本發(fā)明涉及油氣開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于水平井的完井管柱。
背景技術(shù)：
近年，隨著油氣開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展，用于水平井的完井管柱也越來(lái)越成熟。
由于氣井的天然氣中或油井的伴生氣中往往含有硫化氫(H2S)或二氧化碳(CO2)腐蝕性氣體，對(duì)套管、油管及井下工具都具有很強(qiáng)烈的腐蝕或氫脆作用。有的油田地層水礦化度也很高，地層中水所含氯離子(Cl-)在對(duì)金屬材料腐蝕過(guò)程中起著主導(dǎo)作用，有時(shí)還可能在油管內(nèi)壁結(jié)垢、結(jié)鹽。另外，原油中都不同程度地含有膠質(zhì)、瀝青質(zhì)，尤其在高凝、高粘原油中含量相當(dāng)高。膠質(zhì)和瀝青質(zhì)影響著蠟的初始結(jié)晶溫度和蠟的析出過(guò)程及結(jié)在管壁上的蠟性。在原油生產(chǎn)過(guò)程中，由于溫度壓力的降低以及輕烴逸出，溶解在原油中的蠟會(huì)以晶體形式析出并吸附在油管壁、套管壁、抽油泵，以及其他采油設(shè)備上，甚至在油層部位都會(huì)形成蠟的沉積。油井結(jié)蠟如不及時(shí)清除就會(huì)造成油管堵塞、使油井產(chǎn)量下降、嚴(yán)重時(shí)還會(huì)堵死油井。油井結(jié)蠟是影響油井高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的突出問(wèn)題之一。因此合理及時(shí)地進(jìn)行方法、清防蠟是油氣井正常生產(chǎn)的重要保證。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種完井管柱。該完井管柱能同時(shí)對(duì)油管進(jìn)行防腐和清蠟操作，提高了完井管柱的使用范圍以及保證了油氣井正常生產(chǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，提出了一種完井管柱，其包括：
油管，
設(shè)置在油管下端的封隔器，
設(shè)置在封隔器的下端用于為使封隔器投球式坐封的第一球座，
位于封隔器的上端的伸縮節(jié)，
設(shè)置在油管的外側(cè)的至少兩條注入管線，
其中，注入管線在油管的位于伸縮節(jié)的上端與油管選擇性連通。
在一個(gè)實(shí)施例中，注入管線為四條。
在一個(gè)實(shí)施例中，在封隔器與球座之間設(shè)置第二球座，第二球座的內(nèi)徑大于第一球座的內(nèi)徑。
在一個(gè)實(shí)施例中，在油管的注入管線與油管連接處設(shè)置注入閥，在注入閥的上端設(shè)置上坐落短節(jié)，上坐落短節(jié)的內(nèi)壁上設(shè)置有向內(nèi)側(cè)突出的臺(tái)階。
在一個(gè)實(shí)施例中，在上坐落短節(jié)的臺(tái)階上設(shè)置有壓力計(jì)。
在一個(gè)實(shí)施例中，在上坐落短節(jié)的上端設(shè)置有滑套。
在一個(gè)實(shí)施例中，在滑套的上端設(shè)置有氣舉工作筒。
在一個(gè)實(shí)施例中，在油管的上端設(shè)置用于關(guān)閉油管的安全閥。
在一個(gè)實(shí)施例中，在安全閥的兩端設(shè)置流動(dòng)短節(jié)，流動(dòng)短節(jié)的內(nèi)徑尺寸在油管的內(nèi)徑尺寸和安全閥的內(nèi)徑尺寸之間。
在一個(gè)實(shí)施例中，流動(dòng)短節(jié)的內(nèi)徑尺寸與油管的內(nèi)徑尺寸的比為0.9-0.98。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)在油管的外側(cè)設(shè)置注入管線，可通過(guò)注入管線向油管內(nèi)注入緩蝕劑和清蠟劑等，由此減低了對(duì)油管的腐蝕和堵塞，降低了完井管柱的生產(chǎn)成本，保證了油氣井的正常工作。進(jìn)一步地，由于在油管外設(shè)置至少兩個(gè)注入管線，則緩蝕劑和清蠟劑可同時(shí)注入油管內(nèi)，防腐防垢以及防蠟、防瀝青等操作可同時(shí)進(jìn)行。同時(shí)，通過(guò)在油管上設(shè)置伸縮節(jié)，以彌補(bǔ)油管跟隨溫度變化而伸縮，保證作業(yè)施工安全。并且，由于注入管線與伸縮節(jié)的上方的油管連通，以避免若注入管線與伸縮節(jié)的下方的油管連通而使得注入管線和油管的收縮或膨脹尺寸不同產(chǎn)生的損壞注入管線的問(wèn)題。另外，此完井管柱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。
附圖說(shuō)明
下面將結(jié)合附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地描述，在圖中：
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于水平井的完井管柱的結(jié)構(gòu)圖；
附圖并未按照實(shí)際的比例繪制。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于水平井的完井管柱100。如圖1所示，完井管柱100包括油管1、封隔器2、第一球座3、伸縮節(jié)4和注入管線5。其中，封隔器2設(shè)置在油管1的下端。在將完井管柱100下入到井筒中后，封隔器2設(shè)置在水平井的水平段的起始處，以用于封隔油管1與油管和井筒的套管之間的環(huán)空的目的。第一球座3設(shè)置在封隔器2的下端，用于使封隔器2坐封。也就是，在將完井管柱100下入到井筒中后，在地面投球并使球與第一球座3配合，在注入高壓液體而使封隔器2坐封。伸縮節(jié)4設(shè)置在封隔器2的上端，在將完井管柱100下入到井筒中后，伸縮節(jié)4位于水平井的增斜段處，以用于彌補(bǔ)由于溫度變化而使得油管1在井筒中的伸縮量，從而保證完井管柱100的正常工作。注入管線5與油管1選擇性連通，以用于向油管1內(nèi)注入例如緩蝕劑、清蠟劑等物質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明，注入管線5在伸縮節(jié)4的上端與油管1選擇性連通。
由此，通過(guò)在油管1的外側(cè)設(shè)置注入管線5，可通過(guò)注入管線5向油管1內(nèi)注入緩蝕劑以進(jìn)行防腐處理，保護(hù)油管1并延長(zhǎng)完井管柱100的使用壽命。同時(shí)，還可以通過(guò)注入管線5向油管1內(nèi)注入清蠟劑，以防止油管1被堵塞，以保證產(chǎn)油的正常進(jìn)行。也就是，由于在油管1外設(shè)置至少兩個(gè)注入管線5，則可實(shí)現(xiàn)將多種物質(zhì)同時(shí)注入油管5內(nèi)，從而優(yōu)化了完井操作過(guò)程。另外，通過(guò)在油管1上設(shè)置伸縮節(jié)4，以彌補(bǔ)油管1跟隨溫度變化而伸縮，保證作業(yè)施工安全。并且，由于注入管線5連通在伸縮節(jié)4的上方，以避免若注入管線5連接到伸縮節(jié)4的下方而使得注入管線5和油管1的收縮尺寸不同而產(chǎn)生的損壞注入管線5的問(wèn)題。另外，該此完井管柱100結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。
在一個(gè)實(shí)施例中，由于注入管線5設(shè)置為至少兩條，則根據(jù)產(chǎn)出物的不同以選擇注入管線5的使用。例如，如將此完井管柱100下入到氣井中時(shí)，可通過(guò)注入管線5向油管1中注入緩蝕劑。如將此完井管柱100下入到油井中時(shí)，可通過(guò)一條注入管線5向油管1中注入緩蝕劑，同時(shí)通過(guò)另一條注入管線5向油管1中注入清蠟劑等。從而，通過(guò)上述設(shè)置可以擴(kuò)大完井管柱100的使用范圍，使其即適用于氣井也適用于油氣井。優(yōu)選地，在保證正常運(yùn)作情況下，為了節(jié)約成本，注入管線4可以設(shè)置有四條。通過(guò)這種設(shè)置使得有的注入管線4還可以作為備用注入管線，在有的注入管線4堵塞或損壞時(shí)，可啟用其它注入管線4，以保證完井管柱100的正常工作。由此，通過(guò)上述設(shè)置提高了完井管柱100的使用安全性。
為了方便控制，在油管1上的注入管線5與油管1的連接處設(shè)置注入閥6，以控制注入管線5與油管1的連通和截止。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在封隔器2與第一球座3之間設(shè)置第二球座7，并且第二球座7的內(nèi)徑大于第一球座3的內(nèi)徑。通過(guò)這種設(shè)置可將第二球座7作為備用球座，以提高完井管柱100的使用安全性。例如，使用第一球座3坐封封隔器2失敗的情況下，可啟用第二球座7，以對(duì)封隔器2重新進(jìn)行坐封操作。由此，通過(guò)上述設(shè)置能避免或減少由于第一球座3損壞等帶來(lái)的生產(chǎn)停止等風(fēng)險(xiǎn)，保證了完井管柱100的正常工作。
在一個(gè)實(shí)施例中，在注入閥6的上端設(shè)置上坐落短節(jié)8。上坐落短節(jié)8的內(nèi)壁上設(shè)置有向內(nèi)側(cè)突出的臺(tái)階(圖中未示出)。此上坐落短節(jié)8可以用于測(cè)試油管1的承壓能力。在將完井管柱100下入到井筒中后，能通過(guò)封堵上坐落短節(jié)8以測(cè)試油管1的承壓能力，并確定油管1在實(shí)際工作環(huán)境中的耐壓能力，由此，通過(guò)在完井管柱100上設(shè)置有上坐落短節(jié)8，可將油管1的耐壓試驗(yàn)由地面轉(zhuǎn)到實(shí)際的井筒中，有助于獲得實(shí)際工作環(huán)境下的試驗(yàn)值。另外，優(yōu)選地，在上坐落短節(jié)8的臺(tái)階上設(shè)置有壓力計(jì)(圖中未示出)，以用于檢測(cè)油管1內(nèi)的流體的壓力，獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
在一個(gè)實(shí)施例中，在上坐落短節(jié)8的上端設(shè)置有滑套9。例如，在循環(huán)壓井過(guò)程中，可在外力作用下，驅(qū)動(dòng)滑套9以連通油管1與油管1與井筒套管之間的環(huán)空。
在一個(gè)實(shí)施例中，在滑套9的上端設(shè)置有氣舉工作筒10。在地層能力不足時(shí)，可啟動(dòng)該氣舉工作筒10，以通過(guò)連續(xù)氣舉的方式進(jìn)行后續(xù)生產(chǎn)。通過(guò)上述設(shè)置可提高氣井或者油氣井的產(chǎn)出效率并增大產(chǎn)量。
在一個(gè)實(shí)施例中，在油管1的上端設(shè)置用于關(guān)閉油管1的安全閥11，在將完井管柱100下入到井筒中后，安全閥11位于直井段并靠近井口的位置處。在例如井底壓力過(guò)大或外部輸送管路破裂等緊急情況下，可通過(guò)關(guān)閉安全閥11以截止油管1。由此，通過(guò)設(shè)置安全閥11提高了完井管柱100的工作安全性。
為了防止液體在油管1和安全閥11之間流動(dòng)引起較大的沖蝕，在安全閥11的兩端設(shè)置流動(dòng)短節(jié)12，流動(dòng)短節(jié)12的內(nèi)徑尺寸在油管1的內(nèi)徑尺寸和安全閥11的內(nèi)徑尺寸之間。通過(guò)上述設(shè)置減小了油管1的內(nèi)徑尺寸和安全閥11的內(nèi)徑尺寸之間的差距，保證了液體在油管1和安全閥11內(nèi)的流動(dòng)的平穩(wěn)性。同時(shí)， 通過(guò)這種設(shè)置降低了油管1和安全閥11受到的沖蝕，提高了其使用壽命。優(yōu)選地，流動(dòng)短節(jié)12的內(nèi)徑尺寸與油管1的內(nèi)徑尺寸的比為0.9-0.98。為了保證液體的穩(wěn)定流動(dòng)，例如，流動(dòng)短節(jié)12的內(nèi)徑還可以在軸向上逐漸增大或減小，使從油管1得內(nèi)徑到安全閥6的內(nèi)徑變化趨于平緩。進(jìn)一步優(yōu)選地，流動(dòng)短節(jié)12的靠近油管1的內(nèi)徑尺寸與油管1的內(nèi)徑尺寸相同，而流動(dòng)短節(jié)12的靠近安全閥6的內(nèi)徑尺寸與安全閥6的內(nèi)徑尺寸相同。
優(yōu)選地，封隔器2可構(gòu)造為可回收式封隔器，以能在需要時(shí)將完井管柱100提出井筒。通過(guò)這種設(shè)置增加了完井管柱100的功能，使之適用范圍更廣。
如圖1所示，在第一球座3的下端還設(shè)置有用于引導(dǎo)完井管柱100順利下入到井筒中的引鞋13，在將完井管柱100下入到井筒中后，引鞋13處于水平井的水平段。在引鞋13的下端還設(shè)置有利用篩管懸掛器14懸掛的篩管15，以用于支撐水平井段。
為了保證完井管柱100的正常工作，提高完井管柱100的防腐能力和使用壽命，在注入閥2的下端的油管1、伸縮節(jié)4、封隔器2、第一球座3、第二球座7、引鞋13等可由鎳基合金類材料制造。例如，可以由鎳基合金鋼925制造。通過(guò)這種設(shè)置可提高注入閥2下端的零部件的防腐能力，從而提高完井管柱100的整體壽命。而為了降低完井管柱100的生產(chǎn)成本，優(yōu)選地，完井管柱100上的位于注入閥2的上端的油管1可由例如L80鋼等制造。同時(shí)，安全閥11、流動(dòng)短節(jié)12、滑套、和氣舉工作筒10等完井工具可由例如鎳基合金類材料制造。在這種情況下，除了能滿足完井管柱100的防腐要求外，還能保證完井管柱100應(yīng)用于高溫(至少為150度)、高壓(至少為70兆帕)環(huán)境。
通過(guò)上述結(jié)構(gòu)使得該完井管柱100能應(yīng)對(duì)高溫、高壓、腐蝕、蠟質(zhì)、瀝青質(zhì)等因素，該完井管柱100還采用了自噴與氣舉相結(jié)合的開(kāi)采方式，即保證了井筒完整性又滿足了多功能一體化的需求。
本申請(qǐng)中，方位用語(yǔ)“上”、“下”與以完井管柱100工作狀態(tài)為參考。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明保護(hù)范圍并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明公開(kāi)的技術(shù)范圍內(nèi)，可容易地進(jìn)行改變或變化，而這種改變或變化都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。