CN109488263B - 砾石充填管柱、砾石充填系统及砾石充填方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种砾石充填管柱、砾石充填系统及砾石充填方法，属于油田开发领域。该砾石充填管柱可以包括：筛网组件，且该筛网组件包括至少一个筛网。该筛网包括外筛网以及内筛网，该外筛网以及该内筛网之间充填有砾石。本发明实施例提供的砾石充填管柱的筛网内充填有砾石，因此在使用该砾石充填管柱对生产井进行防砂处理时，可以直接将该砾石充填管柱下放至生产井的井筒内，而无需再采用砾石充填工具进行砾石充填的操作，有效地提高了防砂处理的效率。并且，本发明实施例提供的砾石充填管柱包括的悬挂组件可以与预先设置在生产井的井筒内的套管连接，从而可以将筛网组件固定在井筒内，以保证该砾石充填管柱的稳定性。

Description

砾石充填管柱、砾石充填系统及砾石充填方法

技术领域

本发明涉及油田开发领域，特别涉及一种砾石充填管柱、砾石充填系统及砾石充填方法。

背景技术

在生产井完井过程中，对于易出砂油藏，一般采用防砂充填工具对该易出砂油藏进行防砂处理，以保证生产井能正常生产。

相关技术中的防砂处理工具包括：中空的筛管和砾石充填工具。在充填时，可以先将筛管下放至生产井的井筒内，然后使用砾石充填工具将砾石充填到筛管与井筒之间。

但是，在使用相关技术中的防砂处理工具对生产井进行防砂处理时，需要采用砾石充填工具对生产井的井筒进行砾石充填，防砂处理的效率较低。

发明内容

本发明实施例提供了一种砾石充填管柱、砾石充填系统及砾石充填方法，可以解决相关技术对生产井进行防砂处理时，防砂处理的效率较低的问题。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种砾石充填管柱，所述砾石充填管柱包括：悬挂组件，筛网组件以及导向组件；

所述悬挂组件的一端与所述筛网组件的一端连接，所述悬挂组件的另一端用于连接套管；

所述筛网组件包括至少一个依次连接的筛网，每个所述筛网包括：筒状的外筛网，以及设置在所述外筛网内的筒状的内筛网，所述内筛网与所述外筛网之间充填有砾石；

所述筛网组件的另一端与所述导向组件的一端连接，所述导向组件的另一端的端面为球面，且所述球面向远离所述筛网的方向凸起。

可选的，所述悬挂组件包括：中空的筒体，以及卡瓦；

所述筒体的一端与所述筛网组件的一端连接；

所述卡瓦套接在所述筒体的另一端，用于连接所述套管。

可选的，所述内筛网的一端与所述外筛网的一端通过第一环形连接件连接；

所述内筛网的另一端与所述外筛网的另一端通过第二环形连接件连接。

可选的，所述第一环形连接件和所述第二环形连接件均为环形铁片；

所述环形铁片分别与所述内筛网和所述外筛网焊接。

可选的，所述筛网组件包括：多个依次连接的所述筛网；

相邻两个所述筛网的内筛网螺纹连接。

可选的，所述筛网组件包括：多个依次连接的所述筛网，以及至少一个连接筒；

相邻两个所述筛网的内筛网通过一个所述连接筒连接。

可选的，每个所述连接筒的两端设置有螺纹，每个所述连接筒与筛网的内筛网螺纹连接。

可选的，所述砾石充填管柱还包括：短节；

所述短节的一端与所述筛网组件的另一端连接，所述短节的另一端与所述导向组件连接。

另一方面，提供了一种砾石充填系统，所述砾石充填系统包括：钻杆串、丢手组件以及如上述方面所述的砾石充填管柱；

所述丢手组件的一端与所述钻杆串连接，所述丢手组件的另一端与所述砾石充填管柱中的悬挂组件连接。

又一方面，提供了一种砾石充填方法，应用于如上述方面所述的砾石充填系统，所述方法包括：

通过钻杆串和丢手组件将砾石充填管柱放入生产井内，使所述砾石充填管柱中的筛网组件对准所述生产井中的油层；

为所述砾石充填管柱中的悬挂组件施加压力，使所述悬挂组件与套管连接；

为所述丢手组件施加压力，使所述丢手组件与所述悬挂组件解除连接；

取出所述钻杆串和所述丢手组件。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本发明实施例提供了一种砾石充填管柱、砾石充填系统及砾石充填方法，该砾石充填管柱可以包括：筛网组件，且该筛网组件包括至少一个筛网。该筛网包括外筛网以及内筛网，该外筛网以及该内筛网之间充填有砾石。本发明实施例提供的砾石充填管柱的筛网内充填有砾石，因此在使用该砾石充填管柱对生产井进行防砂处理时，可以直接将该砾石充填管柱下放至生产井的井筒内，而无需再采用砾石充填工具进行砾石充填的操作，有效地提高了防砂处理的效率。并且，本发明实施例提供的砾石充填管柱包括的悬挂组件可以与预先设置在生产井的井筒内的套管连接，从而可以将筛网组件固定在井筒内，以保证该砾石充填管柱的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种砾石充填管柱的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种筛网的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种砾石充填管柱的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种砾石充填系统的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种砾石充填方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种砾石充填管柱，可以用于水平井或者竖直井等需要进行防砂处理的生产井中。

图1是本发明实施例提供的一种砾石充填管柱的结构示意图。如图1所示，该砾石充填管柱可以包括：悬挂组件01，筛网组件02以及导向组件03，该悬挂组件01的一端与该筛网组件02的一端连接，该悬挂组件01的另一端用于连接套管04。其中，该套管04可以是预先设置在生产井的井筒内的上层套管。

该筛网组件02可以包括至少一个依次连接的筛网021，例如图1所示的结构中示出了两个筛网021。图2是本发明实施例提供的一种筛网的结构示意图。结合图1和图2可以看出，每个筛网021可以包括：筒状的外筛网02a，以及设置在该外筛网02a内的筒状的内筛网02b，该内筛网02b与该外筛网02a之间充填有砾石。其中，该外筛网02a与该内筛网02b可以围成封闭的环形空间，该环形空间中充填有砾石A。

该筛网组件02的另一端与该导向组件03的一端连接。其中，该筛网组件02的一端是指该至少一个依次连接的筛网021中第一个筛网021的一端，该筛网组件02的另一端是指该至少一个依次连接的筛网021中最后一个筛网021的另一端。该导向组件03的另一端的端面为球面，且该球面向远离该筛网021的方向凸起。其中该端面为球面，可以确保该砾石充填管柱顺利的放入生产井的井筒内。当该砾石充填管柱放入该井筒内，该导向组件03另一端的端面与该生产井的井底的距离可以为2米(m)到3m，以便井壁上的落物可以落在该导向组件03与井底之间的空间内，不会影响筛网组件02的正常使用。

综上所述，本发明实施例提供了一种该砾石充填管柱，该砾石充填管柱可以包括：筛网组件，且该筛网组件包括至少一个筛网。该筛网包括外筛网以及内筛网，该外筛网以及该内筛网之间充填有砾石。本发明实施例提供的砾石充填管柱的筛网内充填有砾石，因此在使用该砾石充填管柱对生产井进行防砂处理时，可以直接将该砾石充填管柱下放至生产井的井筒内，而无需再采用砾石充填工具进行砾石充填的操作，有效地提高了防砂处理的效率。并且，本发明实施例提供的砾石充填管柱包括的悬挂组件可以与预先设置在生产井的井筒内的套管连接，从而可以将筛网组件固定在井筒内，以保证该砾石充填管柱的稳定性。

相关技术中，需要在该套管04内再设置一个套管与筛管连接，并将连接后的套管与筛管一起放入生产井的井筒内，以保证放置在该井筒内的筛管的稳定性。而本发明实施例提供的砾石充填管柱包括的悬挂组件01，可以在该砾石充填管柱放入井筒后，与该套管04连接，即可保证放置在井筒内的筛网组件02的稳定性。因此，无需在套管04内再设置一个套管，一方面可以节省套管，降低生产成本；另一方面，可以简化施工流程。

如图1所示，该悬挂组件01可以包括：中空的筒体011，以及卡瓦012。该筒体011的一端与该筛网组件02的一端连接。该卡瓦012套接在该筒体011的另一端，用于连接该套管04。

可选的，该悬挂组件01的筒体011的一端设置有螺纹，该筛网组件02的一端也设置有螺纹，该筒体011的一端可以与该筛网组件02的一端螺纹连接。该卡瓦012上设置有卡瓦牙，该卡瓦012的卡瓦牙可以在压力的作用下与该套管04的内壁咬合，从而与该套管04紧固连接。

参见图2，该筛网组件02所包括的每个筛网021中的内筛网02b的一端与该外筛网02a的一端可以通过第一环形连接件05连接，该内筛网02b的另一端与该外筛网02a的另一端通过第二环形连接件连接，从而可以使得该内筛网02b与该外筛网02a之间形成有封闭的环形空间。

由于该砾石充填管柱包括：外筛网02a和内筛网02b，且该外筛网02a和内筛网02b之间充填有砾石A。此外，该外筛网02a、砾石A以及该内筛网02b可以形成三级挡砂屏障，因此该砾石充填管柱的防砂效果好，且防砂有效期较长，从而可以保证使用该砾石充填管柱进行防砂处理的生产井的开采时间较长。其中，由于砾石A是在该砾石充填管柱制造过程中，充填到外筛网02a和内筛网02b之间的，因此可以保证该砾石A充填的效果。

可选的，该第一环形连接件05与该第二环形连接件的结构可以相同，该第一环形连接件05与该第二环形连接件均可以是环形铁片，或者环形铁网。该内筛网02b和外筛网02a可以均为铁网。

该第一环形连接件05可以与筛网021中的内筛网02b的一端焊接，并与筛网021中的外筛网02a的一端焊接。该第二环形连接件可以与筛网021中的内筛网02b的另一端焊接，并与筛网021中的外筛网02a的另一端焊接。

在本发明实施例中，如图1和图3所示，该筛网组件02可以包括：多个依次连接的筛网021。

作为一种可选的实现方式，相邻两个筛网01的内筛网02b可以通过螺纹连接。其中，每个筛网021中的内筛网02b的两端设置有螺纹，每个内筛网02b的一端与相邻的内筛网02b的另一端螺纹连接。

示例的，每个内筛网02b的长度可以大于外筛网02a的长度，且该内筛网02b的一端突出于外筛网02a，该突出的部分靠近该外筛网02a的一侧可以设置有螺纹。该内筛网02b的另一端远离该外筛网02a的一侧可以设置有螺纹。该筛网021的一端与相邻筛网021的另一端可以螺纹连接

作为另一种可选的实现方式，如图3所示，该筛网组件02还可以包括：至少一个连接筒06，相邻两个筛网021的内筛网02b可以通过一个连接筒06连接。

其中，每个连接筒06的两端均可以设置有螺纹，每个筛网021的内筛网02b的两端远离外筛网02a的一侧均可以设置有螺纹，每个连接筒06与筛网021的内筛网02b螺纹连接。

在需要对竖直井进行防砂处理时，工作人员可以先根据地震资料和随钻测井资料判断该竖直井内油层的个数以及每个油层的厚度。随后，可以根据该竖直井内的油层的个数，确定筛网组件02中包括的筛网021的个数，以及连接筒06的数量。其中，由于油层的厚度一般不超过10m，因此该筛网组件02中所包括的筛网021的个数与该竖直井内的油层的个数可以相等，也即一个筛网021对应一个油层。并且，由于每个连接筒06可以连接两个筛网021，因此该连接筒06的个数比该筛网组件02所包括的筛网021的个数少1。进一步，还可以根据该竖直井内每个油层的厚度，确定与该油层对应的筛网021的长度，每个筛网021的长度可以大于对应的油层的厚度。例如，若油层的厚度为6米(m)，则可以确定与该油层的对应的筛网021的长度可以是8m到10m，以确保该筛网021可以沿该油层厚度方向将该油层覆盖。其中，油层的厚度是指油层的层顶到层底的距离。最后可以根据两个油层之间的距离确定连接筒06的长度，以保证该连接筒06可以将与该连接筒06相邻的两个筛网021连接在一起。

在需要对水平井进行防砂处理时，工作人员可以根据地震资料和随钻测井资料确定该水平井所包含的油层的个数以及该油层的长度。油层的长度方向与该油层的延伸方向一致。若该水平井内有多个油层，工作人员首先可以根据油层的个数确定筛网组件02中所包括的筛网子组件的个数。其中每个筛网子组件可以包括多个首尾依次连接(例如螺纹连接)的筛网021，相邻两个筛网子组件之间可以通过连接筒06连接。筛网组件02中所包括的筛网子组件的个数可以与该油层的个数相等，也即一个筛网子组件对应一个油层。由于每个筛网021的长度一般为10m，而水平井所包含的每个油层的长度一般远大于筛网021的长度，因此需要多个筛网021首尾依次连接组成一个筛网子组件，才能沿该油层的长度方向覆盖该油层。并且还需要根据每个油层的长度确定与该油层对应的筛网子组件中包括的筛网021的个数。其中，每个筛网子组件中所包括的筛网021的长度之和可以大于与该筛网子组件对应的油层的长度。示例的，若某个油层的长度为100m，而筛网021的长度一般为10m，则与该油层对应的筛网子组件可以包括11个首尾连接的筛网021。工作人员还可以根据油层的个数确定该筛网组件02所需的连接筒06的个数。其中，连接筒06的个数比该筛网子组件的个数少1。此外，工作人员还需要根据地震资料和随钻测井资料确定该水平井内的各油层之间的距离。并根据相邻油层之间的距离确定连接筒06的长度，以保证该连接筒06可以将与该连接筒06相邻的两个筛网子组件连接在一起。

若该水平井仅包含一个油层，则工作人员可以确定筛网组件02仅需1个筛网子组件，并可以根据该油层的长度确定该筛网组件02中的筛网021的个数。

根据上述描述可知，在对生产井进行防砂处理时，该砾石充填管柱中的筛网组件02，可以覆盖生产井中的每一个油层。因此只需将一个砾石充填管柱放入生产井的井筒内，即可完成对该生产井各油层的防砂处理，防砂处理的效率较高。

如图3所示，该砾石充填管柱还可以包括：短节07。该短节07的一端与该筛网组件02的另一端连接，该短节07的另一端与该导向组件03连接。

示例的，该短节07可以是中空的筒体，该筒体的两端设置有螺纹。该短节07的一端可以与该筛网组件02的另一端螺纹连接，该短节07的另一端可以与该导向组件02螺纹连接。

综上所述，本发明实施例提供了一种该砾石充填管柱，该砾石充填管柱可以包括：筛网组件，且该筛网组件包括至少一个筛网。该筛网包括外筛网以及内筛网，该外筛网以及该内筛网之间充填有砾石。本发明实施例提供的砾石充填管柱的筛网内充填有砾石，因此在使用该砾石充填管柱对生产井进行防砂处理时，可以直接将该砾石充填管柱下放至生产井的井筒内，而无需再采用砾石充填工具进行砾石充填的操作，有效地提高了防砂处理的效率。并且，本发明实施例提供的砾石充填管柱包括的悬挂组件可以与预先设置在生产井的井筒内的套管连接，从而可以将筛网组件固定在井筒内，以保证该砾石充填管柱的稳定性。

本发明实施例还提供了一种砾石充填系统，如图4所示，该砾石充填系统可以包括：钻杆串08、丢手组件09以及如图1至图3任一所示砾石充填管柱00。

该丢手组件09的一端与该钻杆串08连接，该丢手组件09的另一端与该砾石充填管柱00的悬挂组件01连接。其中，该丢手组件09可以是液压丢手工具。

图5是本发明实施例提供的一种砾石充填方法的流程图。该方法可以应用于如图4所示的的砾石充填系统。参见图5，该方法可以包括：

步骤101、通过钻杆串和丢手组件将砾石充填管柱放入生产井内，使该砾石充填管柱中的筛网组件对准该生产井中的油层。

在本发明实施例中，该丢手组件可以与该砾石充填管柱连接，因此可以通过钻杆串和丢手组件将砾石充填管柱放入生产井内，使该砾石充填管柱中的筛网组件对准该生产井中的油层。其中，将筛网组件与油层对准是指使筛网组件中的筛网覆盖该油层。

步骤102、为该砾石充填管柱中的悬挂组件施加压力，使该悬挂组件与套管连接。

工作人员可以使用地面上的泵车向该钻杆串内注入液体，该液体通过该钻杆串和该丢手组件，可以进入该悬挂组件，并对该悬挂组件施加压力。该压力逐渐增大，会使得该悬挂组件上的卡瓦的卡瓦牙在该压力的作用下与套管的内壁咬合，从而保证与该套管的固定连接。其中，该悬挂组件中的卡瓦可以为三片式卡瓦。

步骤103、为该丢手组件施加压力，使该丢手组件与该悬挂组件解除连接。

在该悬挂组件与该套管连接后，可以继续向钻杆串内输送液体，该液体会进入丢手组件，并对丢手组件施加压力。该压力会逐渐增大，当达到一个固定的阈值时，会触发丢手组件内的机械开关，使得该丢手组件与该悬挂组件解除连接，进而可以使该丢手组件和该砾石充填管柱解除连接。

步骤104、取出该钻杆串和该丢手组件。

在该砾石充填管柱与该丢手组件解除连接后，工作人员可以将该钻杆串与该丢手组件从生产井的井筒内取出。此时放置在该生产井的井筒内的砾石充填管柱通过悬挂组件可以悬挂在套管的一端，且该砾石充填管柱上的筛网可以覆盖生产井中的油层，以达到防砂的效果。

综上所述，本发明实施例提供了一种砾石充填方法，首先采用钻杆串与丢手组件可以将砾石充填管柱放入生产井内，使该砾石充填管柱中的筛网对准该生产井中的油层。随后将丢手组件与砾石充填管柱解除连接，取出钻杆串和丢手组件。通过该方法可以采用钻杆串和丢手组件将该砾石充填管柱放入井筒内，而无需在预先设置好的套管内再设置一个套管，使该套管与砾石充填管柱连接，随后将连接后的套管与砾石充填管柱一起放入井筒内，因此降低了生产成本。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种砾石充填管柱，其特征在于，所述砾石充填管柱包括：悬挂组件，筛网组件以及导向组件；

所述悬挂组件的一端与所述筛网组件的一端连接，所述悬挂组件的另一端用于连接套管；

所述筛网组件包括多个首尾依次连接的筛网和至少一个连接筒，每个所述筛网包括：筒状的外筛网，以及设置在所述外筛网内的筒状的内筛网，所述内筛网与所述外筛网之间充填有砾石，每个所述连接筒的两端分别与相邻两个所述筛网的内筛网螺纹连接，其中，所述内筛网和所述外筛网均为铁网，所述筛网的数量由生产井的油层的数量决定，每个筛网的长度由其对应的油层长度决定，每个所述连接筒的长度由相邻两个油层之间的距离决定；

所述筛网组件的另一端与所述导向组件的一端连接，所述导向组件的另一端的端面为球面，且所述球面向远离所述筛网的方向凸起。

2.根据权利要求1所述的砾石充填管柱，其特征在于，所述悬挂组件包括：中空的筒体，以及卡瓦；

所述筒体的一端与所述筛网组件的一端连接；

所述卡瓦套接在所述筒体的另一端，用于连接所述套管。

3.根据权利要求1所述的砾石充填管柱，其特征在于，

所述内筛网的一端与所述外筛网的一端通过第一环形连接件连接；

所述内筛网的另一端与所述外筛网的另一端通过第二环形连接件连接。

4.根据权利要求3所述的砾石充填管柱，其特征在于，

所述第一环形连接件和所述第二环形连接件均为环形铁片；

所述环形铁片分别与所述内筛网和所述外筛网焊接。

5.根据权利要求1至3任一所述的砾石充填管柱，其特征在于，所述砾石充填管柱还包括：短节；

所述短节的一端与所述筛网组件的另一端连接，所述短节的另一端与所述导向组件连接。

6.一种砾石充填系统，其特征在于，所述砾石充填系统包括：钻杆串、丢手组件以及如权利要求5任一所述的砾石充填管柱；

所述丢手组件的一端与所述钻杆串连接，所述丢手组件的另一端与所述砾石充填管柱中的悬挂组件连接。

7.一种砾石充填方法，其特征在于，应用于如权利要求6所述的砾石充填系统，所述方法包括：

通过钻杆串和丢手组件将砾石充填管柱放入生产井内，使所述砾石充填管柱中的筛网组件对准所述生产井中的油层；

为所述砾石充填管柱中的悬挂组件施加压力，使所述悬挂组件与套管连接；

为所述丢手组件施加压力，使所述丢手组件与所述悬挂组件解除连接；

取出所述钻杆串和所述丢手组件。

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