CN112302563A - 一种超短卡距注水防砂封隔器及其作业方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超短卡距注水防砂封隔器，包括上部密封筒、封隔器A段、双层注水防砂筛管、封隔器B段、下部密封筒、定位接箍和服务工具。相较于现有在完井管柱利用***密封工具配套完井封隔器进行地层分层，分层数量受限，在不动完井管柱的情况下再次细分层难度较高。本发明为超短卡距注水防砂封隔器，内径为4.25"，可实现最小1.9m卡距下、储层密封的有效性，同时满足7"套管井储层段细分层系防砂和注水作业需求。
Description
技术领域
本发明属于领域，具体来说涉及一种超短卡距注水防砂封隔器及其作业方法。
背景技术
目前海上油田注水井分层注水技术是在防砂完井后封隔器的基础上进行二次封层，分层数量受限。在现有完井管柱基础上利用***密封工具配套完井封隔器进行地层分层，若油藏有细分层系注水要求，在不动完井管柱的情况下再次细分层难度较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种超短卡距注水防砂封隔器及其作业方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种超短卡距注水防砂封隔器，包括上部密封筒、封隔器A段、双层注水防砂筛管、封隔器B段、下部密封筒、定位接箍和服务工具；
所述上部密封筒下端通过母螺纹与封隔器A段上部公螺纹连接，所述双层注水防砂筛管包括外层筛管和内层管柱，外层筛管和内层管柱之间形成有环空，外层筛管通过上端母螺纹与封隔器A段下部公螺纹连接，内层管柱上端通过公螺纹与外层筛管内部母螺纹连接，所述外层筛管和内层管柱下端分别通过母螺纹与封隔器B段上部公螺纹连接，所述下部密封筒上端通过母螺纹与封隔器B段下部公螺纹连接，下端通过公螺纹与定位接箍连接；
所述内层管柱上形成有过液孔，过液孔表面覆盖设置有破裂盘，所述内层管柱内壁设置有用于开启或关闭过液孔的循环滑套；
所述服务工具包括从上至下下依次连接的上接头、座封短节、关闭工具、定位工具、开关工具、打开工具和单流阀；所述座封短节上设有座封孔，所述上接头上安装有密封模块I，所述关闭工具下端安装有密封模块II。
在上述技术方案中，所述封隔器A段包括中心管、密封胶筒和硫化螺旋弹簧，所述密封胶筒安装在中心管上，密封胶筒两边设置有硫化螺旋弹簧。
在上述技术方案中，所述封隔器B段包括中心管、密封胶筒和硫化螺旋弹簧，所述密封胶筒安装在中心管上，密封胶筒两边设置有硫化螺旋弹簧。
在上述技术方案中，所述封隔器A段和封隔器B段为对称结构分布。
在上述技术方案中，所述边胶筒与中间胶筒接触面锥角为75°。
在上述技术方案中，所述循环滑套上端和下端分别形成有机械爪，所述关闭工具外壁形成有与所述循环滑套机械爪相匹配的关闭销，上提关闭滑套，下压不起作用；所述开关工具外壁形成有与所述循环滑套机械爪相匹配的开关销，上提关闭滑套，下压开启滑套；所述打开工具外壁形成有与所述循环滑套机械爪相匹配的打开销，上提不起作用，下压开启滑套。
在上述技术方案中，所述定位工具外壁形成有与所述定位接箍相匹配的定位槽。
在上述技术方案中，所述所述内层管柱侧壁上设置有若干个与所述破裂盘配套的安装孔。
在上述技术方案中，所述破裂盘与防砂筛管距离为100-200mm。
一种超短卡距注水防砂封隔器的作业方法，如下所述：
一、座封：将所述定位工具坐落在所述定位接箍上端或者下端，二者机械配合；所述服务工具上的密封模块I与所述上部密封筒配合密封，所述服务工具上的密封模块II与所述下部密封筒配合密封，所述座封短节位于所述上部密封筒与所述下部密封筒之间，关闭单流阀，关闭循环滑套，向管柱内注入液体，液体通过座封短节上的座封孔分别进入封隔器A段和封隔器B段上中心管与硫化螺旋弹簧之间的液压腔内，推动硫化螺旋弹簧将密封胶筒挤压，完成座封；
二、验封：将所述定位工具坐落在所述定位接箍上端或者下端，二者机械配合；所述服务工具上的密封模块I与所述上部密封筒配合密封，所述服务工具上的密封模块II与所述下部密封筒配合密封，所述座封短节位于所述上部密封筒与所述下部密封筒之间，关闭单流阀，开启循环滑套，将破裂盘破裂，向管柱内注入液体，液体通过座封短节、内层管柱过液孔和外层筛管进入地层，完成验封通道的构建；
三、注水或采油：上提服务工具，将服务工具取出，使循环滑套保持开启，执行注水或采油作业。
本发明具有的优点和积极效果是：
相较于现有在完井管柱利用***密封工具配套完井封隔器进行地层分层，分层数量受限，在不动完井管柱的情况下再次细分层难度较高。本发明为超短卡距注水防砂封隔器，内径为4.25"，可实现最小1.9m卡距下、储层密封的有效性，同时满足7"套管井储层段细分层系防砂和注水作业需求。
附图说明
图1：本发明超短卡距注水防砂封隔器结构示意图；
图2：本发明服务工具结构示意图；
图3：座封封隔器流程图；
图4：验封封隔器流程图；
图5：双层注水防砂筛管放大结构示意图；
图6：座封状态循环滑套与破裂盘结构示意图；
图7：验封封状态循环滑套与破裂盘结构示意图。
附图标注：1、上部密封筒；2、封隔器A段；3、双层注水防砂筛管；4、封隔器B段；5、下部密封筒；6、定位接箍；7、两边胶筒；8、螺旋弹簧；9、循环滑套；10、上接头；11、座封短节；12、关闭工具；13、定位工具；14、开关工具；15、打开工具；16、单流阀；17、座封孔；18、密封模块I；19、密封模块I；20、中间胶筒；21、内层管柱；22、破裂盘；23、安装孔。
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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例
如附图1至图7所示，一种超短卡距注水防砂封隔器及施工方法，其上、下端扣型均为API标准扣型，包括上部密封筒、封隔器A段、双层注水防砂筛管、封隔器B段、下部密封筒、定位接箍、服务工具总成。
所述上部密封筒，内表面为密封面，上端为母螺纹、下端通过母螺纹与封隔器A段上部公螺纹连接；所述封隔器A段中间胶筒20、两边胶筒7依次安装在中心管上，密封胶筒两边硫化螺旋弹簧8。
所述双层注水防砂筛管采用双层结构、设有环空，外层筛管通过上端母螺纹与封隔器A段下部公螺纹连接，外层筛管下端母螺纹与封隔器B段上部公螺纹1连接。内层管柱21上端通过公螺纹与外层筛管内部母螺纹连接，所述内层管柱下部设有循环滑套9，
所述内层管柱侧壁上设置有若干个与所述破裂盘22配套的安装孔23，
所述内层管柱下端通过母螺纹与封隔器B段上部公螺纹2连接。
所述封隔器B段中间胶筒20、两边胶筒7依次安装在中心管上，密封胶筒两边硫化螺旋弹簧；所述下部密封筒，内表面为密封面，上端通过母螺纹与封隔器B段下部公螺纹连接，上端通过公螺纹与定位接箍连接。
所述服务工具总成设有从上至下依次连接的上接头10、座封短节11、关闭工具12、定位工具13、开关工具14、打开工具15、单流阀16，在所述座封短节上设有座封孔17，在所述上接头上安装有密封模块I18、在所述关闭工具下端安装有密封模块II19。
在对超短卡距注水防砂封隔器进行座封过程中，所述定位工具坐落在所述定位接箍上端或者下端，二者机械配合。所述服务工具总成上的密封模块I与所述上部密封筒配合密封，所述服务工具总成上的密封模块II与所述下部密封筒配合密封，所述座封短节位于所述上部密封筒与所述下部密封筒之间，所述循环滑套处于关闭状态，构建底部超短卡距注水防砂封隔器的座封通道。
在对超短卡距注水防砂封隔器进行验封过程中，所述定位工具坐落在所述定位接箍上端或者下端，二者机械配合。所述服务工具总成上的密封模块I与所述上部密封筒配合密封，所述服务工具总成上的密封模块II与所述下部密封筒配合密封，所述座封短节位于所述上部密封筒与所述下部密封筒之间，所述循环滑套处于开启状态，所述破裂盘处于破裂状态，构建底部超短卡距注水防砂封隔器的验封通道。
应用时，从下至上逐层进行操作。
首先操作服务工具总成上的定位工具位13于定位接箍6下部或者上部，实现机械定位。然后按照以下步骤进行操作：
座封：通过钻杆内加压实现封隔器A段2、封隔器B段座封4。
验封：上提服务工具总成，打开循环滑套9，下放至座封位置，构建封隔器验封通道，然后通过钻杆内加压实施底部作业管柱段封隔器A段2、封隔器B段4的验封。
在本发明中超短卡距注水防砂封隔器分割为A段、B段，封隔器A段、封隔器B段为对称结构分布，中部连接双层注水防砂筛管，这种设计实现了最小1.3m卡距下、储层密封的有效性，同时满足储层段防砂作业和注水作业需求。
双层注水防砂筛管外层为防砂筛管、内层设置有循环滑套和破裂盘，座封过程通过循环滑套与上部密封筒、下部密封筒建立封隔器A段、B段的密封性。
循环滑套和破裂盘互为补充，循环滑套密封不可靠情况下，破裂盘作为承压机构这种设计使封隔器座封更加可靠。
双层注水防砂筛管的封闭或者打开状态可控，区别于目前技术筛管部分只能处于开启状态，无需下入生产管柱即可实现分层开采或者注水。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种超短卡距注水防砂封隔器，其特征在于：包括上部密封筒、封隔器A段、双层注水防砂筛管、封隔器B段、下部密封筒、定位接箍和服务工具；
所述上部密封筒下端通过母螺纹与封隔器A段上部公螺纹连接，所述双层注水防砂筛管包括外层筛管和内层管柱，外层筛管和内层管柱之间形成有环空，外层筛管通过上端母螺纹与封隔器A段下部公螺纹连接，内层管柱上端通过公螺纹与外层筛管内部母螺纹连接，所述外层筛管和内层管柱下端分别通过母螺纹与封隔器B段上部公螺纹连接，所述下部密封筒上端通过母螺纹与封隔器B段下部公螺纹连接，下端通过公螺纹与定位接箍连接；
所述内层管柱上形成有过液孔，过液孔表面覆盖设置有破裂盘，所述内层管柱内壁设置有用于开启或关闭过液孔的循环滑套；
所述服务工具包括从上至下下依次连接的上接头、座封短节、关闭工具、定位工具、开关工具、打开工具和单流阀；所述座封短节上设有座封孔，所述上接头上安装有密封模块I，所述关闭工具下端安装有密封模块II。
2.根据权利要求1所述的一种超短卡距注水防砂封隔器，其特征在于：所述封隔器A段包括中心管、密封胶筒和硫化螺旋弹簧，所述密封胶筒安装在中心管上，密封胶筒两边设置有硫化螺旋弹簧。
3.根据权利要求1所述的一种超短卡距注水防砂封隔器，其特征在于：所述封隔器B段包括中心管、密封胶筒和硫化螺旋弹簧，所述密封胶筒安装在中心管上，密封胶筒两边设置有硫化螺旋弹簧。
4.根据权利要求1所述的一种超短卡距注水防砂封隔器，其特征在于：所述封隔器A段和封隔器B段为对称结构分布。
5.根据权利要求1所述的一种超短卡距注水防砂封隔器，其特征在于：所述边胶筒与中间胶筒接触面锥角为75°。
6.根据权利要求1所述的一种超短卡距注水防砂封隔器，其特征在于：所述循环滑套上端和下端分别形成有机械爪，所述关闭工具外壁形成有与所述循环滑套机械爪相匹配的关闭销，上提关闭滑套，下压不起作用；所述开关工具外壁形成有与所述循环滑套机械爪相匹配的开关销，上提关闭滑套，下压开启滑套；所述打开工具外壁形成有与所述循环滑套机械爪相匹配的打开销，上提不起作用，下压开启滑套。
7.根据权利要求1所述的一种超短卡距注水防砂封隔器，其特征在于：所述定位工具外壁形成有与所述定位接箍相匹配的定位槽。
8.根据权利要求1所述的一种超短卡距注水防砂封隔器，其特征在于：所述所述内层管柱侧壁上设置有若干个与所述破裂盘配套的安装孔。
9.根据权利要求1所述的一种超短卡距注水防砂封隔器，其特征在于：所述破裂盘与防砂筛管距离为100-200mm。
10.一种超短卡距注水防砂封隔器的作业方法，其特征在于：
一、座封：将所述定位工具坐落在所述定位接箍上端或者下端，二者机械配合；所述服务工具上的密封模块I与所述上部密封筒配合密封，所述服务工具上的密封模块II与所述下部密封筒配合密封，所述座封短节位于所述上部密封筒与所述下部密封筒之间，关闭单流阀，关闭循环滑套，向管柱内注入液体，液体通过座封短节上的座封孔分别进入封隔器A段和封隔器B段上中心管与硫化螺旋弹簧之间的液压腔内，推动硫化螺旋弹簧将密封胶筒挤压，完成座封；
二、验封：将所述定位工具坐落在所述定位接箍上端或者下端，二者机械配合；所述服务工具上的密封模块I与所述上部密封筒配合密封，所述服务工具上的密封模块II与所述下部密封筒配合密封，所述座封短节位于所述上部密封筒与所述下部密封筒之间，关闭单流阀，开启循环滑套，将破裂盘破裂，向管柱内注入液体，液体通过座封短节、内层管柱过液孔和外层筛管进入地层，完成验封通道的构建；
三、注水或采油：上提服务工具，将服务工具取出，使循环滑套保持开启，执行注水或采油作业。
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