CN209483229U - 完井管柱以及生产*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种完井管柱以及生产***，该完井管柱包括：裸眼生产管柱以及回插管柱；裸眼生产管柱的顶端与回插管柱的底端连通；裸眼生产管柱上由顶端向底端间隔的设置有第一套管封隔器和第二套管封隔器；第一套管封隔器与第二套管封隔器之间的裸眼生产管柱上设置有第一球座，第二套管封隔器下部的裸眼生产管柱上设置有第二球座，第一球座的密封直径大于第二球座的密封直径；裸眼生产管柱上间隔的设置了两个套管封隔器，可以加强裸眼生产管柱与套管之间的密封性，避免因一个套管封隔器失效后导致的裸眼生产管柱与套管之间的密封性不足，以降低完井作业风险。

Description

完井管柱以及生产***

技术领域

本实用新型涉及石油天然气开采设备技术，尤其涉及一种完井管柱以及生产***。

背景技术

在油气的开采过程中，向地下钻出井管并下入套管后需进行完井操作，以最大限度的沟通地层间的通道，进而提高油气井的产率；因此采用何种完井设备以保证油气的产率成为研究的热点。

现有技术中，常通过完井管柱来进行完井操作，完井管柱包括由上至下依次连接的回插管柱以及裸眼生产管柱，裸眼生产管柱的顶端设置有套管封隔器；先通过钻具将裸眼生产管柱送入到油气井内的预设位置；之后坐封裸眼生产管柱上的套管封隔器；再将回插管柱下入到井下；向井下注入完井液以替换出油套环空中的钻井液；之后将回插管柱连接在裸眼生产管柱顶端上；最后在套管的顶端安装采油树，以完成对油气井的完井操作。

然而，在下入裸眼生产管柱作业的过程中，受时间、温度、胶桶质量等因素影响，容易造成套管封隔器密封失效，导致裸眼生产管柱与套管之间的密封性不足，使得完井作业风险高。

实用新型内容

本实用新型提供一种完井管柱以及生产***，以解决在下入裸眼生产管柱作业的过程中，受时间、温度、胶桶质量等因素影响，容易造成套管封隔器密封失效，导致裸眼生产管柱与套管之间的密封性不足，使得完井作业风险高的技术问题。

本实用新型提供一种完井管柱，包括：裸眼生产管柱以及回插管柱；所述裸眼生产管柱的顶端与所述回插管柱的底端连通；所述裸眼生产管柱上由顶端向底端间隔的设置有第一套管封隔器和第二套管封隔器；所述第一套管封隔器与所述第二套管封隔器之间的所述裸眼生产管柱上设置有第一球座，所述第二套管封隔器和裸眼生产管柱底端的所述裸眼生产管柱上设置有第二球座。

如上所述的完井管柱，优选地，所述第一球座与所述第一套管封隔器之间的所述裸眼生产管柱上设置有二次封堵阀，所述二次封堵阀用于与可溶性阀芯配合，以将所述裸眼生产管柱封闭。

如上所述的完井管柱，优选地，所述裸眼生产管柱的底端设置有浮阀。

如上所述的完井管柱，优选地，所述裸眼生产管柱还包括位于所述浮阀与所述第二球座之间的投球式筛管。

如上所述的完井管柱，优选地，所述裸眼生产管柱还包括设置在所述投球式筛管外侧的裸眼封隔器。

如上所述的完井管柱，优选地，所述裸眼封隔器为多个，多个所述裸眼封隔器沿所述裸眼生产管柱的轴向间隔的设置。

如上所述的完井管柱，优选地，所述回插管柱上设置有伸缩管。

如上所述的完井管柱，优选地，所述回插管柱的顶端设置有油管挂。

如上所述的完井管柱，优选地，在所述油管挂下部的所述回插管柱上设置有井下安全阀。

本实用新型还提供一种生产***，包括：采油树以及如上所述的完井管柱，所述采油树设置在地面上，且所述采油树与所述完井管柱的顶端连通。。

本实用新型提供的完井管柱以及生产***，通过将裸眼生产管柱的顶端与回插管柱的底端连通，裸眼生产管柱上由顶端向底端间隔的设置有第一套管封隔器和第二套管封隔器；第一套管封隔器与第二套管封隔器之间的裸眼生产管柱上设置有第一球座，第二套管封隔器下部的裸眼生产管柱上设置有的第二球座；裸眼生产管柱上间隔的设置了两个套管封隔器，可以加强裸眼生产管柱与套管之间的密封性，避免因一个套管封隔器失效后导致的裸眼生产管柱与套管之间的密封性不足，以降低完井作业风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的完井管柱的安装示意图；

图2为图1中回插管柱的结构示意图；

图3为图1中回插管柱的结构示意图裸眼生产管柱的结构示意图。

附图标记说明：

10、回插管柱；

20、裸眼生产管柱；

30、套管；

40、裸眼封隔器；

101、伸缩管；

102、油管挂；

103、井下安全阀；

201、第一管段；

202、第二管段；

203、第二套管封隔器；

204、第一套管封隔器；

205、第一球座；

206、第二球座；

207、二次封堵阀；

208、浮阀；

209、投球式筛管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1为本实用新型实施例提供的完井管柱的安装示意图；图2为图1中回插管柱的结构示意图；图3为图1中回插管柱的结构示意图裸眼生产管柱的结构示意图。

请参照图1-图3。本实施例提供一种完井管柱，包括：裸眼生产管柱20以及回插管柱10；裸眼生产管柱20的顶端与回插管柱10的底端连通；裸眼生产管柱20上由顶端向底端间隔的设置有第一套管封隔器204和第二套管封隔器203；第一套管封隔器204与第二套管封隔器203之间的裸眼生产管柱20上设置有第一球座205，第二套管封隔器203和裸眼生产管柱20底端之间的裸眼生产管柱20上设置有第二球座206。

具体地，裸眼生产管柱20包括垂直于水平面设置的第一管段201、以及与第一管段201呈预设夹角的第二管段202，第一管段201的顶端与回插管柱10的底端连通，第一管段201的底端与第二管段202的顶端连通，第一套管封隔器204和第二套管封隔器203均设置在第一管段201上。

第一管段201和第二管段202可以均为金属管，或者其他高强度耐腐蚀材料构成的管；第一管段201和第二管段202之间可拆卸的连接，例如：可以在第一管段201的底端设置有连接外螺纹，相应的，在第二管段202的顶端设置有连接螺纹孔，连接外螺纹与连接螺纹孔配合，以实现第一管段201与第二管段202之间的连接，或者在第一管段201的底端设置有连接螺纹孔，相应的在第二管道的顶端设置有连接外螺纹。

优选地，根据井下的不同情况，合理的设置预设夹角的大小，使得第二管段202向地下延伸并与地下的储油层连通，以便将储油层内的原油开采出来。

具体地，第一套管封隔器204和第二套管封隔器203可以均为机械式封隔器；或者第一套管封隔器204和第二套管封隔器203均为液压式封隔器；或者第一套管封隔器204为机械式封隔器，第二套管封隔器203为液压式封隔器；当然，第一套管封隔器204可以为液压式封隔器，且第二套管封隔器203为机械式封隔器。

具体地，第一套管封隔器204可以位于第二管段202的顶端，此时第二管段202通过第一套管封隔器204与回插管柱10连接，即第一套管封隔器204的顶端直接与回插管柱10的底端连接。

优选地，第一套管封隔器204的顶端通过锚定密封与回插管柱10的底端可拆卸的连接，以方便回插管柱10与第一套管封隔器204之间的安装和拆卸。

具体地，回插管柱10垂直于水平面设置，回插管柱10由地面向地下延伸，回插管柱10的底端与裸眼生产管柱20的顶端连接，回插管柱10的顶端与采油树连接，以将裸眼生产管柱20内的油气输送至采油树内，以实现对油气的开采。

优选地，回插管柱10由多个金属管依次连接构成，其中，在垂直于水平面的方向上相邻的两个金属管中，上一金属管的底端设置有外螺纹，下一金属管的顶端设置有与外螺纹配合的螺纹孔，或者，在上一金属管的底端设置有螺纹孔，在下一金属管的顶端设置有与螺纹孔配合的外螺纹。

具体地，向井内下入回插管柱10的过程中，可以在地面上相向井内下入第一金属管，使第二金属管的底端连接在第一金属管的顶端，之后向井内移动回插管柱10，再将第三金属管连接在第二金属管的顶端，以继续向井内移动回插管柱10；以此类推，直至回插管柱10的底端与裸眼生产管柱20的顶端连接。

具体地，第一球座205设置在第一套管封隔器204和第二套管封隔器203之间的第一管段201内，向第一球座205内投球，以使第一球座205关闭，进而向裸眼生产管柱20内打压，以使第一球座205上部的第一套管封隔器204坐封。相同地，向第二球座206内投球，以使第二球座206关闭，进而向裸眼生产管柱20内打压，以使第二球座206上部的第二套管封隔器203坐封。

优选地，第一球座205和第二球座206可以为E型球座，或者第一球座205和第二球座206为其他类型的球座。

具体地，本实施例提供的完井管柱的使用过程为：首先通过钻杆将裸眼生产管柱20下入到井管内，并且使裸眼生产管柱20位于储油层内；之后采用正循环替液以将第二套管封隔器203下部的钻井液替出；之后投入密封球，密封球与第一球座205配合，以将第一球座205下部的裸眼生产管柱20封闭；之后向第一球座205上部的裸眼生产管柱20内打压，以使第一套管封隔器204坐封，即第一套管封隔器204将裸眼生产管柱20和套管30之间的环空封闭；之后向第二球座206内投球，以将第二密封球座封闭；此时继续向裸眼生产管柱20内打压，以使第二套管封隔器203坐封，使得第二套管封隔器203将裸眼生产管柱20与套管30之间的环空封闭；最后向井内下入回插管柱10，通过回插管柱10向套管30内注入完井液以将套管30内的钻井液替出，最后使回插管柱10的底端与裸眼生产管柱20的顶端连通，以完成生产管柱的安装。

本实施例提供的完井管柱，通过将裸眼生产管柱20的顶端与回插管柱10的底端连通，裸眼生产管柱20上由底端向顶端间隔的设置有第一套管封隔器204和第二套管封隔器203；第一套管封隔器204与第二套管封隔器203之间的裸眼生产管柱20上设置有第一球座205，第二套管封隔器203下部的裸眼生产管柱20上设置有的第二球座206；裸眼生产管柱20上间隔的设置了两个套管封隔器，可以加强裸眼生产管柱20与套管30之间的密封性，避免因一个套管封隔器失效后导致的裸眼生产管柱20与套管30之间的密封性不足，以降低完井作业风险。

具体地，第一球座205与第一套管封隔器204之间的裸眼生产管柱20上设置有二次封堵阀207，二次封堵阀207用于与可溶性阀芯配合，以将裸眼生产管柱20封闭。当裸眼生产管柱20上出现漏点而导致裸眼生产管柱20自身密封性不足时，可向裸眼生产管柱20内投入可溶性阀芯，当可溶性阀芯与二次封堵阀207接触时，会将二次封堵阀207封闭，以暂时封堵裸眼生产管柱20；以免因裸眼生产管柱20上具有漏点而影响后续完井操作。

优选地，可溶性阀芯可以被裸眼生产管柱20内的地层流体缓慢溶解，或者可溶性阀芯可以与裸眼生产管柱20内的地层流体缓慢的发生化学反应；以使可溶性阀芯的体积逐渐减小，当完井操作结束后，可溶性阀芯的体积减小到可以经过二次封堵阀207，此时可溶性阀芯通过二次封堵阀207，以实现裸眼生产管柱20的开启。

进一步地，可以根据完井操作的时间合理的设置可溶性阀芯的材质，以便在完井操作结束后可溶性阀芯才与二次封堵阀207脱离。

具体地，裸眼生产管柱20的底端设置有浮阀208。浮阀208设置在裸眼生产管柱20的底端，可以阻止裸眼生产管柱20外部的等液体以及其他杂质经裸眼生产管柱20的底端进入到裸眼生产管柱20内；同时浮阀208允许裸眼生产管柱20内的钻井液等液体经裸眼生产管柱20的底端流出。

在其他实施例中，当裸眼生产管柱20底端的浮阀208失效时，向裸眼生产管柱20内投入可溶性阀芯，以封堵裸眼生产管柱20，防止浮阀208失效后产生井喷等风险。

具体地，裸眼生产管柱20还包括位于浮阀208与所述第二球座206之间的投球式筛管209。投球式筛管209可以阻止储油层内大粒径的沙粒等颗粒物进入到裸眼生产管柱20内，以免大粒径的沙粒等颗粒物影响管柱内的其他设备工作。

投球式筛管209包括管体，管体的侧壁上间隔的开设有多个筛孔，在需要封闭投球式筛管209时，只需向裸眼生产管柱20内投入多个封堵球，使得封堵球将筛孔封堵住，实现对投球式筛管209封闭。

具体地，裸眼生产管柱20还包括设置在投球式筛管209外侧的裸眼封隔器40。裸眼封隔器40可以将投球式筛管209外侧的裸眼生产管柱20与套管30之间的环空封闭。

具体地，裸眼封隔器40为多个，多个裸眼封隔器40沿投球式筛管209的轴向间隔的设置。以进一步提高裸眼生产管柱20与套管30之间的密封性。

具体地，沿裸眼生产管柱20的轴向间隔的设置有多个投球式筛管209，并且在相邻的两个投球式筛管209之间设置有裸眼封隔器40。

具体地，回插管柱10上设置有伸缩管101。伸缩管101可以在回插管柱10受到轴向力时发生变形，以免回插管柱10受到的轴向力过大，导致回插管柱10损坏。

优选地，伸缩管101可以为波纹管，在回插管柱10受到拉力时，波纹管发生弹性形变，波纹管伸长以减小回插管柱10受到的拉力；当波纹管受到拉力减小或者受到压力时，波纹管发生收缩的弹性形变，以免回插管柱10受到的压力过大。

在其他实施例中伸缩管101可以包括第一伸缩段和第二伸缩段，第一伸缩段与伸缩管101上部的回插管柱10连接，第二伸缩段与伸缩管101下部的回插管柱10连接，第二伸缩段穿设在第一伸缩段内，第二伸缩段可伸缩的与第一伸缩段连接，并且第一伸缩段与第二伸缩段之间密封连接。当回插管柱10受到拉力时，第二伸缩段由第一伸缩段内伸出，当回插管柱10受到压力时，第二伸缩段向第一伸缩段内收缩，以免回插管柱10受力过大进而发生破裂。

具体地，回插管柱10的顶端设置有油管挂102。回插管柱10的顶端通过油管挂102与井口装备连接，以阻止油气泄漏。

具体地，在油管挂102下部的回插管柱10上设置有井下安全阀103。以在停止生产或者发生危险时关闭井下安全阀103，以实现对回插管柱10的封闭，以免井下压力过大，使得回插管柱10顶端的采油树受到的压力过大，进而发生井喷。

优选地，井下安全阀103可以为球阀、闸阀等能够控制回插管柱10开启和关闭的阀。

继续参照图1-图3。在其他实施例中还提供一种生产***，包括：采油树以及如上所述的完井管柱，采油树设置在地面上，且采油树与完井管柱的顶端连通。

其中完井管柱包括：裸眼生产管柱20以及回插管柱10；裸眼生产管柱20的顶端与回插管柱10的底端连通；裸眼生产管柱20上由顶端向底端间隔的设置有第一套管封隔器204和第二套管封隔器203；第一套管封隔器204与第二套管封隔器203之间的裸眼生产管柱20上设置有第一球座205，第二套管封隔器203和裸眼生产管柱20底端之间的裸眼生产管柱20上设置有第二球座206。

具体地，裸眼生产管柱20包括垂直于水平面设置的第一管段201、以及与第一管段201呈预设夹角的第二管段202，第一管段201的顶端与回插管柱10的底端连通，第一管段201的底端与第二管段202的顶端连通，第一套管封隔器204和第二套管封隔器203均设置在第一管段201上。

第一管段201和第二管段202可以均为金属管，或者其他高强度耐腐蚀材料构成的管；第一管段201和第二管段202之间可拆卸的连接，例如：可以在第一管段201的底端设置有连接外螺纹，相应的，在第二管段202的顶端设置有连接螺纹孔，连接外螺纹与连接螺纹孔配合，以实现第一管段201与第二管段202之间的连接，或者在第一管段201的底端设置有连接螺纹孔，相应的在第二管道的顶端设置有连接外螺纹。

优选地，根据井下的不同情况，合理的设置预设夹角的大小，使得第二管段202向地下延伸并与地下的储油层连通，以便将储油层内的原油开采出来。

具体地，第一套管封隔器204和第二套管封隔器203可以均为机械式封隔器；或者第一套管封隔器204和第二套管封隔器203均为液压式封隔器；或者第一套管封隔器204为机械式封隔器，第二套管封隔器203为液压式封隔器；当然，第一套管封隔器204可以为液压式封隔器，且第二套管封隔器203为机械式封隔器。

具体地，第一套管封隔器204可以位于第二管段202的顶端，此时第二管段202通过第一套管封隔器204与回插管柱10连接，即第一套管封隔器204的顶端直接与回插管柱10的底端连接。

优选地，第一套管封隔器204的顶端通过锚定密封与回插管柱10的底端可拆卸的连接，以方便回插管柱10与第一套管封隔器204之间的安装和拆卸。

具体地，回插管柱10垂直于水平面设置，回插管柱10由地面向地下延伸，回插管柱10的底端与裸眼生产管柱20的顶端连接，回插管柱10的顶端与采油树连接，以将裸眼生产管柱20内的油气输送至采油树内，以实现对油气的开采。

优选地，回插管柱10由多个金属管依次连接构成，其中，在垂直于水平面的方向上相邻的两个金属管中，上一金属管的底端设置有外螺纹，下一金属管的顶端设置有与外螺纹配合的螺纹孔，或者，在上一金属管的底端设置有螺纹孔，在下一金属管的顶端设置有与螺纹孔配合的外螺纹。

具体地，向井内下入回插管柱10的过程中，可以在地面上相向井内下入第一金属管，使第二金属管的底端连接在第一金属管的顶端，之后向井内移动回插管柱10，再将第三金属管连接在第二金属管的顶端，以继续向井内移动回插管柱10；以此类推，直至回插管柱10的底端与裸眼生产管柱20的顶端连接。

具体地，第一球座205设置在第一套管封隔器204和第二套管封隔器203之间的第一管段201内，向第一球座205内投球，以使第一球座205关闭，进而向裸眼生产管柱20内打压，以使第一球座205上部的第一套管封隔器204坐封。相同地，向第二球座206内投球，以使第二球座206关闭，进而向裸眼生产管柱20内打压，以使第二球座206上部的第二套管封隔器203坐封。

优选地，第一球座205和第二球座206可以为E型球座，或者第一球座205和第二球座206为其他类型的球座。

具体地，本实施例提供的完井管柱的使用过程为：首先通过钻杆将裸眼生产管柱20下入到井管内，并且使裸眼生产管柱20位于储油层内；之后采用正循环替液以将第二套管封隔器203下部的钻井液替出；之后投入密封球，密封球与第一球座205配合，以将第一球座205下部的裸眼生产管柱20封闭；之后向第一球座205上部的裸眼生产管柱20内打压，以使第一套管封隔器204坐封，即第一套管封隔器204将裸眼生产管柱20和套管30之间的环空封闭；之后向第二球座206内投球，以将第二密封球座封闭；此时继续向裸眼生产管柱20内打压，以使第二套管封隔器203坐封，使得第二套管封隔器203将裸眼生产管柱20与套管30之间的环空封闭；最后向井内下入回插管柱10，通过回插管柱10向套管30内注入完井液以将套管30内的钻井液替出，最后使回插管柱10的底端与裸眼生产管柱20的顶端连通，以完成生产管柱的安装。

本实施例提供的完井管柱，通过将裸眼生产管柱20的顶端与回插管柱10的底端连通，裸眼生产管柱20上由底端向顶端间隔的设置有第一套管封隔器204和第二套管封隔器203；第一套管封隔器204与第二套管封隔器203之间的裸眼生产管柱20上设置有第一球座205，第二套管封隔器203下部的裸眼生产管柱20上设置有的第二球座206；裸眼生产管柱20上间隔的设置了两个套管封隔器，可以加强裸眼生产管柱20与套管30之间的密封性，避免因一个套管封隔器失效后导致的裸眼生产管柱20与套管30之间的密封性不足，以降低完井作业风险。

在本实用新型中，除非另有明确的规定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸的连接，或一体成型，可以是机械连接，也可以是电连接或者彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒体间接连接，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的互相作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种完井管柱，其特征在于，包括：裸眼生产管柱以及回插管柱；所述裸眼生产管柱的顶端与所述回插管柱的底端连通；所述裸眼生产管柱上由顶端向底端间隔的设置有第一套管封隔器和第二套管封隔器；所述第一套管封隔器与所述第二套管封隔器之间的所述裸眼生产管柱上设置有第一球座，所述第二套管封隔器和所述裸眼生产管柱的底端之间的所述裸眼生产管柱上设置有第二球座。

2.根据权利要求1所述的完井管柱，其特征在于，所述第一球座与所述第一套管封隔器之间的所述裸眼生产管柱上设置有二次封堵阀，所述二次封堵阀用于与可溶性阀芯配合，以将所述裸眼生产管柱封闭。

3.根据权利要求1所述的完井管柱，其特征在于，所述裸眼生产管柱的底端设置有浮阀。

4.根据权利要求3所述的完井管柱，其特征在于，所述裸眼生产管柱还包括位于所述浮阀与所述第二球座之间的投球式筛管。

5.根据权利要求4所述的完井管柱，其特征在于，所述裸眼生产管柱还包括设置在所述投球式筛管外侧的裸眼封隔器。

6.根据权利要求5所述的完井管柱，其特征在于，所述裸眼封隔器为多个，多个所述裸眼封隔器沿所述裸眼生产管柱的轴向间隔的设置。

7.根据权利要求1所述的完井管柱，其特征在于，所述回插管柱上设置有伸缩管。

8.根据权利要求1所述的完井管柱，其特征在于，所述回插管柱的顶端设置有油管挂。

9.根据权利要求8所述的完井管柱，其特征在于，在所述油管挂下部的所述回插管柱上设置有井下安全阀。

10.一种生产***，其特征在于，包括：采油树以及权利要求1-9任一项所述的完井管柱，所述采油树设置在地面上，且所述采油树与所述完井管柱的顶端连通。