筛管完井分段调堵措施管柱和筛管完井分段调堵措施方法与流程

1.本发明涉及石油开采技术领域，具体的是一种筛管完井分段调堵措施管柱，还是一种筛管完井分段调堵措施方法。


背景技术：

2.水平井在提高单井产量、实现超稠油开发、实现难采储量有效动用等方面具有独特的优势，但目前水平井主要为筛管完井水平井，先期完井后，如果生产过程中出现水窜、注汽过程中出现汽窜等问题时，由于管外窜通，不能有效实施分段的措施。目前对于筛管完井的水平井，水窜或汽窜后采取的措施：一是对于脚跟窜通的，利用暂堵剂封堵脚尖然后用调堵剂封堵脚跟。对于水平井中段、脚尖出水的没有很好的解决方式。


技术实现要素：

3.为了使水平井分段封隔，本发明提供了一种筛管完井分段调堵措施管柱和筛管完井分段调堵措施方法，该筛管完井分段调堵措施管柱和筛管完井分段调堵措施方法在筛管完井的水平井中可实现分段封隔措施，使水平井均匀产液，提高水平井的开发效果。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种筛管完井分段调堵措施管柱，包括沿轴向依次设置的丢手封隔器和金属管，沿金属管的轴线方向，金属管外依次套设有第一膨胀式封隔器、第二膨胀式封隔器、第三膨胀式封隔器和第四膨胀式封隔器，金属管上设有第一化学封隔剂注入单流阀、第二化学封隔剂注入单流阀、第一化学调堵剂注入单流阀和第一生产单流阀，第一化学封隔剂注入单流阀位于第一膨胀式封隔器和第二膨胀式封隔器之间，第二化学封隔剂注入单流阀位于第三膨胀式封隔器和第四膨胀式封隔器之间，第一化学调堵剂注入单流阀和第一生产单流阀均位于第二膨胀式封隔器和第三膨胀式封隔器之间。
5.所述筛管完井分段调堵措施管柱还包括导向机构，丢手封隔器位于导向机构和金属管之间。
6.所述筛管完井分段调堵措施管柱还包括插入密封件，插入密封件密封固定套设于金属管内，沿金属管的轴线方向，插入密封件位于丢手封隔器和第一膨胀式封隔器之间。
7.金属管的管壁上设有多个第一通孔，所述多个第一通孔分别与第一膨胀式封隔器、第二膨胀式封隔器、第三膨胀式封隔器和第四膨胀式封隔器一一对应，通过所述多个第一通孔能够向第一膨胀式封隔器、第二膨胀式封隔器、第三膨胀式封隔器和第四膨胀式封隔器内注入流体。
8.第一化学封隔剂注入单流阀和第二化学封隔剂注入单流阀的流动方向为金属管内的流体仅能通过第一化学封隔剂注入单流阀和第二化学封隔剂注入单流阀排出。
9.第一化学调堵剂注入单流阀的流动方向为金属管内的流体仅能通过第一化学调堵剂注入单流阀排出。
10.第一生产单流阀的流动方向为金属管外的流体仅能通过第一生产单流阀进入。
11.第一化学调堵剂注入单流阀的开启压力大于第一化学封隔剂注入单流阀的开启压力，第一化学封隔剂注入单流阀的开启压力大于第一膨胀式封隔器的注入压力，第一膨胀式封隔器、第二膨胀式封隔器、第三膨胀式封隔器和第四膨胀式封隔器相同。
12.金属管上还设有第二生产单流阀和第二化学调堵剂注入单流阀，金属管的前端内设有丝堵，沿金属管的轴线方向，第四膨胀式封隔器、第二生产单流阀、第二化学调堵剂注入单流阀和丝堵依次排列，第一化学封隔剂注入单流阀和第二化学封隔剂注入单流阀相同，第二生产单流阀和第一生产单流阀相同，第二化学调堵剂注入单流阀和第一化学调堵剂注入单流阀相同。
13.一种筛管完井分段调堵措施方法，所述筛管完井分段调堵措施方法采用了上述的筛管完井分段调堵措施管柱，所述筛管完井分段调堵措施方法包括以下步骤：
14.步骤1、将所述筛管完井分段调堵措施管柱丢到预定位置；
15.步骤2、向金属管内插入油管；
16.步骤3、通过该油管向金属管内注入封隔剂，此时该金属管内压力为第一压力，该封隔剂进入第一膨胀式封隔器、第二膨胀式封隔器、第三膨胀式封隔器和第四膨胀式封隔器，第一膨胀式封隔器、第二膨胀式封隔器、第三膨胀式封隔器和第四膨胀式封隔器保持膨胀封隔状态，该第一压力大于或等于第一膨胀式封隔器的注入压力，该第一压力小于第一化学封隔剂注入单流阀和第二化学封隔剂注入单流阀的开启压力；
17.步骤4、继续向该油管向金属管内注入该封隔剂并增大金属管内的压力，此时该金属管内压力为第二压力，第一化学封隔剂注入单流阀和第二化学封隔剂注入单流阀均处于开启状态，所述封隔剂通过第一化学封隔剂注入单流阀和第二化学封隔剂注入单流阀进入金属管和筛管之间的环形空间，该第二压力大于第一化学封隔剂注入单流阀和第二化学封隔剂注入单流阀的开启压力；
18.步骤5、通过该油管向金属管内注入调堵剂，此时该金属管内压力为第三压力，第一化学调堵剂注入单流阀处于开启状态，所述调堵剂通过第一化学调堵剂注入单流阀进入金属管和筛管之间的环形空间，该第三压力大于该第二压力，该第三压力大于第一化学调堵剂注入单流阀的开启压力；
19.步骤6、通过该油管向金属管内注入酸液，使所述酸液溶解第一生产单流阀周围的区域，地层液依次通过筛管和第一生产单流阀进入金属管内。
20.本发明的有益效果是：该筛管完井分段调堵措施管柱和筛管完井分段调堵措施方法在筛管完井的水平井中可实现分段封隔措施，使水平井均匀产液，提高水平井的开发效果。
附图说明
21.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
22.图1是本发明筛管完井分段调堵措施管柱的工作状态示意图。
23.图2是第一膨胀式封隔器的结构示意图。
24.图3是第一化学封隔剂注入单流阀的结构示意图。
25.图4是第一化学调堵剂注入单流阀的结构示意图。
26.图5是第一生产单流阀的结构示意图。
27.1、丝堵；2、第一膨胀式封隔器；3、第二膨胀式封隔器；4、第三膨胀式封隔器；5、第四膨胀式封隔器；6、第一化学封隔剂注入单流阀；7、第二化学封隔剂注入单流阀；8、第一化学调堵剂注入单流阀；9、第二化学调堵剂注入单流阀；10、第一生产单流阀；11、第二生产单流阀；12、丢手封隔器；13、导向机构；14、插入密封件；15、筛管；16、金属管；
28.21、弹簧；22、阀球；23、壳体。
具体实施方式
29.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
30.一种筛管完井分段调堵措施管柱，包括沿轴向依次设置的丢手封隔器12和金属管16，沿金属管16的轴线方向，金属管16外依次套设有第一膨胀式封隔器2、第二膨胀式封隔器3、第三膨胀式封隔器4和第四膨胀式封隔器5，金属管16上设有第一化学封隔剂注入单流阀6、第二化学封隔剂注入单流阀7、第一化学调堵剂注入单流阀8和第一生产单流阀10，第一化学封隔剂注入单流阀6位于第一膨胀式封隔器2和第二膨胀式封隔器3之间，第二化学封隔剂注入单流阀7位于第三膨胀式封隔器4和第四膨胀式封隔器5之间，第一化学调堵剂注入单流阀8和第一生产单流阀10均位于第二膨胀式封隔器3和第三膨胀式封隔器4之间，如图1所示。
31.在本实施例中，所述筛管完井分段调堵措施管柱还包括导向机构13和插入密封件14。丢手封隔器12位于导向机构13和金属管16之间，沿所述筛管完井分段调堵措施管柱的轴线方向，导向机构13、丢手封隔器12和金属管16依次连接固定。插入密封件14密封固定套设于金属管16内，沿金属管16的轴线方向，插入密封件14位于丢手封隔器12和第一膨胀式封隔器2之间。
32.导向机构13、丢手封隔器12和插入密封件14均为现有技术产品，导向机构13的构造与漏斗结构相似，导向机构13的材质可以为金属，导向机构13能够引导油管穿过丢手封隔器12并进入金属管16内。丢手封隔器12大致呈环形结构，丢手封隔器12能够使该筛管完井分段调堵措施管柱固定于井筒内。插入密封件14大致为橡胶筒，插入密封件14的外径与金属管16的内表面密封固定链接，油管可以穿过插入密封件14的内径并于插入密封件14密封连接。
33.第一膨胀式封隔器2、第二膨胀式封隔器3、第三膨胀式封隔器4和第四膨胀式封隔器5均为现有技术产品，第一膨胀式封隔器2、第二膨胀式封隔器3、第三膨胀式封隔器4和第四膨胀式封隔器5的材质和构造基本相同，第一膨胀式封隔器2构造大致与轮胎类似，第一膨胀式封隔器2、第二膨胀式封隔器3、第三膨胀式封隔器4和第四膨胀式封隔器5的两端均与金属管16连接固定，第一膨胀式封隔器2的材质可以为橡胶，第一膨胀式封隔器2、第二膨胀式封隔器3、第三膨胀式封隔器4和第四膨胀式封隔器5内设有内空腔，如图2所示。
34.在本实施例中，第一膨胀式封隔器2、第二膨胀式封隔器3、第三膨胀式封隔器4和第四膨胀式封隔器5沿金属管16的轴线方向间隔设置，金属管16的管壁上设有多个第一通孔，所述多个第一通孔分别与第一膨胀式封隔器2、第二膨胀式封隔器3、第三膨胀式封隔器4和第四膨胀式封隔器5一一对应。
35.通过所述多个第一通孔能够向第一膨胀式封隔器2、第二膨胀式封隔器3、第三膨胀式封隔器4和第四膨胀式封隔器5内注入流体，从而使第一膨胀式封隔器2、第二膨胀式封隔器3、第三膨胀式封隔器4和第四膨胀式封隔器5膨胀并封隔金属管16与筛管15之间的环形空间。
36.在本实施例中，第一化学封隔剂注入单流阀6和第二化学封隔剂注入单流阀7的构造基本相同，第一化学封隔剂注入单流阀6和第二化学封隔剂注入单流阀7均含有弹簧21、阀球22和壳体23，如图3所示。
37.第一化学封隔剂注入单流阀6和第二化学封隔剂注入单流阀7的流动方向为金属管16内的流体仅能通过第一化学封隔剂注入单流阀6和第二化学封隔剂注入单流阀7排出。金属管16外的流体不能通过第一化学封隔剂注入单流阀6和第二化学封隔剂注入单流阀7进入金属管16内。
38.但第一化学封隔剂注入单流阀6和第二化学封隔剂注入单流阀7均设有开启压力，只有当金属管16内的流体压力大于第一化学封隔剂注入单流阀6和第二化学封隔剂注入单流阀7的开启压力时，金属管16内的流体才能通过第一化学封隔剂注入单流阀6和第二化学封隔剂注入单流阀7排出金属管16外。
39.在本实施例中，第一化学调堵剂注入单流阀8也含有弹簧21、阀球22和壳体23，如图4所示，第一化学调堵剂注入单流阀8的流动方向为金属管16内的流体仅能通过第一化学调堵剂注入单流阀8排出金属管16外，金属管16外的流体不能通过第一化学调堵剂注入单流阀8进入金属管16内。第一化学调堵剂注入单流阀8设有开启压力，只有当金属管16内的流体压力大于第一化学调堵剂注入单流阀8的开启压力时，金属管16内的流体才能通过第一化学调堵剂注入单流阀8排出金属管16外。
40.在本实施例中，第一生产单流阀10也含有弹簧21、阀球22和壳体23，如图5所示，第一生产单流阀10的流动方向为金属管16外的流体仅能通过第一生产单流阀10进入金属管16内，金属管16内的流体不能通过第一生产单流阀10排出金属管16外。第一生产单流阀10设有开启压力，只有当金属管16外的流体压力大于第一生产单流阀10的开启压力时，金属管16外的流体才能通过第一生产单流阀10进入金属管16内。
41.在本实施例中，第一化学调堵剂注入单流阀8的开启压力大于第一化学封隔剂注入单流阀6的开启压力，第一化学封隔剂注入单流阀6的开启压力大于第一膨胀式封隔器2的注入压力(即注入流体时能够使第一膨胀式封隔器2膨胀的最小压力)，第一膨胀式封隔器2、第二膨胀式封隔器3、第三膨胀式封隔器4和第四膨胀式封隔器5相同，第一膨胀式封隔器2、第二膨胀式封隔器3、第三膨胀式封隔器4和第四膨胀式封隔器5的注入压力相同。
42.在本实施例中，金属管16上还设有第二生产单流阀11和第二化学调堵剂注入单流阀9，金属管16的前端内设有丝堵1，沿金属管16的轴线方向，第四膨胀式封隔器5、第二生产单流阀11、第二化学调堵剂注入单流阀9和丝堵1依次排列。
43.第一化学封隔剂注入单流阀6和第二化学封隔剂注入单流阀7相同，第一化学封隔剂注入单流阀6和第二化学封隔剂注入单流阀7的开启压力相同。第二生产单流阀11和第一生产单流阀10相同，第二生产单流阀11和第一生产单流阀10的开启压力相同。第二化学调堵剂注入单流阀9和第一化学调堵剂注入单流阀8相同，第二化学调堵剂注入单流阀9和第一化学调堵剂注入单流阀8的开启压力相同。
44.第二化学调堵剂注入单流阀9的流动方向为金属管16内的流体仅能通过第二化学调堵剂注入单流阀9排出金属管16外，金属管16外的流体不能通过第二化学调堵剂注入单流阀9进入金属管16内。第二生产单流阀11的流动方向为金属管16外的流体仅能通过第二生产单流阀11进入金属管16内，金属管16内的流体不能通过第二生产单流阀11排出金属管16外。
45.在本实施例中，第一膨胀式封隔器2、第二膨胀式封隔器3、第三膨胀式封隔器4和第四膨胀式封隔器5完全相同，第一膨胀式封隔器2、第二膨胀式封隔器3、第三膨胀式封隔器4、第四膨胀式封隔器5与金属管16的连接关系相同。第一化学封隔剂注入单流阀6和第二化学封隔剂注入单流阀7完全相同，第一化学封隔剂注入单流阀6和第二化学封隔剂注入单流阀7与金属管16的连接关系相同。
46.在本实施例中，第一化学调堵剂注入单流阀8和第二化学调堵剂注入单流阀9完全相同，第一化学调堵剂注入单流阀8和第二化学调堵剂注入单流阀9与金属管16的连接关系相同。第一生产单流阀10和第二生产单流阀11完全相同，第一生产单流阀10和第二生产单流阀11与金属管16的连接关系相同。
47.下面介绍一种筛管完井分段调堵措施方法，所述筛管完井分段调堵措施方法采用了上述的筛管完井分段调堵措施管柱，如果该筛管完井分段调堵措施管柱不含有第二化学调堵剂注入单流阀9和第二生产单流阀11，所述筛管完井分段调堵措施方法包括以下步骤：
48.工作前的准备，水平井用筛管15完井；
49.步骤1、通过油管通过丢手封隔器12将所述筛管完井分段调堵措施管柱丢到水平井的水平段的预定位置，如图1所示；
50.步骤2、在生产的过程中，出现水窜需要进行分段调堵时，向金属管16内插入油管，即该油管的下端依次穿过导向机构13、丢手封隔器12和插入密封件14进入金属管16内；
51.步骤3、通过该油管向金属管16内注入封隔剂，此时该金属管16内压力为第一压力p1，该第一压力p1大于或等于第一膨胀式封隔器2的注入压力，该第一压力p1小于第一化学封隔剂注入单流阀6的开启压力，该封隔剂仅进入第一膨胀式封隔器2、第二膨胀式封隔器3、第三膨胀式封隔器4和第四膨胀式封隔器5，该封隔剂第一膨胀式封隔器2、第二膨胀式封隔器3、第三膨胀式封隔器4和第四膨胀式封隔器5保持膨胀封隔状态，第一膨胀式封隔器2、第二膨胀式封隔器3、第三膨胀式封隔器4和第四膨胀式封隔器5封堵筛管与金属管16之间的环形空间，在该封隔剂尚未完全凝固时，进行下一步；
52.步骤4、继续向该油管向金属管16内注入该封隔剂并增大金属管16内的压力，此时该金属管16内压力为第二压力p2，该第二压力p2大于第一化学封隔剂注入单流阀6的开启压力，从而使第一化学封隔剂注入单流阀6和第二化学封隔剂注入单流阀7均处于开启状态，所述封隔剂通过第一化学封隔剂注入单流阀6和第二化学封隔剂注入单流阀7进入金属管16和筛管15之间的环形空间，该封隔剂在第一化学封隔剂注入单流阀6和第二化学封隔剂注入单流阀7的外侧基本上实现密封效果但该封隔剂尚未完全凝固时，进行下一步；
53.步骤5、通过该油管向金属管16内注入调堵剂，此时该金属管16内压力为第三压力p3，该第三压力p3大于该第二压力p2，该第三压力p3大于第一化学调堵剂注入单流阀8的开启压力，从而使第一化学调堵剂注入单流阀8处于开启状态，所述调堵剂通过第一化学调堵剂注入单流阀8进入金属管16和筛管15之间的环形空间，所述调堵剂也会通过第一化学封
隔剂注入单流阀6和第二化学封隔剂注入单流阀7进入金属管16和筛管15之间的环形空间，金属管16内不再有该调堵剂或该调堵剂尚未完全凝固时，进行下一步；
54.步骤6、通过该油管向金属管16内注入酸液，该酸液溶解第一化学封隔剂注入单流阀6、第二化学封隔剂注入单流阀7和第一化学调堵剂注入单流阀8周围的区域的封隔剂和调堵剂，所述酸液还溶解第一生产单流阀10周围的区域的封隔剂和调堵剂，地层液的压力通过大于第一生产单流阀10的开启压力，该地层液依次通过筛管15和第一生产单流阀10进入金属管16内，实现正常生产。
55.上述实验过程可以现在实验室中模拟完成，以获得实际参数，保证该筛管完井分段调堵措施方法能够在井下实施。
56.下面介绍一种筛管完井分段调堵措施方法，所述筛管完井分段调堵措施方法采用了上述的筛管完井分段调堵措施管柱，如果该筛管完井分段调堵措施管柱含有第二化学调堵剂注入单流阀9和第二生产单流阀11，所述筛管完井分段调堵措施方法包括以下步骤：
57.工作前的准备，水平井用筛管15完井；
58.步骤1、通过油管通过丢手封隔器12将所述筛管完井分段调堵措施管柱丢到水平井的水平段的预定位置，如图1所示；
59.步骤2、在生产的过程中，出现水窜需要进行分段调堵时，向金属管16内插入油管，即该油管的下端依次穿过导向机构13、丢手封隔器12和插入密封件14进入金属管16内；
60.步骤3、通过该油管向金属管16内注入封隔剂，此时该金属管16内压力为第一压力p1，该第一压力p1大于或等于第一膨胀式封隔器2的注入压力，该第一压力p1小于第一化学封隔剂注入单流阀6的开启压力，该封隔剂仅进入第一膨胀式封隔器2、第二膨胀式封隔器3、第三膨胀式封隔器4和第四膨胀式封隔器5，该封隔剂第一膨胀式封隔器2、第二膨胀式封隔器3、第三膨胀式封隔器4和第四膨胀式封隔器5保持膨胀封隔状态，第一膨胀式封隔器2、第二膨胀式封隔器3、第三膨胀式封隔器4和第四膨胀式封隔器5封堵筛管与金属管16之间的环形空间，在该封隔剂尚未完全凝固时，进行下一步；
61.步骤4、继续向该油管向金属管16内注入该封隔剂并增大金属管16内的压力，此时该金属管16内压力为第二压力p2，该第二压力p2大于第一化学封隔剂注入单流阀6的开启压力，从而使第一化学封隔剂注入单流阀6和第二化学封隔剂注入单流阀7均处于开启状态，所述封隔剂通过第一化学封隔剂注入单流阀6和第二化学封隔剂注入单流阀7进入金属管16和筛管15之间的环形空间，该封隔剂在第一化学封隔剂注入单流阀6和第二化学封隔剂注入单流阀7的外侧基本上实现密封效果但该封隔剂尚未完全凝固时，进行下一步；
62.步骤5、通过该油管向金属管16内注入调堵剂，此时该金属管16内压力为第三压力p3，该第三压力p3大于该第二压力p2，该第三压力p3大于第一化学调堵剂注入单流阀8的开启压力，从而使第一化学调堵剂注入单流阀8和第二化学调堵剂注入单流阀9均处于开启状态，所述调堵剂通过第一化学调堵剂注入单流阀8和第二化学调堵剂注入单流阀9进入金属管16和筛管15之间的环形空间，所述调堵剂也会通过第一化学封隔剂注入单流阀6和第二化学封隔剂注入单流阀7进入金属管16和筛管15之间的环形空间，金属管16内不再有该调堵剂或该调堵剂尚未完全凝固时，进行下一步；
63.步骤6、通过该油管向金属管16内注入酸液，该酸液溶解第一化学封隔剂注入单流阀6、第二化学封隔剂注入单流阀7、第一化学调堵剂注入单流阀8和第二化学调堵剂注入单
流阀9周围的区域的封隔剂和调堵剂，所述酸液还溶解第一生产单流阀10和第二生产单流阀11周围的区域的封隔剂和调堵剂，地层液的压力通过大于第一生产单流阀10和第二生产单流阀11的开启压力，该地层液依次通过筛管15、第一生产单流阀10和第二生产单流阀11进入金属管16内，实现正常生产。
64.该封隔剂和调堵剂均为现有产品，所述封隔剂和调堵剂的性能大致相同，所述封隔剂和调堵剂在流动时粘度低、静止时快速固化从而形成化学封隔分隔筛管与金属管之间的地层环空。
65.以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。