基于同心油管的水平井清洁井筒工艺管柱及其清洁方法与流程

本发明涉及套管完井条件下的油田修井，尤其涉及一种基于同心油管的水平井清洁井筒工艺管柱及其清洁方法。

背景技术：

1、随着水平井开发技术的不断进步，水平段长度、改造段数及压裂规模逐年增大，尤其是水平井“体积压裂”(“千方砂、万方液”、分段多簇)的规模应用，水平井见砂周期短、出砂量大、漏失严重并时常伴有大块胶结沙粒、井筒内结垢等问题日益严重，影响了产能的有效发挥和后期措施的顺利开展，需及时进行清洁井筒作业保证井筒畅通性。

2、目前，“常规笔尖+工具油管”冲砂工艺仍是各大油田水平井所采用的主体工艺，但其仅在水平段较短、漏失量较小的水平井中应用效果良好，对于应用新工艺、新技术改造的水平井则暴露出施工不连续导致耗时长、成本高以及中低压油藏入地液量大、返排率低等问题，同时对地层产生一定程度伤害，影响了水平井开发效果。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种基于同心油管的水平井清洁井筒工艺管柱及其清洁方法，该工艺首次采用基于同心油管(油管+内置油管)的工艺管柱并采用正循环清理，将井筒内除砂、清垢、破碎胶结物功能集成并实现一趟管柱联作，极大地简化了施工工序，提高了施工效率。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供了一种基于同心油管的水平井清洁井筒工艺管柱，所述水平井清洁井筒工艺管柱置于套管内，包括，多根第一油管、变扣接头、旁通接头、换向皮碗、多根内置油管、多个同心油管接箍、密封皮碗、扶正器、离心旋转器、旋转喷嘴头、油管短接和第二油管，其中，

4、所述第一油管和内置油管构成单个同心油管，所述单个同心油管之间通过同心油管接箍连接构成同心油管柱；

5、所述同心油管柱靠近井口的一端依次连接旁通接头、变扣接头和第二油管；所述同心油管柱靠近井口的一端还包括换向皮碗，所述换向皮碗设置在同心油管柱外侧；

6、所述同心油管柱靠近井下的一端依次连接油管短接、扶正器、离心旋转器和旋转喷嘴头；所述接油管短接外侧设置有密封皮碗。

7、进一步地，所述同心油管柱通过所述同心油管接箍与所述接油管短接连接。

8、进一步地，第一油管的内径大于内置油管外径；所述第一油管和内置油管形成油管环空；所述同心油管柱的长度大于水平井的水平段长度。

9、进一步地，所述接油管短接包括外部油管及其内部的内置油管，所述外部油管与内置油管构成短接环空；所述外部油管上周向设置有多个进液孔；所述多个密封皮碗一端靠近所述进液孔设置，所述密封皮碗的另一端接触套管内壁。

10、进一步地，所述同心油管接箍包括外接箍和内接箍，所述外接箍卡扣在所述同心油管或油管短接的外侧，所述内接箍卡扣在所述同心油管或油管短接的内侧；所述外接箍和内接箍之间形成中间通道，所述中间通道与同心油管柱环空或短接环空连通。

11、进一步地，设置在同心油管柱外侧的换向皮碗处于直井段内。

12、本发明还提供了一种基于同心油管的水平井清洁井筒工艺管柱的清洁方法，所述方法采用上述的装置，所述方法包括以下步骤：

13、井口返液正常并建立循环时，清洗液进入井筒的流动方向为：清洗液依次流经第二油管、变扣接头、同心油管柱内部、同心油管接箍内部、油管短接、扶正器和离心旋转器，再由旋转喷嘴头喷出；

14、清洗液从井筒返回的流动方向为：清洗液依次经油管短接的进液孔进入短接环空、同心油管接箍中间通道、同心油管柱环空、旁通接头、油套环空后，经自封封井器、地面管线进入滤砂罐；其中，所述同心油管柱由多个所述单个同心油管通过同心油管接箍连接构成。

15、进一步地，清洗液进入井筒时，清洗液经过单个同心油管的内置油管内部；其中，所述单个同心油管包括第一油管及其内部的内置油管，第一油管的内径大于内置油管外径；所述第一油管和内置油管形成油管环空。

16、进一步地，接油管短接包括外部油管及其内部的内置油管，所述外部油管与内置油管构成所述短接环空；所述外部油管上周向设置有多个进液孔。

17、进一步地，清洗液从井筒返回时，清洗液流至所述外部油管外侧的密封皮碗后，直接经接油管短接的进液孔进入短接环空。

18、进一步地，清洗液从井筒返回时，清洗液不经过换向皮碗与密封皮碗之间形成的环空。

19、本发明的技术效果和优点：

20、1、采用基于同心油管(油管+内置油管)的工艺管柱取代了基于油管的工艺管柱，将常规的只能反循环处理井筒升级为正循环清理，从工艺源头上解决了反循环射孔段漏失量大的问题；

21、2、工艺管柱上设计了换向皮碗，从换向皮碗以下均采用同心油管，保证了滞留在井筒的砂粒等被破除后能从油管与内置油管之间的小环空返出，可大幅提高返出液速度增加携带性能，降低了砂粒等破碎物自井筒运移至地面过程中再次沉积的风险，提高了施工效率；

22、3、施工过程中循环液体不在换向皮碗与密封皮碗之间的油套环空循环(造斜点以下)，有效避免了施工管柱循环过程中卡钻风险；

23、4、管柱中设计了离心旋转器与旋转喷嘴头，采用密闭的高压液体即可产生高速旋转喷射效果，能有效搅拌砂粒、清理井筒内壁结垢、破碎胶结物，保证了施工后井筒的畅通性，为找堵水、测产液剖面、重复改造等后续作业提供了良好保障。

24、本发明在满足油田水平井一趟管柱连续作业的前提下，最大限度避免了射孔段漏失、返出物再次沉积风险，与现有技术先比可降低漏失80％以上，同时降低了对地层伤害及卡钻施工风险；注入液体总体的正循环设计，有效将液体动能转化为旋转扭矩实现破砂、除砂，同时具有套管内清垢、破碎部分胶结物的功能，提升了效率及工艺的实用性，与现有技术先比可缩短施工周期5天以上，每口井可节约近5万元；该发明变革了现有冲砂方式，大幅提升了施工效率，减小了作业风险，同时该发明的应用有利于进一步提升油田井筒处理水平。

25、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种基于同心油管的水平井清洁井筒工艺管柱，所述水平井清洁井筒工艺管柱置于套管内，其特征在于，包括，多根第一油管(1)、变扣接头(2)、旁通接头(3)、换向皮碗(4)、多根内置油管(5)、多个同心油管接箍(6)、密封皮碗(7)、扶正器(8)、离心旋转器(9)、旋转喷嘴头(10)、油管短接(11)和第二油管(12)，其中，

2.根据权利要求1所述的一种基于同心油管的水平井清洁井筒工艺管柱，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的一种基于同心油管的水平井清洁井筒工艺管柱，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的一种基于同心油管的水平井清洁井筒工艺管柱，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的一种基于同心油管的水平井清洁井筒工艺管柱，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的一种基于同心油管的水平井清洁井筒工艺管柱，其特征在于，设置在同心油管柱外侧的换向皮碗(4)处于直井段内。

7.一种基于同心油管的水平井清洁井筒工艺管柱的清洁方法，所述方法采用权利要求1-5任一项所述的装置，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种基于同心油管的水平井清洁井筒工艺管柱的清洁方法，其特征在于，

9.根据权利要求7所述的一种基于同心油管的水平井清洁井筒工艺管柱的清洁方法，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的一种基于同心油管的水平井清洁井筒工艺管柱的清洁方法，其特征在于，

11.根据权利要求7所述的一种基于同心油管的水平井清洁井筒工艺管柱的清洁方法，其特征在于，

技术总结本发明公开了一种基于同心油管的水平井清洁井筒工艺管柱及其清洁方法，所述水平井清洁井筒工艺管柱置于套管内，由井口之下依次连接包括，第二油管、变扣接头、旁通接头、换向皮碗、同心油管柱同心油管接箍、油管短接、扶正器、离心旋转器和旋转喷嘴头，其中所述第一油管和内置油管构成单个同心油管，所述单个同心油管之间通过同心油管接箍连接构成同心油管柱；所述换向皮碗设置在同心油管柱靠近井口的一端外侧；所述接油管短接外侧设置有密封皮碗。本发明首次采用基于同心油管(油管+内置油管)的工艺管柱并采用正循环清理，将井筒内除砂、清垢、破碎胶结物功能集成并实现一趟管柱联作，极大地简化了施工工序，提高了施工效率。技术研发人员：刘江波,刘汉斌,王尚卫,罗有刚,任勇,任国富,衣德强,赵鹏玉,陈小顺,李旭梅受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18