水平井管内分段砾石充填防砂技术.ppt

水平井管内分段砾石充填防 砂 技 术 主要内容 一、水平井管内分段砾石充填防砂技术机理 二、主要技术研究 三、施工工艺研究 四、小结 一、水平井管内分段砾石充填防砂技术机理 机理：根据水力压差原理，利用分段砾石充填装置，把较长的水平 充填井段分隔成若干较短的砾石充填井段，由下到上逐小段进行砾 石充填，从而减少水平井砾石充填过程中因早期桥堵发生而过早中 断砾石充填过程的风险，达到改善砾石充填的效果． 1-充填工具 2-防砂筛管 3-冲管 4-内密封短节 5-分段充填装置 6-套管 7-丝堵 砾石充填过程： 防砂充填管柱被分段充填转换装置分隔成若干不同的 砾石充填井段，砾石充填首先从最底部井段开始。当 砂浆到达底部井段油套环空时，砂浆脱砂，携砂液进 入筛管内部，通过冲管上返。在环空中砾石逐渐沉积， 当砾石埋住最底部分段充填转换装置，在其上下形成 一个水力压差，这一压差上升到一定值，充填转换装 置内部机构打开，上部井段砾石充填循环通道打开， 充填压力同时恢复到循环充填时的水平，进行另一井 段的充填。如此由下到上逐段充填，直到完成全部充 填过程。 一、水平井管内分段砾石充填防砂技术机理 水平井管内分段充填-底部井段充填示意图 分段充填防砂机理 一、水平井管内分段砾石充填防砂技术机理 分段充填防砂机理 水平井管内分段充填-上部井段充填示意图 一、水平井管内分段砾石充填防砂技术机理 二、主要技术研究 包括实现分段砾石充填工艺过程所需的各种 工具、器材研制与施工工艺研究等。 研究 内容 1、砾石充填工具研制 2、分段充填转换装置研制 3、分段砾石充填施工管柱研究 采用防止中途坐封设计，确保其下井过程中的安全性； 具有验封机构，能够检验工具坐封后胶筒的密封状况， 确保砾石充填施工的可靠性； 采用防砂卡关闭机构设计，确保充填工具转换孔关闭 的可靠性； 具有工具本体后期处理装置，消除工具后期难以处理 的隐患。 研制了HWPT型水平井充填工具. 有锚定式和非锚定式两种，可满足不同井况和工艺 条件的砾石充填防砂要求。 1、砾石充填工具研制 二、主要技术研究 特 点 HWPT型水平井充填工具技术参数 1、砾石充填工具研制 二、主要技术研究 型 号 HWPT-152 HWPT-115 说 明 技术参数 适用套管内径，mm Φ157.07～166.07 Φ121.36～127.30 此种工具亦有非锚定型式（非悬挂式）。 钢体最大外径，mm 152 115 最小通径，mm 67 36 留井后最小通径，mm 76 60 坐封压差，MPa 15～18 15～18 验封压差，MPa 7～8 7～8 工作压差，MPa ≥35 ≥35 悬挂力，kN ≥500 ≥500 工作温度，℃ ≤120 ≤120 丢手方式 正转倒扣 20圈以上 正转倒扣 20圈以上 只有分段充填转换装置上下承受一定压差， 其内部转换机构才能打开； 根据砾石充填实际需要和工艺要求，每级 分段充填转换装置的打开压差可以设计为不 同，以获得最佳砾石充填效果。 研制了FDT型分段充填转换装置. 2、分段充填转换装置研制 二、主要技术研究 两大 特点 实现分段充填工艺过程的关键装置，其必须逐段打开，才能确保分段充填工艺过程的可靠性。 2、分段充填转换装置研制 二、主要技术研究 FDT型分段充填转换装置技术参数 型 号 FDT-74 FDT-60 说 明 技术参数 适用套管内径，mm Φ157.07～166.07 Φ121.36～127.30 配套使用筛管（筛管基管尺寸）,in 31/2 （Φ88.9mm） 27/8（Φ73mm） 适用温度，°C ≤120 ≤120 钢体最大外径，mm Φ74 Φ60 最小通径，mm Φ34 Φ24 3、分段砾石充填施工管柱研究 二、主要技术研究 （1）砾石充填工具 （2）防砂管柱系统 （3）冲管系统 管柱组成 充填工具 1-充填工具 防砂管柱系统 2-防砂筛管 4-内密封短节 6-丝堵 冲管系统 3-冲管 5-分段充填装置 1、下入防砂管柱：内密封短节须与分段充填 装置相配合； 2、坐封：投球，憋压； 3、验封：反憋压，检验充填工具胶筒密封状况； 4、砾石充填：由下到上逐段充填； 5、反洗井：充填结束时，将油管内多余的砾石 洗出； 6、丢手、起出防砂管柱：丢手时须倒扣20圈 以上； 7、下入生产管柱完井。 三、施工工艺研究 三、施工工艺研究 水平井管内分段砾石充填施工理论曲线 四、小结 ★ 一种新的水平井砾石充填防砂方法，可有效 克服水平井砾石充填过程中的早期桥堵问题。 ★ 施工操作简单，一次下入管柱，即完成复杂 的分段砾石充填工艺过程。 ★ 分段充填装置设计科学合理，可以根据实际 需要和工艺要求，不同充填井段其打开压差不同