一种适用于滩海大斜度井的滤砂管防砂冲下解卡工艺管柱的制作方法

本实用新型涉及石油开采井下防砂工具技术领域，具体地说是一种适用于滩海大斜度井的滤砂防砂冲下解卡工艺管柱。

背景技术：

桩西采油厂疏松砂岩油藏油井主要分布在老163、桩106、桩斜139、桩1等块，95％的油井需要采取防砂措施。常用的防砂方式有机械防砂和化学防砂，化学防砂受井段长度限制，一般只宜处理短井段，井段不超过5m；井段太长，由于层间吸入能力差异，化学剂难于均匀分布于全井段。化学药剂在油层条件下随时间而老化，强度变差，有效期短。机械防砂不受井段长度限制，防砂强度高，有效期长，防砂适应性强。机械防砂中，滤砂管防砂与充填防砂相比，防砂成本低，在采油厂得到广泛应用。然而，随着油井生产时间的延长，部分井出砂严重，导致滤砂管防砂管柱无法正常下到设计位置。滤砂管虽然具有很强的渗透性，但是不具备洗井功能。油管正冲砂容易造成封隔器座封，反冲砂虽然封隔器不会座封，但是由于滤砂管的过滤挡砂功能不会洗出地层砂。有些滤砂管悬挂封隔器在投球座封前具备洗井功能，但是只会洗到封隔器以上，封隔器以下就不会洗到。需要起出滤砂管防砂管柱，重新下入冲砂管柱进行冲砂，而且，冲砂完成后不能保证地层不再吐砂，滤砂管防砂管柱在起下过程中可能会造成损坏。因此，为了确保防砂施工一次性成功，一般都会更换滤砂管防砂管柱，不但延长了作业周期，增加了作业成本，而且还不能保证再次下滤砂管防砂施工的成功。此外，后期因出砂导致躺井，需要打捞滤砂管防砂管柱时，由于滤砂管和套管之间的环空的地层砂对滤砂管防砂管柱的抱死作用，直接打捞解卡负荷大，打捞困难，易造成设备损坏。目前常用先套铣后打捞的方法。出砂严重的油井需要多次套铣、打捞，作业周期长，采油时率低，如果解卡不成功甚至会造成大修事故或者导致油井报废。另外，套铣需要滤砂管和套管之间有足够大的环空空间，部分油井受到套管尺寸的限制，滤砂管和套管之间的环空空间较小，无法实施套铣施工，对如何高效打捞解卡滤砂管防砂管柱产生了严重困难。

因此，有必要研制一种适用于摊海大斜度井的滤砂管防砂冲下解卡工艺管柱，在下入滤砂管防砂管柱因出砂遇阻时，可以实现边冲边下滤砂管防砂管柱，避免高强度出砂油井滤砂管防砂管柱下不到位的问题，降低作业费用。后期因出砂躺井需要拔出滤砂管防砂管柱时，解决滤砂管和套管之间的环空的地层砂对滤砂管防砂管柱的抱死作用的问题。提高打捞滤砂管防砂管柱的成功率，降低作业成本。

目前有一种水平井边冲边下砾石充填防砂管柱，公开号：cn105626000a，公开了水平井边冲边下砾石充填防砂管柱，包括冲防外管柱，所述冲防外管柱内部装有冲砂内管柱、挤压充填防砂内管柱，所述冲砂内管柱首先装入冲防外管柱内并完成冲洗工作后起出，然后所述挤压充填防砂内管柱再下入到冲防外管柱内部。本实用新型能使井筒冲洗防砂一体化完成，缩短水平井“流砂”地层防砂施工周期，节约成本；保持井筒清洁干净，确保防砂管柱顺利到达设计位置，充填通道关闭可靠，提高底部挤压充填施工成功率。该防砂管柱可以实现边冲边下功能，但是不能解决充填防砂管和套管之间的环空的充填砂或地层砂对防砂管柱的抱死作用，打捞解卡困难，易造成设备损坏，甚至会造成大修事故或者油井报废的风险。

另外还有以下几种防砂管柱：

公开号：cn209212188u，筛管悬挂器，公开了一种筛管悬挂器。包括：内管组件，与冲砂管路连通；丢手外管组件，套设在内管组件外；锥体和卡瓦，均套设在内管组件外，锥体能够延内管组件的轴向滑动，锥体具有大径端和小径端，大径端、内管组件的外壁和丢手外管组件的内壁之间形成液压空间，液压空间与内管组件的内部连通，小径端朝向卡瓦并能够穿入卡瓦与内管组件之间的间。本实用新型的有益效果是，通过内管组件连接冲砂管路，外部连接非金属筛管，可在整个管柱入井作业过程中建立泥浆循环，实现管柱边冲边下，可有效处理非金属筛管下入过程中的遇阻现象，更大限度的降低前期作业过程中对储层的伤害。同时设置锥体和卡瓦可实现对管柱的悬挂功能。

存在下述缺陷：不能解决非金属筛管和套管之间的环空的充填砂或地层砂对防砂管柱的抱死作用，打捞解卡困难，易造成设备损坏，甚至会造成大修事故或者油井报废的风险。

公开号：cn208734320u，阀板式边冲边下充填工具，公开了阀板式边冲边下充填工具。包括密封筒、阀体、充填筒、冲洗头和密封插头。当管柱下入遇阻时，通过密封插头推开阀板后形成的循环通道实现管柱的边冲边下，将管柱底部的砂子洗出地面，使管柱顺利下至指定位置；然后投入钢球并进行打压测试密封度，然后继续打压，剪断球座，露出充填口，进行充填工作，充填完成后，提出密封插头，阀板在复位弹力件的作用下复位，保证密封。通过这样的设置提高工作效率。

存在下述缺陷：不能解决充填防砂管和套管之间的环空的充填砂或地层砂对防砂管柱的抱死作用，打捞解卡困难，易造成设备损坏，甚至会造成大修事故或者油井报废的风险。

公开号：cn204357380u，冲下一体化工具，公开了一种冲下一体化工具，包括外管柱和内管柱，外管柱包括上接头、外管、滑套、返砂管、冲砂引导头，内管柱包括冲管接箍、密封套、密封冲管、密封件、定位销，具有操作简单、密封性好、现场施工方便等优点，实现一趟管柱完成冲砂防砂作业，特别适合于下入管内防砂管柱时的边冲边下作业，保证管柱顺利下入到设计位置。

存在下述缺陷：不能解决防砂管和套管之间的环空的充填砂或地层砂对防砂管柱的抱死作用，打捞解卡困难，易造成设备损坏，甚至会造成大修事故或者油井报废的风险。

公开号：cn201474678u，冲砂充填防砂管柱，公开了一种冲砂充填防砂管柱，包括底部服务器、密封插头、外管连接调节机构、内管连接活络节机构、循环密封双通体机构、悬挂丢手封隔密封机构、防砂冲管和滤砂管。所述底部服务器由接箍与滤砂管相连接，滤砂管与外管连接调节机构通过下调整帽相连接，外管连接调整机构由其上连接头与悬挂丢手封隔机构的下接头相连接，所述密封插头、防砂冲管、内管连接活络节机构和循环密封双通体机构顺次相连接并安装于底部服务器、滤砂管、外管连接调节机构、悬挂丢手封隔密封机构内腔。本实用新型具有功能强，一趟管柱可分别或同时完成冲砂、替浆、酸化、充填防砂等数种工序，省工、省时、效率高、成本低、密封性能好等特点，广泛在石油采油工艺中应用。

仍存在下述缺陷：不能解决充填防砂管和套管之间的环空的充填砂或地层砂对防砂管柱的抱死作用，打捞解卡困难，易造成设备损坏，甚至会造成大修事故或者油井报废的风险。

目前存在的冲下一体化防砂管柱有多种，普遍不能解决充填防砂管和套管之间的环空的充填砂或地层砂对防砂管柱的抱死作用，打捞解卡困难，易造成设备损坏，甚至会造成大修事故或者油井报废的风险。因此，有必要研制一种适用于摊海大斜度井的滤砂管防砂冲下解卡工艺管柱，在下入滤砂管防砂管柱因出砂遇阻时，可以实现边冲边下滤砂管防砂管柱，避免高强度出砂油井滤砂管防砂管柱下不到位的问题，降低作业费用。后期因出砂躺井需要拔出滤砂管防砂管柱时，解决滤砂管和套管之间的环空的地层砂对滤砂管防砂管柱的抱死作用的问题。提高打捞滤砂管防砂管柱的成功率，降低作业成本。

总之，以上公开技术的技术方案以及所要解决的技术问题和产生的有益效果均与本实用新型不相同，或者技术领域或者应用场合不同，针对本实用新型更多的技术特征和所要解决的技术问题以及有益效果，以上公开技术文件均不存在技术启示。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的上述缺陷而提供一种适用于滩海大斜度井的滤砂管防砂冲下解卡工艺管柱，在下入滤砂管防砂管柱因出砂遇阻时，可以实现边冲边下滤砂管防砂管柱，避免高强度出砂油井滤砂管防砂管柱下不到位的问题，降低作业费用。后期因出砂躺井需要拔出滤砂管防砂管柱时，解决滤砂管和套管之间的环空的地层砂对滤砂管防砂管柱的抱死作用的问题。提高打捞滤砂管防砂管柱的成功率，降低作业成本。

为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种适用于滩海大斜度井的滤砂管防砂冲下解卡工艺管柱，包括内管、滤砂管、冲管、内循环管、外套、活塞；

所述滤砂管套装在内管的外部，且滤砂管与内管之间构成环形通道，称为上环形通道，滤砂管下端与外套上端连接；

所述内管的下端连接冲管；

所述内循环管位于外套内部，且内循环管与外套之间也构成环形通道，称为下环形通道，所述内循环管开设径向的径向冲砂孔，该冲砂孔使内循环管内腔与下环形通道连通；

所述活塞安装于内循环管内壁，能对径向冲砂孔进行开关。

进一步地，所述滤砂管下端通过连接套与外套上端连接，所述内循环管上端与连接套连接，所述内管下端通过冲管接头连接冲管。

进一步地，所述冲管的外壁设置能压住活塞并带动活塞轴向运行的肩台；所述冲管为冲洗冲管或冲砂冲管。

进一步地，所述冲洗冲管下端为盲端，冲洗冲管开设径向的流通孔，该流通孔能与径向冲砂孔连通。

进一步地，所述冲砂冲管为轴向贯通管。

进一步地，所述内循环管下端连接内循环管接头，内循环管接头下端口具有缩径台阶，缩径台阶上安装钢化玻璃挡板，即钢化玻璃挡板通过压环固定在缩径台阶上。

进一步地，所述冲管通过一级剪钉与内循环管连接，所述内循环管接头通过二级剪钉与内循环管连接。

进一步地，所述活塞为管状活塞，所述活塞置于内循环管内部，且构成滑动密封副，活塞能封堵径向冲砂孔。

进一步地，所述活塞下端连接弹簧，弹簧下端连接在内循环管内壁开设的下内环台上，所述内循环管内壁还开设有防止活塞上行的上内环台上。

进一步地，所述滤砂管上端连接封隔器，封隔器上端连接油管，所述内管上端连接冲管补偿器。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、在常规滤砂管下部增加了冲下解卡阀(即本实用新型或者能够实现本实用新型功能的装置)，该工艺管柱不但可以实现冲砂下滤一体化，即一边反冲砂一边下放滤砂管管柱直至设计位置。而且封隔器座封起出丢手后还可以关闭冲下解卡阀的循环通道完成防砂施工，避免高强度出砂油井滤砂管防砂管柱下不到位的问题，降低作业费用。

2、后期需要起出留井滤砂管防砂管柱时可以下入冲管进入滤砂管柱内部边冲边下，可以再次打开冲下解卡阀的外循环通道，而且特殊的冲管接头会直接冲破冲下解卡阀的底部，在工具外部形成循环，实现滤砂管防砂管柱底部冲砂解卡，利用水流抽吸及地层砂自由落体的重力将套管及滤砂管防砂管柱环形空间内的地层砂冲洗出来，然后再进行打捞作业，解决滤砂管和套管之间的环空的地层砂对滤砂管防砂管柱的抱死作用的问题。提高打捞滤砂管防砂管柱的成功率，降低作业成本。

3、本实用新型边冲边下的底部循环通道设计为环形进液通道，液体从工具的四周同时进液，进液孔更加贴近套管，大斜度井、水平井套管躺砂能够被液体带动并进入循环通道，冲砂效果好。

附图说明

图1是本实用新型适用于滩海大斜度井的滤砂管防砂冲下解卡工艺管柱在下滤冲砂时的结构示意图；

图2是本实用新型适用于滩海大斜度井的滤砂管防砂冲下解卡工艺管柱在留井后关闭循环通道时的结构示意图；

图3是本实用新型适用于滩海大斜度井的滤砂管防砂冲下解卡工艺管柱在冲底解卡时的结构示意图。

图中：油管1，封隔器2，冲管补偿器3，滤砂管4，内管5，冲管接头6，连接套7，冲洗冲管8，一级剪钉9，活塞上o型圈10，活塞下o型圈11，活塞12，二级剪钉13，弹簧14，内循环管15，压环16，钢化玻璃挡板17，外套18，内循环管接头19，冲砂冲管20。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

实施例1：

请参阅图1至图3，本实用新型提供一种技术方案：

一种适用于滩海大斜度井的滤砂管防砂冲下解卡工艺管柱，包括内管5、滤砂管4、冲管、内循环管15、外套18、活塞12；

所述滤砂管套装在内管的外部，且滤砂管与内管之间构成环形通道，称为上环形通道，滤砂管下端与外套上端连接；

所述内管的下端连接冲管；

所述内循环管位于外套内部，且内循环管与外套之间也构成环形通道，称为下环形通道，所述内循环管开设径向的径向冲砂孔，该冲砂孔使内循环管内腔与下环形通道连通；

所述活塞安装于内循环管内壁，能对径向冲砂孔进行开关。

进一步地，所述滤砂管下端通过连接套7与外套上端连接，所述内循环管上端与连接套连接，所述内管下端通过冲管接头6连接冲管。

进一步地，所述冲管的外壁设置能压住活塞并带动活塞轴向运行的肩台；所述冲管为冲洗冲管8或冲砂冲管20。

进一步地，所述冲洗冲管下端为盲端，冲洗冲管开设径向的流通孔，该流通孔能与径向冲砂孔连通。

进一步地，所述冲砂冲管为轴向贯通管。

进一步地，所述内循环管下端连接内循环管接头19，内循环管接头下端口具有缩径台阶，缩径台阶上安装钢化玻璃挡板17，即钢化玻璃挡板通过压环固定在缩径台阶上。

进一步地，所述冲管通过一级剪钉9与内循环管连接，所述内循环管接头通过二级剪钉13与内循环管连接。

进一步地，所述活塞为管状活塞，所述活塞置于内循环管内部，且构成滑动密封副，活塞能封堵径向冲砂孔。

进一步地，所述活塞下端连接弹簧14，弹簧下端连接在内循环管内壁开设的下内环台上，所述内循环管内壁还开设有防止活塞上行的上内环台上。

进一步地，所述滤砂管上端连接封隔器2，封隔器上端连接油管1，所述内管上端连接冲管补偿器3。

1、下滤冲砂：

根据设计要求将冲下解卡阀连接于滤砂管4底部，内部冲管接头6与滤内冲管5、冲管补偿器3及封隔器内管相连接，滤砂管4与封隔器2下接头相连接。工具到达砂面后开始套管反冲砂油管接出口，由于滤砂管4内部冲管5上部与封隔器丢手部位密闭连接，下部冲洗冲管8与冲下解卡阀密闭接触，滤砂管内部是密闭空间，不会产生液体流动。在丢手前，液体会直接到达冲下解卡阀的底部，不会经过滤砂管4后进入油管1。液体到达底部后会经过外套18与内循环接头19、内循环管15之间的环形空间进入，然后通过内循环管15的液流通道进入工具内部，紧接着进入冲洗冲管8，这时液体会经内管5、冲管补偿器3、封隔器内管及油管1到达地面。

冲下解卡阀也就是指的本实用新型，或者能够实现本实用新型的一些类似装置。

2、关闭循环通道：

当滤砂管4到达设计位置后投球正打压封隔器2座封，在确定封隔器座封可靠后正转倒扣丢手，这时需要缓慢上提管柱，打开冲管补偿器3，然后继续缓慢上提，使冲下解卡阀内部与冲管限位的一级剪钉9剪断，这时地面拉力表会有明显波动，继续缓慢上提，这时的冲洗冲管8会在二级剪钉13与弹簧14的双重作用下将活塞12向上推动，关闭内循环管15上的液流通道。当活塞12到达限位台后不再继续上行，活塞12上的二级剪钉13将会剪断，这时地面拉力表就会第二次波动，完成整个通道的关闭流程。

3、冲底解卡：

后期因出砂躺井需要拔出滤砂防砂管柱时，首先选择合适的冲管，然后将专用冲管接头连接于冲管20下部(专用冲管接头用于打开冲下解卡阀的循环通道及底部通道)，当冲管到达封隔器2鱼顶时，开始正冲砂，使冲管缓慢进入封隔器中心管，这时冲管要边冲边下，将封隔器2、滤砂管4中心管及冲下解卡阀内部冲洗干净，使冲管20与滤砂管防砂管柱之间的环形空间畅通。由于冲下解卡阀内部节流及空间变小等原因，冲管接头进入冲下解卡阀内部，出口水流会变小。这时需要缓慢下放冲管，冲管接头会首先下压活塞12，使关闭的外循环通道打开，当外循环通道完全打开时，继续下放管柱，打开冲下解卡阀的底部钢化玻璃挡板17，使冲管冲出滤砂管防砂管柱进入套管，这时的液流循环通道就会在工具外部形成。液流就经冲管接头冲出到达套管冲洗地层砂，然后液流经外套18与内循环接头19、内循环管15之间的环形空间进入，再通过内循环管15的液流通道进入工具内部，由冲管与滤砂管防砂管柱中心管之间的环形空间进入套管最后被洗出地面。对于直井或是井斜小于45°的定向井，可以直接正冲砂，因为地层砂在底部被冲走的情况下，上部的地层砂会在重力作用下持续下落，直至彻底冲洗干净；对于井斜大于45°的大斜度井及水平井，地层砂受重力下落的能力变差，正冲砂只会将工具底部的一段冲洗干净，冲下解卡阀以上封隔器以下的地层砂不会被洗到，这时，可以先正冲洗，然后进行反冲洗，利用滤砂管的渗透性及液体的回流，将滤砂管与套管之间的环空空间的地层砂经由冲管洗出。

4、下专用打捞工具打捞防砂管柱。

实施例2：

请参阅图1至图3，本实用新型提供一种技术方案：

一种适用于滩海大斜度井的滤砂管防砂冲下解卡工艺管柱，包括内管5、滤砂管4、冲管、内循环管15、外套18、活塞12；

所述滤砂管套装在内管的外部，且滤砂管与内管之间构成环形通道，称为上环形通道，滤砂管下端与外套上端连接；

所述内管的下端连接冲管；

所述内循环管位于外套内部，且内循环管与外套之间也构成环形通道，称为下环形通道，所述内循环管开设径向的径向冲砂孔，该冲砂孔使内循环管内腔与下环形通道连通；

所述活塞安装于内循环管内壁，能对径向冲砂孔进行开关。

进一步地，所述滤砂管下端通过连接套7与外套上端连接，所述内循环管上端与连接套连接，所述内管下端通过冲管接头6连接冲管。

进一步地，所述冲管的外壁设置能压住活塞并带动活塞轴向运行的肩台；所述冲管为冲洗冲管8或冲砂冲管20。

进一步地，所述冲洗冲管下端为盲端，冲洗冲管开设径向的流通孔，该流通孔能与径向冲砂孔连通。

进一步地，所述冲砂冲管为轴向贯通管。

进一步地，所述内循环管下端连接内循环管接头19，内循环管接头下端口具有缩径台阶，缩径台阶上安装钢化玻璃挡板17，即钢化玻璃挡板通过压环固定在缩径台阶上。

进一步地，所述冲管通过一级剪钉9与内循环管连接，所述内循环管接头通过二级剪钉13与内循环管连接。

进一步地，所述活塞为管状活塞，所述活塞置于内循环管内部，且构成滑动密封副，活塞能封堵径向冲砂孔。

实施例3：

请参阅图1至图3，本实用新型提供一种技术方案：

一种适用于滩海大斜度井的滤砂管防砂冲下解卡工艺管柱，包括内管5、滤砂管4、冲管、内循环管15、外套18、活塞12；

所述滤砂管套装在内管的外部，且滤砂管与内管之间构成环形通道，称为上环形通道，滤砂管下端与外套上端连接；

所述内管的下端连接冲管；

所述内循环管位于外套内部，且内循环管与外套之间也构成环形通道，称为下环形通道，所述内循环管开设径向的径向冲砂孔，该冲砂孔使内循环管内腔与下环形通道连通；

所述活塞安装于内循环管内壁，能对径向冲砂孔进行开关。

进一步地，所述滤砂管下端通过连接套7与外套上端连接，所述内循环管上端与连接套连接，所述内管下端通过冲管接头6连接冲管。

进一步地，所述冲管的外壁设置能压住活塞并带动活塞轴向运行的肩台；所述冲管为冲洗冲管8或冲砂冲管20。

进一步地，所述冲洗冲管下端为盲端，冲洗冲管开设径向的流通孔，该流通孔能与径向冲砂孔连通。

进一步地，所述冲砂冲管为轴向贯通管。

虽然以上所有的实施例均使用图1，但作为本领域的技术人员可以很清楚的知道，不用给出单独的图纸来表示，只要实施例中缺少的零部件或者结构特征在图纸中拿掉或者用其他类似机构代替即可。这对于本领域技术人员来说是清楚的。当然部件越多的实施例，只是最优实施例，部件越少的实施例为基本实施例，但是也能实现基本的本实用新型目的，所以所有这些变形实施例都在本实用新型的保护范围内。

本申请中凡是没有展开论述的零部件本身、本申请中的各零部件连接方式均属于本技术领域的公知技术，不再赘述。比如焊接、丝扣式连接等。

在本实用新型中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。