一种用于油气井的完井装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109779567A(43)申请公布日2019.05.21(21)申请号201910177882.1(22)申请日2019.03.10(71)申请人辽宁石油化工大学地址113001辽宁省抚顺市望花区丹东路西段一号(72)发明人李剑虹高佳帅孙源秀张亮闫允彪周以刚(51)Int.Cl.E21B33/13(2006.01)E21B43/00(2006.01)E21B29/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种用于油气井的完井装置(57)摘要一种用于油气井的完井装置，由钢筋托架、模塞及格栅网构成，通过悬挂器连接在油层套管或尾管端部，并随之深入至油气层。钢筋托架内部横截面贯穿有内置格栅网的筒形模塞，利用模塞浇注材料的升华特性，当水泥被灌注至油层套管或尾管与油气井井筒之间的环柱形区域并固化后，加热模塞使温度高于模塞浇注材料的升华温度，进而形成与射孔作业同等效果的孔道，实现油气层与油气井井筒之间的有效连通。该装置在保留孔道优势的同时，避免了射孔液污染、射孔压力失控以及射孔施工安全性等问题，而且内置的格栅网具有防砂过滤功能，具有较好的工程应用及推广前景。CN109779567ACN109779567A权利要求书1/1页1.一种用于油气井的完井装置，由钢筋托架、模塞及格栅网构成。2.根据权利要求1所述的一种用于油气井的完井装置，其特征是：通过悬挂器将内置带有格栅网模塞的钢筋托架连接于油层套管或尾管端部，钢筋托架随油层套管或尾管深入至油气层，当固化作业中水泥被灌注至油层套管或尾管与油气井井筒之间的环柱形区域时，经过一段时间后水泥固化后，加热模塞使温度高于模塞浇注材料的升华温度，模塞浇注材料受热升华而使固化水泥中原有模塞的位置中空，进而形成与射孔作业具有同等效果的孔道，实现油气层与油气井井筒之间的有效连通，该装置保留孔道优势的同时，避免了射孔液污染、射孔压力失控以及射孔施工安全性等问题，而且内置的格栅网具有防砂过滤功能。3.根据权利要求1所述的一种用于油气井的完井装置，所述的钢筋托架为环柱形钢筋笼骨架，环柱厚度等于固井操作中被灌注水泥的油层套管或尾管与油气井井筒之间的距离，钢筋托架横截面均匀分布着被托起固定的模塞，内置模塞的钢筋托架横截面为多层，层数根据油气生产设计孔道层数加以确定，作为钢筋托架环柱内、外壁的经纬线钢筋呈密集交织，当固井作业灌注水泥时，水泥会被灌注进入钢筋托架并被限制在环柱内、外壁之间的区域，水泥固化后将形成一个高强度钢筋混凝土环柱。4.根据权利要求1所述的一种用于油气井的完井装置，所述的模塞是以外骨架为模具浇注而成的固体塞，模塞骨架呈筒形，采用玻璃纤维、陶瓷纤维或钢丝以经线、纬线或经纬交织方式进行排布，骨架密集程度保证了浇注材料后的模塞的强度和稳定性，避免固井作业过程中，灌注的水泥对模塞产生破坏，模塞横截面呈圆形、多边形或异形，模塞筒高与钢筋骨架环厚度一致，即筒形模塞贯穿钢筋托架环柱，模塞筒形端头垂直于钢筋托架内、外环柱壁，模塞数量根据油气生产设计孔道数加以确定，固井作业向油层套管或尾管与油气井井筒之间区域灌注水泥时，由于受贯穿的筒形模塞的阻碍，水泥会绕过模塞填满钢筋托架，即水泥固化后将形成一个夹有模塞的高强度钢筋混凝土环柱。5.根据权利要求4所述的一种用于油气井的完井装置，所述的模塞浇注材料为具有升华特性的物质，水泥固化作业后加热模塞使温度高于模塞浇注材料的升华温度时，模塞浇注材料受热升华而使高强度钢筋混凝土环柱中原有模塞的位置中空，形成油气层与油气井井筒之间的孔道。6.根据权利要求1所述的一种用于油气井的完井装置，所述的格栅网是具有一定强度、耐温、耐腐蚀材料制成的经纬交织网，一个或多个格栅网被内置固定在模塞骨架上作为油气层与油气井井筒之间孔道的截面，起防砂过滤作用，格栅网为平面或弧面，其投影面形状与模塞横截面一致。2CN109779567A说明书1/3页一种用于油气井的完井装置技术领域[0001]本发明涉及一种用于油气井的完井装置，即一种伸入油气层中，悬挂于油层套管或尾管端部，利用区域物质材料升华原理，在向油气井灌注水泥固井后产生孔道的装置，属于石油存储设备技术领域。背景技术[0002]狭义的完井，是油气井的完成方式，即根据油气层的地质特性和开发开采技术要求，在井底建立油气层与油气井井筒之间的合理连通渠道或连通方式的工艺，也是人们通常所说的钻井完井。完井作业是钻井作业最后一个重要环节，完井是油气开采工程的开端，与之后的采油和采气、注水和注气以及整个油气田的开发紧密相连，它是油气田开发工程的重要组成部分。而油气井完井质量的好坏直接影响到油气井的生产能效和经济寿命，甚至关系到整个油气田能合理开发的质量。[0003]在油