本實用新型涉及石油勘探開發過程中的完井及生產技術領域，主要涉及一種一體化分段壓裂完井管柱。

背景技術：

經過最近幾十年的發展，現已形成較為完善的適應不同完井條件的水平井分段壓裂完井技術。主流的水平井分段完井壓裂技術主要有裸眼封隔器+滑套分段壓裂完井技術、水力噴射分段壓裂完井技術和簇射孔+泵送橋塞聯作分段壓裂完井技術等3類技術，其中裸眼封隔器+滑套分段壓裂完井技術應用最為廣泛。另外，對高溫高壓酸性環境下井筒完整性和完井技術的研究中，報道了普光氣田，塔里木盆地等國內高溫高壓高含硫或含CO2環境下，對管柱的腐蝕機理、防腐措施、管柱材料的選擇、完井模型的建立、完整性評價、防腐防垢及氣舉一體化完井管柱、完井方案設計等方面進行了研究。

對于需要進行分段壓裂的油井，如果儲層流體中存在瀝青質或腐蝕性氣體等，并且需要進行氣舉生產，目前主流的分段壓裂完井管柱不能解決該問題。

技術實現要素：

本實用新型的特征和優點在下文的描述中部分地陳述，或者可從該描述顯而易見，或者可通過實踐本實用新型而學習。

為了應對高溫高壓高酸高產油藏，保證油井的長期安全生產，本實用新型提供一種一體化分段壓裂完井管柱，由上部完井管柱和下部完井管柱組成，其特征在于，所述上部完井管柱包括自上而下依次設置在油管上的安全閥、流動短節、多級氣舉閥、第一坐落短節、化學注入閥；所述下部完井管柱包括自前向后依次設置在套管上的插管封隔器、膨脹封隔器、投球滑套、裸眼封隔器、壓差滑套、循環隔離閥；其中，所述投球滑套、裸眼封隔器、壓差滑套形成一組滑套壓裂單元，所述滑套壓裂單元至少依次設置一套。

根據本實用新型的一個實施例，所述下部完井管柱還包括第二坐落短節，設置在所述插管封隔器與所述膨脹封隔器之間。

根據本實用新型的一個實施例，所述上部完井管柱中，在所述化學注入閥之后還設有水力坐封可回收式封隔器、第三坐落短節。

根據本實用新型的一個實施例，在所述化學注入閥與所述水力坐封可回收式封隔器之間還設有伸縮短節。

根據本實用新型的一個實施例，所述上部完井管柱通過回插裝置插入所述插管封隔器中形成一體化密封管柱。

根據本實用新型的一個實施例，所述上部完井管柱與所述插管封隔器呈分離狀態。

根據本實用新型的一個實施例，在所述多級氣舉閥與第一坐落短節之間還設有滑套。

根據本實用新型的一個實施例，位于所述化學注入閥以上的油管、所述套管采用L80材質。

根據本實用新型的一個實施例，位于所述化學注入閥與所述插管封隔器之間的油管采用UNS N08535材質。

本實用新型提供的一體化分段壓裂完井管柱具有高溫高壓、同時存在腐蝕性氣體、蠟質、瀝青質等特點，不僅考慮了應對高溫高壓、防腐、防蠟、防瀝青等因素，還采用了自噴與氣舉相結合的開采方式，這種從井筒完整性與流動保障一體化綜合考慮的分段壓裂完井管柱在國內外尚屬首例。

通過閱讀說明書，本領域普通技術人員將更好地了解這些技術方案的特征和內容。

附圖說明

下面通過參考附圖并結合實例具體地描述本實用新型，本實用新型的優點和實現方式將會更加明顯，其中附圖所示內容僅用于對本實用新型的解釋說明，而不構成對本實用新型的任何意義上的限制，在附圖中：

圖1為本實用新型第一實施例的一體化分段壓裂完井管柱的結構示意圖。

圖2為本實用新型第二實施例的一體化分段壓裂完井管柱的結構示意圖。

圖3為本實用新型第三實施例的一體化分段壓裂完井管柱的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型提供一種一體化分段壓裂完井管柱，該管柱由可以實現氣舉生產的上部完井管柱和可以實現分段壓裂的下部完井管柱組成。

上部完井管柱包括自上而下依次設置在油管33上的安全閥11、流動短節12、多級氣舉閥13、第一坐落短節15及化學注入閥(帶管線)16。其中，安全閥11是為了實現緊急關井，流動短節12是為了防止安全閥內部受到沖蝕，多級氣舉閥13用于實現氣舉生產，第一坐落短節15可以為油管試壓提供臺階，化學注入閥16為兩個，可以實現防腐劑與防瀝青劑的注入，從而在油管內形成相應的現防腐劑與防瀝青劑薄膜。此外，在多級氣舉閥13與第一坐落短節15之間還可以設置滑套14，滑套14可以建立油管與油套環空之間的循環。

在上部完井管柱外側設有套管31以及與套管31底端內壁相連接的尾管32，其中，套管31的直徑例如是9.625英寸，尾管32的直徑例如是7英寸。

下部完井管柱包括自前向后依次設置在套管34上的插管封隔器21、膨脹封隔器22、投球滑套23、裸眼封隔器24、壓差滑套25、循環隔離閥26；其中，投球滑套23、裸眼封隔器24、壓差滑套25形成一組滑套壓裂單元，滑套壓裂單元至少依次設置一套；套管34的直徑例如是4.5英寸。通過上述插管封隔器21可以實現對管柱的坐掛；通過膨脹封隔器22可以保證儲層中的流體不能進入膨脹封隔器以上的油套環空中，通過投球滑套23、裸眼封隔器24和壓差滑套25配合實現分段壓裂，需要進行井徑測井，以確定裸眼封隔器24的位置。通過循環隔離閥26實現管柱內外流體的循環及封隔器的坐封。

本實施例中，下部完井管柱還包括第二坐落短節28，設置在插管封隔器21與膨脹封隔器22之間，通過第二坐落短節28實現油井的臨時棄井。上部完井管柱可以通過回插裝置插入插管封隔器21中形成一體化密封管柱。在插管封隔器21的底部可以設置單向閥，如此，若需起出上部完井管柱，回插裝置拔出后即可關閉，既防止井底流體上竄，又防止上部井筒中流體污染儲層，單向閥處管柱的內徑為插管的內徑。

請參照圖2，與上一實施例相同，本實施例中的一體化分段壓裂完井管柱同樣由可以實現氣舉生產的上部完井管柱和可以實現分段壓裂的下部完井管柱組成。上部完井管柱包括自上而下依次設置在油管33上的安全閥11、流動短節12、多級氣舉閥13、滑套14、第一坐落短節15及化學注入閥(帶管線)16。下部完井管柱包括自前向后依次設置在套管34上的插管封隔器21、膨脹封隔器22、投球滑套23、裸眼封隔器24、壓差滑套25、循環隔離閥26。

與上一實施例不同的是，本實施例中，上部完井管柱中，在化學注入閥16之后還設有水力坐封可回收式封隔器18、第三坐落短節19。水力坐封可回收式封隔器18錨定上部完井管柱，上部完井管柱通過回插裝置插入插管封隔器21中形成一體化密封管柱，回插接頭在插管封隔器21中不錨定；第三坐落短節19則可以實現油井的臨時棄井，同時也可以配合水力坐封可回收式封隔器18的坐封。此外，在化學注入閥16與水力坐封可回收式封隔器18之間還可以設有伸縮短節17，以補償管柱的伸縮。

請參照圖3，與上一實施例相同，本實施例中的一體化分段壓裂完井管柱同樣由可以實現氣舉生產的上部完井管柱和可以實現分段壓裂的下部完井管柱組成。上部完井管柱包括自上而下依次設置在油管33上的安全閥11、流動短節12、多級氣舉閥13、滑套14、第一坐落短節15及化學注入閥(帶管線)16、伸縮短節17、水力坐封可回收式封隔器18、第三坐落短節19。下部完井管柱包括自前向后依次設置在套管34上的插管封隔器21、膨脹封隔器22、投球滑套23、裸眼封隔器24、壓差滑套25、循環隔離閥26。

與上一實施例不同的是，本實施例中，上部完井管柱與下部完井管柱中的插管封隔器21呈分離狀態，即上部完井管柱不再插入到插管封隔器中。

本實用新型中，整個管柱所選用的材質需要耐溫150℃，耐壓70MPa。優選地，化學注入閥(化學注入管線)以上的管柱采用L80材質并在其內壁上通過注入防腐劑形成防腐劑涂層用于防腐，位于化學注入閥(化學注入管線)與所述插管封隔器之間的油管采用UNS N08535材質，水下部完井管柱中的套管也可以采用L80材質，所有的完井工具均可以采用鎳基合金或等效材質。

在使本實用新型提供的一體化分段壓裂完井管柱時，包括步驟：

(1)井筒準備：用鉆頭通井裸眼段，用模擬管串通井，并用刮管器刮套管。

(2)管柱下入：用鉆桿送入下部完井管柱。包括套管、插管封隔器21、膨脹封隔器22、裸眼封隔器24、投球滑套23、壓差滑套25等。

(3)投球至循環隔離閥26處坐封裸眼封隔器24和插管封隔器21，起出鉆桿，下入上部完井管柱插入下部完井管柱中。

(4)進行分段壓裂。

(5)投入生產，如需臨時棄井，可以在第二坐落短節28或第三坐落短節19上投堵塞器進行封堵。

本實用新型提供的一體化分段壓裂完井管柱采用自噴與氣舉相結合的開采方式，能夠實現分段壓裂、測試及生產一體化，縮短完井周期、降低油層污染，保護油層。該管柱具有耐高溫、耐高壓、防腐、防蠟及瀝青質等功能。本實用新型還通過水力坐封可回收式封隔器與插管封隔器雙重密封，提高密封可靠性。

以上參照附圖說明了本實用新型的優選實施例，本領域技術人員不脫離本實用新型的范圍和實質，可以有多種變型方案實現本實用新型。舉例而言，作為一個實施例的部分示出或描述的特征可用于另一實施例以得到又一實施例。以上僅為本實用新型較佳可行的實施例而已，并非因此局限本實用新型的權利范圍，凡運用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效變化，均包含于本實用新型的權利范圍之內。