CN101059070A - 一种射孔、压裂一体化的方法及其工艺管柱 - Google Patents

一种射孔、压裂一体化的方法及其工艺管柱 Download PDF

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赵粉霞
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一种用于石油工业中的一种射孔、压裂一体化的方法及其工艺管柱，第一步：将水力喷射器4正对油气井设计射孔段进行水力喷射，在油气层形成一个(或多个)喷射孔道；第二步：当孔道形成后，压裂液经油管由喷射器喷嘴以很高的速度射入孔道，同时环空也按设计注入一定的液体以提高井眼压力，使地层产生裂缝并开始朝深处延伸，工艺管柱包括水力喷射器(4)、单流阀(5)、筛管(6)等，油管(1)、万向接头(2)、偏心定位器(3)、水力喷射器(4)、单流阀(5)、筛管(6)、堵头(7)依次连接，适用于裸眼水平井的多段分层压裂，将射孔压裂“合二为一”；比常规聚能射孔具有更长的穿透深度和更大的射孔孔径，同时避免了常规射孔对储层的伤害。

Description

一种射孔、压裂一体化的方法及其工艺管柱
技术领域
本发明公开了一种用于石油工业中的一种射孔、压裂一体化的方法及其工艺管柱，适用于多种完井方式的油气井单层或分层压裂改造，集射孔、压裂、封隔一体化的新型增产措施工艺，配套工具简单，施工方便简捷，周期短。
背景技术
传统的水力喷射射孔和水力压裂是分体的，使用针对射孔专门设计的水力喷射器进行射孔，起出射孔水力喷射器，再下入水力压裂井下工具，实施油气井压裂改造。特别对一井多层分层压裂改造来说，需要多次起下射孔水力喷射器和水力压裂井下工具，作业程序复杂，周期长，经济性差，同时，由于多次压井，对油气层尤其对低压、低产、低渗油气井，将造成很大伤害。随着油气田开发的深入，其开发难度越来越大，开发成本越来越高，采用常规的压裂酸化增产措施有时难以取得理想的改造效果和经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种射孔、压裂一体化的方法及其工艺管柱，将水力喷射射孔和水力压裂工艺“合二为一”，既满足了水力喷射射孔的要求，又保证了水力压裂设计排量。可对直井、水平井、斜井等进行单层或多层射孔、压裂改造。通过对水力喷射器上分布的喷嘴进行更换、封堵，可满足不同井对射孔孔径和数量、压裂施工排量、地层破裂压力要求。
本发明是这样实现的：
水力喷射射孔与压裂一体化方法步骤为：
A、下入射孔、压裂一体化的工艺管柱，将水力喷射器4下至需要射孔位置；
B、正洗：射孔前用洗井液洗井，洗井排量≤1000l/min，至进出口水质一致；
C、水力喷射射孔：从油管注入射孔液(压裂液原胶携砂，支撑剂采用40～60目石英砂，含砂浓度120kg/m3左右)，当携砂液距喷嘴200～250m时，提高排量喷射射孔，施工排量和井口压力由水力喷射器的喷嘴数量、孔径以及喷嘴与套管距离确定，射孔时，射孔液从油管注入，由油、套环空返出；
D、水力喷射压裂：水力喷射射孔完成后，从油管注入压裂液，同时，油套环空注入原胶液进行压裂施工，为了满足压裂所需的排量和储层破裂压力要求，油套环空注入排量为油管注入排量的1/3～1/2，下部压裂完成后，反循环压井，如果确认喷射器性能完好，上提管柱后，可以按上述工序继续水力喷射射孔和压裂上部层段，整个层段压裂完成后，起出水力喷射器，下入完井管柱，排液求产。
一种射孔、压裂一体化的方法及其工艺管柱，包括油管1、万向接头2、偏心定位器3、水力喷射器4、单流阀5、筛管6、堵头7，油管1、万向接头2、偏心定位器3、水力喷射器4、单流阀5、筛管6、堵头7依次连接。
3、水力喷射器4由主体41、压帽42、喷嘴43组成，喷嘴43通过压帽42固定在主体41上。
4、喷嘴43孔径为φ5～φ8mm。
本发明的优点在于：适用于多种完井方式的油气井单层或多层分层压裂改造。尤其适用于裸眼水平井的多段分层压裂。将射孔压裂“合二为一”；比常规聚能射孔具有更长的穿透深度和更大的射孔孔径，同时避免了常规射孔对储层的伤害；不需要独立的射孔作业，不需要常规改造所需的井下封隔元件；只需拖动油管或同时下多个喷射器即可实现对油气井多层段的分层改造；该工艺是集射孔、压裂、封隔一体化的新型增产措施工艺，配套工具简单，施工方便简捷，周期短。
附图说明
附图1为射孔、压裂一体化工艺管柱的结构示意图；
附图2为水力喷射器4的结构示意图。
具体实施方式
水力喷射射孔与压裂一体化工艺是借助于水力喷射(压裂)工具，通过两个步骤将地层裂缝打开。第一步：将水力喷射器4正对油气井设计射孔段进行水力喷射，在油气层形成一个(或多个)喷射孔道；第二步：当孔道形成后，压裂液经油管由喷射器喷嘴以很高的速度射入孔道，同时环空也按设计注入一定的液体以提高井眼压力，使地层产生裂缝并开始朝深处延伸，从而实现对油气井的有效改造。
实施例1
A、下入射孔、压裂一体化的工艺管柱，将水力喷射器4下至需要射孔位置；
B、正洗：射孔前用洗井液洗井，洗井排量1000l/min，至进出口水质一致；
C、水力喷射射孔：从油管注入射孔液(压裂液原胶携砂，支撑剂采用40目石英砂，含砂浓度120kg/m3)，当携砂液距喷嘴250m时，提高排量喷射射孔，射孔时，射孔液从油管注入，由油、套环空返出；
D、水力喷射压裂：水力喷射射孔完成后，从油管注入压裂液，同时，油套环空注入原胶液进行压裂施工，油套环空注入排量为油管注入排量的1/3，下部压裂完成后，反循环压井，上提管柱后，可以按上述工序继续水力喷射射孔和压裂上部层段，整个层段压裂完成后，起出水力喷射器，下入完井管柱，排液求产。经实际操作，达到射孔与压裂一体化要求。
实施例2：
A、下入射孔、压裂一体化的工艺管柱，将水力喷射器4下至需要射孔位置；
B、正洗：射孔前用洗井液洗井，洗并排量500l/min，至进出口水质一致；
C、水力喷射射孔：从油管注入射孔液(压裂液原胶携砂，支撑剂采用60目石英砂，含砂浓度120kg/m3)，当携砂液距喷嘴200m时，提高排量喷射射孔，射孔时，射孔液从油管注入，由油、套环空返出；
D、水力喷射压裂：水力喷射射孔完成后，从油管注入压裂液，同时，油套环空注入原胶液进行压裂施工，油套环空注入排量为油管注入排量的1/2，下部压裂完成后，反循环压井，整个层段压裂完成后，起出水力喷射器，下入完井管柱，排液求产，达到预期效果。
实施例3
A、下入射孔、压裂一体化的工艺管柱，将水力喷射器4下至需要射孔位置；
B、正洗：射孔前用洗井液洗井，洗井排量210l4min，至进出口水质一致；
C、水力喷射射孔：从油管注入射孔液(压裂液原胶携砂，支撑剂采用47目石英砂，含砂浓度120kg/m3)，当携砂液距喷嘴230m时，提高排量喷射射孔，射孔时，射孔液从油管注入，由油、套环空返出；
D、水力喷射压裂：水力喷射射孔完成后，从油管注入压裂液，同时，油套环空注入原胶液进行压裂施工，油套环空注入排量为油管注入排量的2/5，下部压裂完成后，反循环压井，上提管柱后，可以按上述工序继续水力喷射射孔和压裂上部层段，整个层段压裂完成后，起出水力喷射器，下入完井管柱，排液求产，达到于踢得效果。
如附图1所示，本发明采用的水力喷射射孔与压裂一体化管柱主要是：油管1、万向接头2、偏心定位器3、水力喷射器4、单流阀5、筛管6、堵头7所组成，油管1、万向接头2、偏心定位器3、水力喷射器4、单流阀5、筛管6、堵头7依次连接。
如附图2所示，水力喷射器4由主体41、压帽42、喷嘴43组成，喷嘴43通过压帽42固定在主体41上。喷嘴43孔径为φ5～φ8mm。
水力喷射射孔与压裂一体化工艺管柱中水力喷射器4的喷嘴孔径为φ5～φ8mm，既满足了水力喷射射孔的要求，又保证了水力压裂设计排量。
水力喷射射孔与压裂一体化工艺技术，对于直井、水平井、斜井或者是φ139.70mm、φ177.80mm尺寸套管、裸眼完井的井，单层或多层均可进行射孔、压裂施工。
通过对水力喷射器4上分布的喷嘴43进行更换、封堵，可满足不同井对射孔孔径和数量、压裂施工排量、地层破裂压力要求。

Claims (4)

1、一种射孔、压裂一体化的方法，其特征在于：具体步骤为：
A、下入射孔、压裂一体化的工艺管柱，将水力喷射器4下至需要射孔位置；
B、正洗：射孔前用洗井液洗井，洗井排量≤1000l/min，至进出口水质一致；
C、水力喷射射孔：从油管注入射孔液(压裂液原胶携砂，支撑剂采用40～60目石英砂，含砂浓度120kg/m3)，当携砂液距喷嘴200～250m时，提高排量喷射射孔，射孔时，射孔液从油管注入，由油、套环空返出；
D、水力喷射压裂：水力喷射射孔完成后，从油管注入压裂液，同时，油套环空注入原胶液进行压裂施工，油套环空注入排量为油管注入排量的1/3～1/2，下部压裂完成后，反循环压井，上提管柱后，按上述工序继续水力喷射射孔和压裂上部层段，整个层段压裂完成后，起出水力喷射器，下入完井管柱，排液求产。
2、一种射孔、压裂一体化的方法及其工艺管柱，包括油管(1)、万向接头(2)、偏心定位器(3)、水力喷射器(4)、单流阀(5)、筛管(6)、堵头(7)，其特征在于：油管(1)、万向接头(2)、偏心定位器(3)、水力喷射器(4)、单流阀(5)、筛管(6)、堵头(7)依次连接。
3、根据权利要求2所述的一种射孔、压裂一体化的方法及其工艺管柱，其特征在于：水力喷射器(4)由主体(41)、压帽(42)、喷嘴(43)组成，喷嘴(43)通过压帽(42)固定在主体(41)上。
4、根据权利要求3所述的一种射孔、压裂一体化的方法及其工艺管柱，其特征在于：喷嘴(43)孔径为φ5～φ8mm。
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