CN102747967A - 套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱及找水方法，包括：多级找水管柱组件，设在水平井的水平段套管内，包括由下至上依次设置的丝堵、间隔设置的多个Y441型封隔器、丢手接头，相邻的两个Y441型封隔器之间的密封区域形成一个连接段；在每个连接段内依次连接有安全接头和开关器；生产管柱组件包括抽油泵、抽油泵柱塞、抽油杆，抽油泵上部连接油管至水平井井口处，抽油泵柱塞连接抽油杆，抽油杆的上端与所述地面抽油机相连接。本发明实现了一趟管柱更多各层段的找水测试，找水测试效率高，测试层段不受限制，可满足高压水平井的分段找水功能，避免了生产管柱蠕动，提高了找水测试的准确性和管柱密封可靠性。
Description
套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种油田采油技术领域中的找水管柱，尤其涉及一种套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱及找水方法。
背景技术
[0002]目前国内各大油田围绕提高储层动用程度、提高采收率、提高单井产量、降低开采成本为核心，大力推进水平井开采工艺技术。但由于水平井自身井眼轨迹、注采井网的复杂多变性，以及各油层岩性、物性和储层流体性质不同，造成水平井各层段在吸水能力、水线推进速度、产液状况等方面的差异，导致水平井个别层段见水早，且见水层位及方向不明确，以及各层产能、压力状况不清楚等技术问题。由于目前水平井找水技术还不成熟，特别是低渗透油藏的低液量水平井的找水技术还处于探索研究阶段，致使现场动态调整措施无针对性，严重影响水平井开发效果。
[0003] 现有的套管完井水平井分段找水测试管柱是在水平井的水平段套管内，自下而上连接有导向丝堵，导向丝堵的上部通过接箍倒角油管至少连接有三个找水开关，相邻两个找水开关之间通过接箍倒角油管连接有封隔器，在最顶部的找水开关上部通过油管连接有安全接头。安全接头的上部连接有过桥采油泵，过桥采油泵的上部连接油管一直到井口。但由于现有找水测试管柱采用皮碗封隔器密封卡开各层段，由于皮碗封隔器是自封式封隔器，承压差低（小于IOMPa)且受自封封隔器与管壁摩擦阻力的限制，只能实现一趟管柱3级4段式找水测试。对于各层段压差大于IOMPa的水平井，以及层段大于4段的水平井无法应用该找水测试管柱。
[0004] 为此，针对提高找水测试管柱封隔器承压差强度，以及适应于目前更多生产层段水平井（目前水平井的生产段数均大于6段）的一趟管柱找水工艺技术，本发明提供一种套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱及找水方法。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种能够一趟管柱完成水平井各层段的产能、压力及温度测试的套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱。
[0006] 本发明的另一个目的是提供一种准确掌握各层产能、压力状况，明确主力产层、见水层位及方向，可为水平井的控水增油措施提供可靠的依据的找水方法。
[0007] 为达到上述目的，本发明提出一种套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱，包括：多级找水管柱组件，设在水平井的水平段套管内，包括由下至上依次设置的丝堵、间隔设置的多个Y441型封隔器、丢手接头，相邻的两个Y441型封隔器之间的密封区域形成一个连接段；在每个连接段内依次连接有安全接头和开关器，各个Y441型封隔器、安全接头、开关器之间通过油管依次串接在一起；生产管柱组件，设在水平井的竖直段套管内，包括抽油泵、抽油泵柱塞、抽油杆，所述抽油泵上部连接油管至水平井井口处，所述抽油泵柱塞连接所述抽油杆，所述抽油杆的上端与所述地面抽油机相连接。[0008] 如上所述的套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱，其中，在所述多级找水管柱组件内设有至少4个所述Y441型封隔器，形成至少3个连接段。
[0009] 如上所述的套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱，其中，所述多级找水管柱组件与所述生产管柱组件相分离设置。
[0010] 如上所述的套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱，其中，在所述丢手接头与其相邻的Y441型封隔器之间设有开关器；在所述丝堵与其相邻的Y441型封隔器之间设有开关器。
[0011] 如上所述的套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱，其中，所述开关器为智能开关器。
[0012] 本发明还提供了一种找水方法，采用如上所述的套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱，所述找水方法通过打压多级找水管柱组件的间隔设置的多个Y441型封隔器，进行多级组合密封卡开水平井各层段，实现一趟管柱多层段的找水测试。
[0013] 如上所述的找水方法，其中，所述找水方法包括：将多级找水管柱组件通过油管下至水平井的水平段的设定位置，打压坐封Y441型封隔器，并将多级找水管柱组件从丢手接头处丢开；Y441型封隔器密封卡设于水平井的各找水层段，实现多级组合密封卡开水平井各层段；通过各找水层段内的开关器，在地面以设定时间为单位设定开或关的采集时间，在水平井下定时开启和关闭；将生产管柱组件下至设定位置，地面抽油机连续生产，水平井各层段在开关器的定时控制下逐一单层生产，通过地面单量、取样化验分析，分别计算出各层段产液量、含水、压力及温度数据。
[0014] 如上所述的找水方法，其中，所述开关器采用智能开关器。
[0015] 与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：
[0016] I、本发明采用Y441型封隔器，进行多级组合密封卡开水平井各层段，实现了一趟管柱更多层段的找水测试，找水测试效率高，测试层段不受限制，而现有技术采用皮碗封隔，测试段数一次只能测三段。
[0017] 2、本发明采用Y441型封隔器的承压差性能高达25MPa，满足高压水平井的分段找水功能。而现有技术采用的皮碗封隔器承压差最高lOMPa，无法在高压井应用。
[0018] 3、本发明将多级找水管柱组件与生产管柱组件分开设置，解决了现有技术在找水测试过程中由于生产管柱蠕动造成水平井段多级找水管柱组件密封失效进而影响找水准确性的缺陷，有效地提高了找水测试的准确性和管柱密封性能的可靠性。
附图说明
[0019] 在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
[0020] 图I为本发明套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱的结构示意图。
[0021] 附图标记说明：
[0022] I-油管；2丢手接头；3Y441型封隔器；4安全接头；5智能开关器；6丝堵；7油管；8抽油泵；9抽油泵柱塞；10抽油杆；11地面抽油机。具体实施方式
[0023] 结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。
[0024] 请参考图1，为本发明套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱的结构示意图。如图所示，本发明提出的套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱，包括设在水平井的水平段套管内的多级找水管柱组件和设在水平井的竖直段套管内的生产管柱组件，其中，多级找水管柱组件包括由下至上依次设置的丝堵6、间隔设置的多个Y441型封隔器3、丢手接头2，相邻的两个Y441型封隔器之间的密封区域形成一个连接段，每一个连接段对应于水平井内的一个找水层段，在每个连接段内依次连接有安全接头4和开关器5;各个Y441型封隔器、安全接头、开关器之间通过油管依次串接在一起。生产管柱组件包括抽油泵8、抽油泵柱塞9、抽油杆10，抽油泵8上部连接油管7至水平井井口处，抽油泵柱塞9 连接抽油杆10，抽油杆10的上端连接地面抽油机11,通过地面抽油机11带动抽油杆10上下运动实现生产作业。本发明通过采用水平井的一个找水层段对应安装一个连接段，两相邻层段之间用Y441型封隔器卡紧密封。由于本发明采用的Y441型封隔器与现有的皮碗封隔器相比较，具有承压差高的优点，因此能够实现一趟管柱完成水平井更多层段（大于6个层段）的产能、压力及温度测试，找水测试效率高，适用范围广。
[0025] 作为本发明的另一改进之处，开关器5为智能开关器5。智能开关器5设置在各个连接段内，能够以设定时间（如：天）为单位设定开或关的采集时间，在井下定时开启和关闭，实现各层段独立生产。当然，本发明也可以采用其它的开关器5，只要能够保证各层段独立生产即可。
[0026] 在本发明中，多级找水管柱组件与生产管柱组件相分离设置，解决了现有技术在找水测试过程中由于生产管柱蠕动造成水平井段找水管柱密封失效，影响找水准确性的缺陷，有效地提高了找水测试的准确性和管柱密封性能的可靠性。
[0027] 在本发明中，在多级找水管柱组件内设有至少4个Y441型封隔器3，该些Y441型封隔器3对应于每个找水层段两两间隔设置，从而形成至少3个连接段，以适应目前水平井的生产段数的需要。
[0028] 进一步的，如图I所示，在丢手接头2与其相邻的Y441型封隔器3之间设有智能开关器5，以便进行控制。同样的，在丝堵6与其相邻的Y441型封隔器3之间设有智能开关器5，在3个连接段的两外侧又分别对应于找水层段，从而可应用于五段生产层段的水平井中。
[0029] 在本发明中，如图I所示，由丝堵6的上端通过油管连接智能开关器5的下端，智能开关器5的上端通过油管连接Y441型封隔器3的下端，Y441型封隔器3的上端通过油管连接安全接头4的下端，安全接头4的上端通过油管连接上一个智能开关器5的下端，上一个智能开关器5的上端通过油管连接上一个Y441型封隔器3的下端，以此类推，最上面的Y441型封隔器3的上端通过油管连接最上面的智能开关器5的下端，最上面的智能开关器5的上端通过油管连接丢手接头2的下端，形成密封卡开五段生产层段的多级找水管柱组件，从而形成在丝堵6和丢手接头2之间以“Y441型封隔器3智能开关器5安全接头4Y441型封隔器3”为连接段的多级找水管柱组件，实现了水平井多段同时找水工艺。
[0030] 本发明还提出了一种找水方法，采用如上所述的套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱，找水方法通过打压多级找水管柱组件的间隔设置的多个Y441型封隔器，进行多级组合密封卡开水平井各层段，实现趟管柱多层段的找水测试。该找水方法包括：
[0031] 将多级找水管柱组件通过油管下至水平井的水平段的设定位置，打压坐封Y441型封隔器3，并将多级找水管柱组件从丢手接头2处丢开；
[0032] Y441型封隔器3密封卡设于水平井的各找水层段，实现多级组合密封卡开水平井各层段；
[0033] 通过各找水层段内的智能开关器5，在地面以设定时间为单位设定开或关的采集时间，在水平井下定时开启和关闭； [0034] 地面抽油机连续生产，水平井各层段在智能开关器5的定时控制下逐单层生产，通过地面单量、取样化验分析，分别计算出各层段产液量、含水、压力及温度数据。
[0035] 本发明的具体找水方法为：
[0036] 首先按设计方案在地面智能开关器5在地面以时间（天）为单位设定开或关的采集时间，然后将多级找水管柱组件连接好，下至预定位置后，用水泥高压车从油管向管柱内打压坐封Y441型封隔器，继续打压将多级找水管柱组件从丢手接头2处丢开，然后上提上部油管；再将生产管柱组件连接好，下至设定位置。此时，水平井各层段由Y441型封隔器3密封卡开，且每个层段对应安装一套智能开关器5;智能开关器5在地面以时间（天）为单位设定开或关的采集时间，在井下定时开启和关闭，实现各层段独立生产；启动地面抽油机11连续生产，水平井各层段在智能开关器5的定时控制下逐单层生产，通过地面单量、取样化验分析，分别求出各段产液量、含水、压力及温度等数据。
[0037] 针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。
Claims (8)
1. 一种套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱，其特征在于，所述找水管柱包括： 多级找水管柱组件，设在水平井的水平段套管内，包括由下至上依次设置的丝堵、间隔设置的多个Y441型封隔器、丢手接头，相 邻的两个Y441型封隔器之间的密封区域形成一个连接段；在每个连接段内依次连接有安全接头和开关器，各个Y441型封隔器、安全接头、开关器之间通过油管依次串接在一起； 生产管柱组件，设在水平井的竖直段套管内，包括抽油泵、抽油泵柱塞、抽油杆，所述抽油泵上部连接油管至水平井井口处，所述抽油泵柱塞连接所述抽油杆，所述抽油杆的上端与所述地面抽油机相连接。
2.如权利要求I所述的套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱，其特征在于，在所述多级找水管柱组件内设有至少4个所述Y441型封隔器，形成至少3个连接段。
3.如权利要求I所述的套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱，其特征在于，所述多级找水管柱组件与所述生产管柱组件相分离设置。
4.如权利要求I所述的套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱，其特征在于，在所述丢手接头与其相邻的Y441型封隔器之间设有开关器；在所述丝堵与其相邻的Y441型封隔器之间设有开关器。
5.如权利要求I至4中任一项所述的套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱，其特征在于，所述开关器为智能开关器。
6. 一种找水方法，采用如权利要求I至5中任一项所述的套管完井多段压裂水平井多级分段丢手找水管柱，所述找水方法通过打压多级找水管柱组件的间隔设置的多个Y441型封隔器，进行多级组合密封卡开水平井各层段，实现一趟管柱多层段的找水测试。
7.如权利要求6所述的找水方法，其特征在于，所述找水方法包括： 将多级找水管柱组件通过油管下至水平井的水平段的设定位置，打压坐封Y441型封隔器，并将多级找水管柱组件从丢手接头处丢开； Y441型封隔器密封卡设于水平井的各找水层段，实现多级组合密封卡开水平井各层段； 通过各找水层段内的开关器，在地面以设定时间为单位设定开或关的采集时间，在水平井下定时开启和关闭； 将生产管柱组件下至设定位置，地面抽油机连续生产，水平井各层段在开关器的定时控制下逐一单层生产，通过地面单量、取样化验分析，分别计算出各层段产液量、含水、压力及温度数据。
8.如权利要求7所述的找水方法，其特征在于，所述开关器采用智能开关器。
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