CN103470242B - 一种油田水平井体积压裂方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种油田水平井体积压裂方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)下钻;(2)坐封封隔器工具;(3)水力喷砂射孔作业;(4)地层破裂试验;(5)压裂;(6)放喷、反冲;(7)调整钻具位置、再次坐封;(8)封隔器验封;(9)射孔、压裂。本发明利用水力喷砂射孔,油管内和油套环空同时大排量注入,实现一趟管柱施工多层,利用压裂阀工具使压裂时的携砂液流从压裂阀工具流出,从而避免压裂时油管内的携砂液从水力喷射工具流出,降低了水力喷射工具的过流液体,有效提高其使用性能,从而提高整个管柱的使用性能。

Description

一种油田水平井体积压裂方法
技术领域
[0001] 本发明涉及油田储层改造技术领域,特别涉及一种水平井体积压裂方法。
背景技术
[0002] 体积压裂是体积改造这一全新的现代理论而提出,通过水力压裂对储层实施改造,在形成一条或者多条主裂缝的同时,使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移,实现对天然裂缝、岩石层理的沟通,以及在主裂缝的侧向强制形成次生裂缝,并在次生裂缝上继续分支形成二级次生裂缝,以此类推,形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络。从而将可以进行渗流的有效储层打碎,实现长、宽、高三维方向的全面改造,增大渗流面积及导流能力,提高初始产量和最终采收率。
[0003] 其特点是大液量、大排量、大砂量,施工排量都在10m3/min以上,靠油管内泵注根本达不到设计排量要求,需要油管内和油套环空同时注入,或者是光套管注入。目前国、内外比较成熟的体积压裂工艺是电缆传输加泵送射孔枪进行多簇射孔,应用可钻式桥塞封隔,光套管压裂,最后用连续油管钻除桥塞。此工艺施工周期长,成本高,风险大。
发明内容
[0004] 为了解决上述现有体积压裂工艺存在的施工周期长、成本高、风险大等缺陷,本发明旨在提供一种油田水平井体积压裂方法,利用水力喷砂射孔,油管内和油套环空同时大排量注入,实现一趟管柱施工多层,利用压裂阀工具使压裂时的携砂液流从压裂阀工具流出,从而避免压裂时油管内的携砂液从水力喷射工具流出,降低了水力喷射工具的过流液体,有效提高其使用性能,从而提高整个管柱的使用性能。
[0005] 本发明通过如下技术方案实现:
[0006] 一种油田水平井体积压裂方法,包括如下步骤:
[0007] (I)下钻:将管柱工具串自上而下按照压裂阀工具、水力喷射工具、封隔器工具、导向扶正工具的顺序连接,并下放至井中;
[0008] (2)坐封封隔器工具:待工具串下放至设计位置后坐封封隔器,封隔已施工层段;
[0009] (3 )水力喷砂射孔作业:从油管内注入携砂液,携砂液流在水力喷射工具的喷嘴形成高速携砂射流,速度大于126m/s,射开套管、固井水泥环以及地层;
[0010] (4)地层破裂试验:射孔结束后,关闭管套闸门,向油管内泵注液体,迫使地层起裂;
[0011] (5)压裂:地层破裂试验成功后,投球开启压裂阀工具的出液通道,从油管内、油套环空同时开始按照施工设计进行泵注压裂液;
[0012] (6)放喷、反冲:压裂结束后,停止泵注,压裂阀自动关闭旁通出液口,按照设计要求进行关井,放喷;钢球在放喷时会随放喷液流返出井筒;
[0013] (7)调整钻具位置、再次坐封:待井口放喷结束后卸井口,上提管柱解封封隔器工具,调整管柱位置至下一施工段,重复步骤2,再次坐封封隔器;
[0014] (8)封隔器验封:封隔器坐封后进行验封作业;
[0015] (9)射孔、压裂:重复步骤3、4、5、6、7直至封隔器验封失败,起钻更换工具串。
[0016] 进一步的,压裂阀工具为常闭阀,通过井口投入钢球开启压裂阀工具的出液口,钢球在放喷时返出井筒。
[0017] 进一步的,水力喷射工具为一组或多组。
[0018] 本发明的核心工具由压裂阀工具、水力喷射工具和封隔器工具组成。通过常规油管将工具串带入井内,利用水力喷射射开地层,封隔器工具封隔下部已改造层,靠压裂阀控制开启油管、油管环空大过流面积连接通道,结合动管柱实现自下而上逐层油管内和油管环空同时大排量注入体积压裂改造。本发明实现了一趟管柱施工多层,极大地缩短了施工周期,避免压裂时油管内的携砂液从水力喷射工具流出,降低了水力喷射工具的过流液体,有效提高其使用性能,从而提高整个管柱的使用性能。整个施工过程成本低、安全、高效。
附图说明
[0019] 图1为本发明中管柱工具串的连接示意图。
[0020] 其中,1:油管;2:油管环空;3:压裂阀工具;4:水力喷射工具;5:封隔器工具;6:导向扶正工具。
具体实施方式
[0021] 下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0022] 参照图1,本发明提供一种油田水平井体积压裂方法,包括如下步骤:
[0023] (I)下钻:将管柱工具串自上而下按照压裂阀工具、水力喷射工具、封隔器工具、导向扶正工具的顺序连接,并下放至井中;
[0024] (2)坐封封隔器工具:待工具串下放至设计位置后坐封封隔器,封隔已施工层段;
[0025] ( 3 )水力喷砂射孔作业:从油管内注入携砂液,携砂液流在水力喷射工具的喷嘴形成高速携砂射流,速度大于126m/s,射开套管、固井水泥环以及地层;
[0026] (4)地层破裂试验:射孔结束后,关闭管套闸门,向油管内泵注液体,迫使地层起裂;
[0027] (5)压裂:地层破裂试验成功后,投球开启压裂阀工具的出液通道,从油管内、油套环空同时开始按照施工设计进行泵注压裂液;
[0028] (6)放喷、反冲:压裂结束后,停止泵注,压裂阀自动关闭旁通出液口,按照设计要求进行关井,放喷;钢球在放喷时会随放喷液流返出井筒;
[0029] (7)调整钻具位置、再次坐封:待井口放喷结束后卸井口,上提管柱解封封隔器工具,调整管柱位置至下一施工段,重复步骤2,再次坐封封隔器;
[0030] (8)封隔器验封:封隔器坐封后进行验封作业;
[0031] (9)射孔、压裂:重复步骤3、4、5、6、7直至封隔器验封失败,起钻更换工具串。
[0032] 本发明中采用的压裂阀工具为常闭阀,即在不投钢球的情况下处于关闭状态,并且只要油压大于套压,此压裂阀工具处于关闭状态;需要开启时,从井口投相应规格的钢球,此钢球下落至压裂阀工具的阀芯上,加压开启压裂阀工具的旁通出液口,保持一定排量,此压裂阀在喷嘴的节流压差作用下处于全开启状态。当油管内停止泵注液体,压裂阀工具会自动关闭旁通出液口,钢球在放喷时返出井筒。
[0033] 本发明中采用的水力喷射工具可根据射孔需要设置为一组或多组,当需要多簇射孔时,可连接多个水力喷射工具。
[0034] 本发明所述的体积压裂方法,也应用于只向油管内泵注液体的压裂方法,具体的施工步骤如上所述。
[0035] 本发明利用水力喷砂射孔,油管内和油套环空同时大排量注入,实现一趟管柱施工多层,极大地缩短了施工周期;利用压裂阀工具使压裂时的携砂液流从压裂阀工具流出,从而避免压裂时油管内的携砂液从水力喷射工具流出,降低了水力喷射工具的过流液体,有效提高其使用性能,从而提高整个管柱的使用性能。整个施工过程成本低、安全、高效。
[0036] 本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段,这里不一一叙述。

Claims (3)

1.一种油田水平井体积压裂方法,其特征在于,包括如下步骤: (1)下钻:将管柱工具串自上而下按照压裂阀工具、水力喷射工具、封隔器工具、导向扶正工具的顺序连接,并下放至井中; (2)坐封封隔器工具:待工具串下放至设计位置后坐封封隔器,封隔已施工层段; (3 )水力喷砂射孔作业:从油管内注入携砂液,携砂液流在水力喷射工具的喷嘴形成高速携砂射流,速度大于126m/s,射开套管、固井水泥环以及地层; (4)地层破裂试验:射孔结束后,关闭管套闸门,向油管内泵注液体,迫使地层起裂; (5)压裂:地层破裂试验成功后,投球开启压裂阀工具的出液通道,从油管内、油套环空同时开始按照施工设计进行泵注压裂液; (6)放喷、反冲:压裂结束后,停止泵注,压裂阀自动关闭旁通出液口,按照设计要求进行关井,放喷;钢球在放喷时会随放喷液流返出井筒; (7)调整钻具位置、再次坐封:待井口放喷结束后卸井口,上提管柱解封封隔器工具,调整管柱位置至下一施工段,重复步骤2,再次坐封封隔器; (8)封隔器验封:封隔器坐封后进行验封作业; (9)射孔、压裂:重复步骤3、4、5、6、7直至封隔器验封失败,起钻更换工具串。
2.根据权利要求1所述的油田水平井体积压裂方法,其特征在于,所述压裂阀工具为常闭阀,通过井口投入钢球开启压裂阀工具的出液口,钢球在放喷时返出井筒。
3.根据权利要求1所述的油田水平井体积压裂方法,其特征在于,所述水力喷射工具为一组或多组。
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