CN104234682B - 一种适用于多、薄煤层的连续油管分层压裂方法 - Google Patents

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本发明属于煤层气井压裂、增产的技术领域,具体涉及一种适用于多、薄煤层的连续油管分层压裂方法。本发明针对多煤层或煤层间距过小时,采用传统压裂方法存在的成本高、效率低、影响压裂效果的问题,进而提供一种适用于多、薄煤层的连续油管分层压裂方法,利用续油管设备和双封隔器集射孔、分隔、压裂于一体,对多、薄煤层经试压、通洗井、下连续油管校深、封隔器坐封、喷砂射孔、压裂施工的工序实现下入一次管串结构,对多个煤层逐层压裂。本发明利用连续油管和双封隔器可达到下入一次管串结构,实现多个目的煤层逐层精确压裂的目的,与传统的依靠井下工具进行分层压裂的技术相比具有经济、准确、高效和安全的作业优点。

Description

一种适用于多、薄煤层的连续油管分层压裂方法
技术领域
本发明属于煤层气井压裂、增产的技术领域,具体涉及一种适用于多、薄煤层的连续油管分层压裂方法。
背景技术
目前,煤层气井压裂方法通常采用套管压裂和普通油管压裂。
套管压裂容易对套管质量产生损害,使其使用寿命减少。套管压裂和普通油管压裂都无法做到一次下管柱完成多段煤层的压裂。
套管压裂和普通油管压裂作业效率低、成本高,尤其是在煤层间距过小的地区,采用传统的填砂分层压裂作业或者合层压裂作业方式,煤储层改造达不到预期要求,增产效果不理想。
例如,古交矿区主采目的煤层8#和9#煤层间距约5~10m,煤层厚度在2m以上,煤层间岩性主要有深黑色泥岩、砂质泥岩和砂岩,由于煤层间距太小,传统的填砂分层压裂不能对每个小层都进行合理的压裂改造。以往对该地区压裂主要采取两种方案,只压裂8#煤层或8#、9#煤层合压。第一种方案中8#煤层可以得到合理的改造,而9#煤层未能合理利用,造成了资源的大量浪费。第二种方案中,虽然8#和9#煤层都可以得到一定程度的改造,然而由于煤质不同,不能针对各个煤层进行最优的压裂方案。事实证明,由于煤层间岩石较软,采用合压的方案容易造成大量的压裂液/支撑剂由煤层间较软的岩层进入,导致煤层压裂效果不理想。
在多、薄煤层地区采用传统的填砂分层压裂,工程持续时间长、重复作业多,浪费了大量的人力物力,成本高、效率低。
发明内容
本发明旨在针对多煤层或煤层间距过小时,采用传统的套管压裂、普通油管压裂等方法存在的成本高、效率低、影响压裂效果的问题,进而提供一种适用于多、薄煤层的连续油管分层压裂方法。
本发明采用如下技术方案:
一种适用于多、薄煤层的连续油管分层压裂方法,所述压裂方法是利用连续油管设备和双封隔器集射孔、分隔、压裂于一体,对多、薄煤层经试压、通洗井、下连续油管校深、封隔器坐封、喷砂射孔、压裂施工的工序实现下入一次管串结构,对多个煤层逐层压裂;所述的连续油管设备包括行走操作室、连续油管和液压动力组,行走操作室上安装有卷轴,连续油管的一端与卷轴连接,连续油管的中部依次连接有下管机头、防喷管、防喷器和液压动力组,连续油管的末端与双封隔器连接。
所述压裂方法的具体工艺步骤为:
a、试压:对待压裂的煤层气井进行井筒(11)试压,试压时间为30min,压降≤0.5MPa为合格;
b、通洗井:检查气井内套管合格后,选用标准的通井规通至人工井底,通井结束后用清水洗井,替出井内全部泥浆,水的排量大于0.5m3/min,循环洗井2~3周,当井的进、出口液性一致时为合格;
c、下连续油管校深:将带有井下工具的连续油管下入井中,并使用接箍定位对连续油管的计数器进行校深,使喷射工具对准目的层段中间位置;
d、封隔器座封:下至设计位置后,打压座封封隔器时,先采用0.2m3/min排量打压至10MPa,以保证胶筒能够正常充液,若定压阀打开后,井筒漏失严重,打压3-5分钟后,提高排量至0.5m3/min进行验窜;
e、喷砂射孔:从连续油管中泵入7%的粒径为100目的石英砂携砂液进行射孔,排量控制在0.5m3/min左右;
f、压裂施工:射孔进行15min后,按压裂设计施工泵注程序对目的层进行压裂施工;
g、完成压裂后,利用连续油管上提而将双封隔器解封,再移至上一个目的层,对该小层进行压裂,重复上述c~f操作步骤,直至完成所有小层的压裂。
所述的多、薄煤层的层数大于3层,煤层厚度小于0.8m,相邻煤层间距不大于10m。
所述的连续油管外径为44.45~60.325mm,钢级为HS-90,抗内压强度为142.7MPa。
所述的双封隔器的最小坐封距离为5m。
本发明具有如下有益效果:
本发明利用连续油管作业时间短、作业成本低和作业效率高的特点和双封隔器能将待压煤层与其它井段隔开的特点,可实现各煤层段的单层压裂,并且可以精细控制压裂规模,防止压裂串层的情况,以达到下入一次管串结构,实现多个目的煤层逐层精确压裂的目的;尤其对于多薄煤层地区和煤层间距过小的地区,通过连续油管分层压裂方法,能使每个小层都得到合理的压裂改造,从而使整口井的压裂增产效果更好,与传统的依靠井下工具进行分层压裂的技术相比具有经济、准确、高效和安全的作业优点。
附图说明
图1为本发明的实施状态图;
图2为双封隔器的结构示意图;
图中:1-行走式操作室、2-卷轴、3-连续油管、4-下管机头、5-防喷管、6-防喷器、7-液压动力组、8-套管、9-煤层、10-双封隔器、11-井筒、12-胶筒、13-定压阀。
具体实施方式
结合附图,对本发明的具体实施方式作进一步说明:
如图1所示,一种适用于多、薄煤层的连续油管分层压裂方法,所述压裂方法是利用连续油管设备和双封隔器10集射孔、分隔、压裂于一体,对多、薄煤层经试压、通洗井、下连续油管校深、封隔器坐封、喷砂射孔、压裂施工的工序实现下入一次管串结构,对多个煤层逐层压裂;所述的连续油管设备包括行走操作室1、连续油管3和液压动力组7,行走操作室1上安装有卷轴2,连续油管3的一端与卷轴2连接,连续油管3的中部依次连接有下管机头4、防喷管5、防喷器6和液压动力组7,连续油管的末端与双封隔器10连接。
其具体的工艺步骤为:
试压:对待压裂的煤层气井进行井筒11试压,试压时间为30min,压降≤0.5MPa为合格;若试压不合格必须找出原因,试压合格后,进行通井。
通洗井:通井前必须查清套管情况(套管内径、井斜、套管是否变形),然后选用标准的通井规通至人工井底;通井结束后,用清水正洗井替出井内全部泥浆,排量大于0.5m3/min,循环洗井2~3周,当进、出口液性一致时为合格。
下连续油管校深:将带有井下工具的连续油管下入井中,并使用接箍定位对连续油管计数器进行校深,使喷射工具对准目的层段中间位置。
封隔器座封:连接有双封隔器的连续油管下至设计位置后,打压座封封隔器时,先采用0.2m3/min排量打压至10MPa,以保证胶筒12能够正常充液,若定压阀13打开后,井筒10漏失严重,打压3-5分钟后,提高排量至0.5m3/min进行验窜。
喷砂射孔:从连续油管中泵入7%的粒径为100目的石英砂携砂液进行射孔,排量控制在0.5m3/min左右。
压裂施工:射孔进行15min后,按压裂设计施工泵注程序对目的层进行压裂施工。
完成压裂后,利用连续油管上提而将双封隔器10解封,再移至上一个目的层,对该小层进行压裂,重复上述下油管校深~压裂施工的操作步骤,直至完成对所有小层的压裂。
上述压裂方法所使用的连续油管外径为44.45~60.325mm,钢级HS-90,单位重量43.67kg/m,抗内压强度为142.7MPa;连续油管的直径要能允许压裂液的流量达到2m3/min的排量,因为摩阻会影响地面设备压力,流速会影响磨蚀造成的管壁损失,管子尺寸也要基于压裂液的摩阻压降以及流速加以选择,压裂液在管子中的流速一般限制在30m/s,压裂过程中地表压力一般控制在35~40MPa。
相邻目的煤层坐封时,要求前后两次压裂中封隔器最小使用距离为5米,在最高限压50MPa条件下,无刺漏、无跑冒现象。
本发明所述的压裂方法适用于煤层段下入钢级N80套管的直井、丛式井、U型井、水平井等煤层气套管井。

Claims (3)

1.一种适用于多、薄煤层的连续油管分层压裂方法,其特征在于:所述压裂方法是利用连续油管设备和双封隔器(10)集射孔、分隔、压裂于一体,对多、薄煤层经试压、通洗井、下连续油管校深、封隔器坐封、喷砂射孔、压裂施工的工序实现下入一次管串结构,对多个煤层逐层压裂;所述的连续油管设备包括行走操作室(1)、连续油管(3)和液压动力组(7),行走操作室(1)上安装有卷轴(2),连续油管(3)的一端与卷轴(2)连接,连续油管(3)的中部依次连接有下管机头(4)、防喷管(5)、防喷器(6)和液压动力组(7),连续油管的末端与双封隔器(10)连接;
所述的多、薄煤层的层数大于3层,煤层厚度小于0.8m,相邻煤层间距不大于10m;
所述压裂方法的具体工艺步骤为:
试压:对待压裂的煤层气井进行井筒(11)试压,试压时间为30min,压降≤0.5MPa为合格;
通洗井:检查气井内套管合格后,选用标准的通井规通至人工井底,通井结束后用清水洗井,替出井内全部泥浆,水的排量大于0.5m3/min,循环洗井2~3周,当井的进、出口液性一致时为合格;
下连续油管校深:将带有井下工具的连续油管下入井中,并使用接箍定位对连续油管的计数器进行校深,使喷射工具对准目的层段中间位置;
封隔器座封:下至设计位置后,打压座封封隔器时,先采用0.2m3/min排量打压至10MPa,以保证胶筒(12)能够正常充液,若定压阀(13)打开后,井筒漏失严重,打压3-5分钟后,提高排量至0.5m3/min进行验窜;
喷砂射孔:从连续油管中泵入7%的粒径为100目的石英砂携砂液进行射孔,排量控制在0.5m3/min左右;
压裂施工:射孔进行15min后,按压裂设计施工泵注程序对目的层进行压裂施工;
完成压裂后,利用连续油管上提将双封隔器(10)解封,再移至上一个目的层,对该小层进行压裂,重复上述下连续油管校深~压裂施工操作步骤,直至完成所有小层的压裂。
2.根据权利要求1所述的适用于多、薄煤层的连续油管分层压裂方法,其特征在于:所述的连续油管外径为44.45~60.325mm,钢级为HS-90,抗内压强度为142.7MPa。
3.根据权利要求1所述的适用于多、薄煤层的连续油管分层压裂方法,其特征在于:所述的双封隔器(10)的最小坐封距离为5m。
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