CN104632172A - 一种气田水平井不动管柱水力喷砂压裂环空压力控制方法 - Google Patents

一种气田水平井不动管柱水力喷砂压裂环空压力控制方法 Download PDF

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Abstract

一种气田水平井不动管柱水力喷砂压裂环空压力控制方法，属于气田水平井分段改造技术领域。下入气田水平井不动管柱水力喷砂压裂工艺管柱，将各喷射器对准计划改造位置；在井口套放出口处安装节流阀，并将套放管线接入泥浆池；根据施工设计对目标段进行喷砂射孔，喷砂射孔时环空打开，通过节流阀控制环空压力；射孔结束后，增加排量提高射流增压的同时通过节流阀调节环空压力，将地层压开后关闭套管闸门进行主压裂施工，各段主压裂施工全程伴注液氮；投球打开下一层水力喷砂压裂工具进行下一层射孔、压裂施工；实现压后快速排液、提高返排率、降低施工风险的目的。

Description

一种气田水平井不动管柱水力喷砂压裂环空压力控制方法
技术领域
本发明涉及一种气田水平井不动管柱水力喷砂压裂环空压力控制方法，属于气田水平井分段改造技术领域。
背景技术
水力喷砂分段压裂技术作为一项新的高压水射流应用技术，在低渗透油气田水平井改造中得到了广泛应用，具有射孔压裂一体化、无需机械封隔、施工效率高、风险低等优点。但是，在应用过程中存在如下问题：1、射孔过程中需要将套管闸门完全打开，导致环空压力过低仅能在压裂施工的最后一段伴注液氮，压裂结束后排液周期和最终返排率同压缩式裸眼封隔器分段压裂和遇油膨胀封隔器分段压裂改造工艺相比较差（如果在前几段压裂施工中伴注液氮，在射孔过程中完全打开套管闸门，导致环空压力过低，井口大量返液，存在着极大的安全风险）；2、射孔过程中套管闸门完全打开，导致环空压力过低，已压开层段吐砂严重，支撑剂在水平段的油套环空大量沉积，形成砂堵的风险较大，3、对于裸眼井而言环空压力过低存在井壁坍塌的风险。因此，通过对施工过程中环空压力的控制可以有效控制井口返液量，主压裂阶段对各改造段伴注液氮提高施工结束后液体的返排率，确保裸眼井的井壁稳定，保证改造效果和提高施工效率。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种气田水平井不动管柱水力喷砂压裂环空压力控制方法。
一种适用于41/2〞套管（筛管）完井不动管柱水力喷砂压裂和6〞裸眼完井不动管柱水力喷砂压裂的环空压力控制方法，解决了气田不动管柱水力喷砂压裂施工过程中无法伴注液氮、射孔过程中套管闸门完全打开，导致环空压力过低，已压开层段吐砂严重，支撑剂在水平段的油套环空大量沉积，形成砂堵的风险较大，井壁稳定性差的问题，为了达到上述目的，本发明提供了一不动管柱水力喷砂压裂环空压力控制方法。
本发明采用的技术方案是：气田水平井不动管柱水力喷砂压裂环空压力控制方法，主要包括以下步骤：下入气田水平井不动管柱水力喷砂压裂工艺管柱，将各喷射器对准计划改造位置；在井口套放出口处安装节流阀，并将套放管线接入泥浆池；根据施工设计对目标段进行喷砂射孔，喷砂射孔时环空打开，通过节流阀控制环空压力；射孔结束后，增加排量提高射流增压的同时通过节流阀调节环空压力，将地层压开后关闭套管闸门进行主压裂施工，各段主压裂施工全程伴注液氮；投球打开下一层水力喷砂压裂工具进行下一层射孔、压裂施工。实现压后快速排液、提高返排率、降低施工风险的目的。
下入气田水平井不动管柱水力喷砂压裂工艺管柱，将各喷射器对准计划改造位置。
安装压裂井口后，套放出口处安装节流阀，并将套放管线接入泥浆池。
根据施工设计对目标段进行喷砂射孔，喷砂射孔时环空打开，通过节流阀控制环空压力，包括以下步骤：
（1）、根据地质及井身结构资料确定射孔过程中所需的环空压力：环空压力=井底压力-静液柱压力-环空压耗；
（2）、喷砂射孔，从油管注入混砂液，逐渐将泵速提高，环空返出液通井口节流阀及套放管线排入泥浆池。调节节流阀保持按步骤（1）计算的环空压力，在油管限压范围内，喷嘴喷射流速达到150m/s以上，砂浓度控制在120kg/m3-140kg/m3之间。
射孔结束后，增加排量提高射流增压的同时通过节流阀调节环空压力，将地层压开后关闭套管闸门进行主压裂施工，包括以下步骤：
（1）、射孔结束后，增加排量提高射流增压的同时通过节流阀将环空压力控制在计算的环空压力之内，通过持续提高射流增压的方式将地层压开，压开地层后关闭套管闸门。
（2）、主压裂施工全程伴注液氮，压裂结束后过顶替。
投球打开下一层段水力喷砂压裂工具，进行下一段的射孔、压裂施工。
本发明的有益效果如下：
1、采用上述技术方案进行施工，在射孔及压裂过程中可以对环空压力进行控制，有效控制井口返液量，防止已压开层段吐砂严重，形成砂堵；
2、主压裂阶段对各改造段伴注液氮提高施工结束后液体的返排率；
3、确保了裸眼井的井壁稳定，有效降低了井壁坍塌的风险，保证改造效果和提高施工效率。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：
图1气田水平井不动管柱水力喷砂压裂环空压力控制方法示意图；
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
具体实施方式
显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
实施例1：如图1所示，
气田水平井不动管柱水力喷砂压裂环空压力控制装置，引鞋1连接筛管2，筛管2的另一端连接单流阀3，单流阀3的另一端连接第一级喷射器4，第一级喷射器4的另一端连接第二级喷射器5，第二级喷射器5的另一端连接第三级喷射器6，第三级喷射器6的另一端连接第四级喷射器7，第四级喷射器7的另一端连接第五级喷射器8，第五级喷射器8的另一端连接第N级喷射器9，第N级喷射器9的另一端连接安全接头10，安全接头10的另一端连接施工油管11，施工油管11的另一端连接压裂井口12，压裂井口12连接套放管线13、节流阀14。
下入气田水平井不动管柱水力喷砂压裂工艺管柱，将各喷射器对准计划改造位置；在井口套放出口处安装节流阀，并将套放管线接入泥浆池；根据地质资料计算射孔过程中所需的环空压力；对第一段进行喷砂射孔，喷砂射孔时环空打开，通过节流阀控制环空压力；射孔结束后，增加排量提高射流增压的同时通过节流阀调节环空压力，将地层压开后关闭套管闸门进行主压裂施工；主压裂施工全程伴注液氮，压裂结束后过顶替；完成后，投球打开下一层段水力喷砂压裂工具，进行下一段的射孔、压裂施工；重复上述射孔、压裂过程直至完成所有层段的改造。
本发明公开了气田水平井不动管柱水力喷砂压裂环空压力控制方法，主要包括以下步骤：下入气田水平井不动管柱水力喷砂压裂工艺管柱，将各喷射器对准计划改造位置；在井口套放出口处安装节流阀，并将套放管线接入泥浆池；根据施工设计对目标段进行喷砂射孔，喷砂射孔时环空打开，通过节流阀控制环空压力；射孔结束后，增加排量提高射流增压的同时通过节流阀调节环空压力，将地层压开后关闭套管闸门进行主压裂施工；各段主压裂施工过程中全程伴注液氮，实现压后快速排液、提高返排率的目的。气田水平井不动管柱水力喷砂压裂环空压力控制方法提高了施工过程中环空压力的可控性及压后液体的返排效率，降低了施工风险，为提高改造效果提供了有效手段。
实施例2：如图1所示，
气田水平井不动管柱水力喷砂压裂环空压力控制方法，主要包括以下步骤：下入气田水平井不动管柱水力喷砂压裂工艺管柱，将各喷射器对准计划改造位置；在井口套放出口处安装节流阀，并将套放管线接入泥浆池；根据施工设计对目标段进行喷砂射孔，喷砂射孔时环空打开，通过节流阀控制环空压力；射孔结束后，增加排量提高射流增压的同时通过节流阀调节环空压力，将地层压开后关闭套管闸门进行主压裂施工，各段主压裂施工过程中全程伴注液氮；投球打开下一层水力喷砂压裂工具进行下一层射孔、压裂施工。实现压后快速排液、提高返排率的目的。
下入气田水平井不动管柱水力喷砂压裂工艺管柱，将各喷射器对准计划改造位置。
安装压裂井口后，套放出口处安装节流阀，并将套放管线接入泥浆池。
根据施工设计对目标段进行喷砂射孔，喷砂射孔时环空打开，通过节流阀控制环空压力，包括以下步骤：
（1）、根据地质及井身结构资料确定射孔过程中所需的环空压力：环空压力=井底压力-静液柱压力-环空压耗；
（2）、喷砂射孔，从油管注入混砂液，环空返出液通井口节流阀及套放管线排入泥浆池。调节节流阀按以下步骤（1）计算的环空压力，在油管限压范围内，喷嘴喷射流速达到150m/s以上，砂浓度控制在120kg/m3-140kg/m3之间。
射孔结束后，增加排量提高射流增压的同时通过节流阀调节环空压力，将地层压开后关闭套管闸门进行主压裂施工，包括以下步骤：
（1）、射孔结束后，增加排量提高射流增压的同时通过节流阀将环空压力控制在权利要求4步骤（1）计算的环空压力之内，通过持续提高射流增压的方式将地层压开，压开地层后关闭套管闸门。
（2）、主压裂施工全程伴注液氮，压裂结束后过顶替。
投球打开下一层水力喷砂压裂工具，进行下一段的射孔、压裂施工。
如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种气田水平井不动管柱水力喷砂压裂环空压力控制方法，其特征在于包括以下步骤：下入气田水平井不动管柱水力喷砂压裂工艺管柱，将各喷射器对准计划改造位置；在井口套放出口处安装节流阀，并将套放管线接入泥浆池；根据施工设计对目标段进行喷砂射孔，喷砂射孔时环空打开，通过节流阀控制环空压力；射孔结束后，增加排量提高射流增压的同时通过节流阀调节环空压力，将地层压开后关闭套管闸门进行主压裂施工，各段主压裂施工全程伴注液氮；投球打开下一层水力喷砂压裂工具进行下一层射孔、压裂施工；实现压后快速排液、提高返排率、降低施工风险的目的；
下入气田水平井不动管柱水力喷砂压裂工艺管柱，将各喷射器对准计划改造位置；
安装压裂井口后，套放出口处安装节流阀，并将套放管线接入泥浆池。
2.根据权利要求1所述的一种气田水平井不动管柱水力喷砂压裂环空压力控制方法，其特征在于根据施工设计对目标段进行喷砂射孔，喷砂射孔时环空打开，通过节流阀控制环空压力，还包括以下步骤：
步骤（1）、根据地质及井身结构资料确定射孔过程中所需的环空压力：环空压力=井底压力-静液柱压力-环空压耗；
步骤（2）、喷砂射孔，从油管注入混砂液，逐渐将泵速提高，环空返出液通井口节流阀及套放管线排入泥浆池；调节节流阀保持按步骤（1）计算的环空压力，在油管限压范围内，喷嘴喷射流速达到150m/s以上，砂浓度控制在120kg/m3-140kg/m3之间；
射孔结束后，增加排量提高射流增压的同时通过节流阀调节环空压力，将地层压开后关闭套管闸门进行主压裂施工，包括以下步骤：
步骤（3）、射孔结束后，增加排量提高射流增压的同时通过节流阀将环空压力控制在计算的环空压力之内，通过持续提高射流增压的方式将地层压开，压开地层后关闭套管闸门；
步骤（4）、主压裂施工全程伴注液氮，压裂结束后过顶替；
投球打开下一层段水力喷砂压裂工具，进行下一段的射孔、压裂施工。
3.一种气田水平井不动管柱水力喷砂压裂环空压力控制装置，其特征在于引鞋连接筛管，筛管的另一端连接单流阀，单流阀的另一端连接第一级喷射器，第一级喷射器的另一端连接第二级喷射器，第二级喷射器的另一端连接第三级喷射器，第三级喷射器的另一端连接第四级喷射器，第四级喷射器的另一端连接第五级喷射器，第五级喷射器的另一端连接第N级喷射器，第N级喷射器的另一端连接安全接头，安全接头的另一端连接施工油管，施工油管的另一端连接压裂井口，压裂井口连接套放管线、节流阀。
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