CN105443101B - 一种压缩式双封单卡分段压裂工艺管柱及其压裂方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油气田低渗透储层改造技术领域，用于油井水平井重复压裂改造工艺，具体涉及一种压缩式双封单卡分段压裂工艺管柱，由上及下通过丝扣依次连接着液力式安全接头、反循环阀、KDB型水力锚、上封隔器、喷砂器和下封隔器，上封隔器和下封隔器为Y型机械压缩式封隔器，这种压缩式双封单卡分段压裂工艺管柱及其压裂方法，采用两个Y型机械封隔器封隔被改造层段，其封隔器的坐封不受施工泵注排量变化的影响，封隔器的解封不受“采空负压现象”的影响，作业管柱可拖动多次变换位置封卡施工，从而可有效解决常规K344型双封单卡分段压裂管柱在低渗透油井水平井重复改造中应用的局限性。
Description
技术领域
本发明属于油气田低渗透储层改造技术领域，用于油井水平井重复压裂改造工艺，具体涉及一种压缩式双封单卡分段压裂工艺管柱及其压裂方法。
背景技术
长庆油田低渗透油井水平井多数采用套管固井完井方式，初始改造多采用水力喷砂射孔分段压裂改造工艺。为了提高低渗透油井水平井老井的产量，通常需要对原始生产段或补孔后的井段进行选择性压裂酸化改造。
目前，在低渗透油井水平井重复改造中最常用的工具技术是常规油管传输拖动双封单卡选择性压裂工具技术。然而，对于套管固井完井水力喷射分段压裂改造后的低渗透水平井老井，在重复改造中经常面临如下难题：被改造层段的液体吸收能力难以准确判断，初始液体吸收能力与重复改造设计预期的泵注排量相差较大；某些较为特殊的被改造层段需要小排量挤酸，大排量泵注压裂；由于储层段采空原因，双封单卡选择性分段压裂时容易在下封隔器上下形成相对压差，若下封是K344类型的封隔器，则易发生负压卡钻事故。上述三个难题的存在，致使K344型双封单卡分段压裂工具技术不能在低渗透油井水平井重复改造作业中可靠顺利的应用。
发明内容
本发明的目的是克服常规油管传输拖动双封单卡选择性压裂工具技术应用于套管固井完井水力喷射分段压裂改造后的低渗透水平井老井中会带来很多问题，致使K344型双封单卡分段压裂工具技术不能在低渗透油井水平井重复改造作业中可靠顺利的应用的问题。
为此，本发明提供了一种压缩式双封单卡分段压裂工艺管柱，由上及下通过丝扣依次连接着液力式安全接头、反循环阀、KDB型水力锚、上封隔器、喷砂器和下封隔器，所述的上封隔器和下封隔器为Y型机械压缩式封隔器。
所述的液力式安全接头和KDB型水力锚之间通过丝扣串接着反循环阀。
所述的反循环阀上设置有滑动密封滑套。
所述的上封隔器为Y111型封隔器，下封隔器为Y211型封隔器。
所述的上封隔器上设置有滑套锁块，所述的下封隔器上设置有平衡阀。
一种压缩式双封单卡分段压裂工艺管柱的压裂方法，包括如下步骤：
（1）下钻：连接管柱串后将管柱下放至井中；
（2）坐封封隔器工具：待工具串下放至设计位置后，先通过低替循环打掉上封隔器的滑套锁块，然后通过上提下放作业管柱使得下封隔器上的卡瓦机构启动支撑在套管壁上，继续下放管柱施加钻压，先压缩坐封下封隔器，然后压缩坐封上封隔器，坐封完成后，管柱内、外通过喷砂器的旁通孔进行连通；
（3）重复压裂：管柱中上下封隔器坐封完成后，按照重复改造施工设计的要求向油管内泵注液体进行压裂施工；
（4）解封封隔器工具：重复压裂施工完毕后，上提管柱，解除施加在上封隔器、下封隔器胶筒上的钻压，上封隔器、下封隔器胶筒便会自行恢复原状解封；
（5）调整钻具位置：上封隔器、下封隔器解封后，调整钻具位置至下一需要重复压裂改造的层段；
（6）重复步骤（2）、（3）、（4）、（5）直至封隔器失效，起钻更换工具串。
所述的步骤（4）中，解封时，若下封隔器上下存在较大压差，上提管柱时率先提开的下封隔器上设置的平衡阀，强制串通并平衡下封隔器上下的压力，避免负压卡钻。
本发明的有益效果：本发明的这种压缩式双封单卡分段压裂工艺管柱及其压裂方法，采用两个Y型机械封隔器封隔被改造层段，其封隔器的坐封不受施工泵注排量变化的影响，封隔器的解封不受“采空负压现象”的影响，作业管柱可拖动多次变换位置封卡施工，从而可有效解决常规K344型双封单卡分段压裂管柱在低渗透油井水平井重复改造中应用的局限性。
附图说明
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1是本发明的管柱结构示意图。
附图标记说明：1、液力式安全接头；2、反循环阀；3、KDB型水力锚；4、上封隔器；5、喷砂器；6、下封隔器。
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供一种压缩式双封单卡分段压裂工艺管柱，如图1所示，由上及下通过丝扣依次连接着液力式安全接头1、反循环阀2、KDB型水力锚3、上封隔器4、喷砂器5和下封隔器6，所述的上封隔器4和下封隔器6为Y型机械压缩式封隔器。该工艺管柱采用两个Y型机械压缩式封隔器封隔被改造层段，其封隔器的坐封不受施工泵注排量变化的影响。
液力式安全接头1用于和油管管柱进行连接，将本发明的这种管柱连接到钻具中，KDB型水力锚3用于在井内作业时将本发明的这种结构固定在井管上，液力式安全接头1和KDB型水力锚3之间通过丝扣串接着反循环阀2，反循环阀2主要用于放喷后期的反循环助排，该反循环阀2上设计了滑动密封滑套，可多次反复的实现正向泵注完全密闭、反循环开启的功能动作。
本实施例中，上封隔器4具体为Y111型封隔器，下封隔器6具体为Y211型封隔器，上封隔器4上设置有滑套锁块，可有效避免下钻过程中因遇阻等原因启动坐封损坏胶筒的情况。所述的下封隔器6上设置有平衡阀，若下封隔器6上下存在较大压差，上提管柱时可率先提开的下封隔器6上专门设计的平衡阀机构，强制串通并平衡封隔器上下的压力，避免“负压卡钻”。
实施例2：
本实施例提供一种上述实施例1中的压缩式双封单卡分段压裂工艺管柱的压裂方法，包括如下步骤：
（1）下钻：连接管柱串后将管柱下放至井中，管柱入井前应先对全井筒进行冲砂、刮削及通径处理工序，下钻过程中上封隔器4处于锁定状态，下封隔器6轨迹槽处于下钻位置。
（2）坐封封隔器工具：待工具串下放至设计位置后，先通过低替循环打掉上封隔器4的滑套锁块，然后通过上提下放作业管柱使得下封隔器6上的卡瓦机构启动支撑在套管壁上，继续下放管柱施加钻压，先压缩坐封下封隔器6，然后压缩坐封上封隔器4，上下两个封隔器坐封后只要不进行上提管柱操作，就会一直保持坐封状态，坐封完成后，管柱内、外通过喷砂器5的旁通孔进行连通；
（3）重复压裂：管柱中上下封隔器坐封完成后，按照重复改造施工设计的要求向油管内泵注液体进行压裂施工；
（4）解封封隔器工具：重复压裂施工完毕后，需要解封封隔器时只需上提管柱操作，解除施加在上封隔器4、下封隔器6胶筒上的钻压，上封隔器4、下封隔器6胶筒便会自行恢复原状解封；
解封时，若下封隔器6上下存在较大压差，上提管柱时率先提开的下封隔器6上设置的平衡阀，强制串通并平衡下封隔器6上下的压力，避免发生负压卡钻。
（5）调整钻具位置：上封隔器4、下封隔器6解封后，调整钻具位置至下一需要重复压裂改造的层段；
（6）重复步骤（2）、（3）、（4）、（5）直至封隔器失效，起钻更换工具串。
综上所述，本发明的这种工艺管柱采用两个Y型机械封隔器封隔被改造层段，其封隔器的坐封不受施工泵注排量变化的影响，封隔器的解封不受“采空负压现象”的影响，作业管柱可拖动多次变换位置封卡施工，从而可有效解决常规K344型双封单卡分段压裂管柱在低渗透油井水平井重复改造中应用的局限性。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种压缩式双封单卡分段压裂工艺管柱，其特征在于：由上及下通过丝扣依次连接着液力式安全接头（1）、反循环阀（2）、KDB型水力锚（3）、上封隔器（4）、喷砂器（5）和下封隔器（6），所述的上封隔器（4）和下封隔器（6）为Y型机械压缩式封隔器；
所述的压缩式双封单卡分段压裂工艺管柱采用如下步骤进行压裂：
1）下钻：连接管柱串后将管柱下放至井中；
2）坐封封隔器工具：待工具串下放至设计位置后，先通过低替循环打掉上封隔器（4）的滑套锁块，然后通过上提下放作业管柱使得下封隔器（6）上的卡瓦机构启动支撑在套管壁上，继续下放管柱施加钻压，先压缩坐封下封隔器（6），然后压缩坐封上封隔器（4），坐封完成后，管柱内、外通过喷砂器（5）的旁通孔进行连通；
3）重复压裂：管柱中上下封隔器坐封完成后，按照重复改造施工设计的要求向油管内泵注液体进行压裂施工；
4）解封封隔器工具：重复压裂施工完毕后，上提管柱，解除施加在上封隔器（4）、下封隔器（6）胶筒上的钻压，上封隔器（4）、下封隔器（6）胶筒便会自行恢复原状解封；
5）调整钻具位置：上封隔器（4）、下封隔器（6）解封后，调整钻具位置至下一需要重复压裂改造的层段；
6）重复步骤2）、3）、4）、5）直至封隔器失效，起钻更换工具串。
2.如权利要求1所述的压缩式双封单卡分段压裂工艺管柱，其特征在于：所述的液力式安全接头（1）和KDB型水力锚（3）之间通过丝扣串接着反循环阀（2）。
3.如权利要求2所述的压缩式双封单卡分段压裂工艺管柱，其特征在于：所述的反循环阀（2）上设置有滑动密封滑套。
4.如权利要求1所述的压缩式双封单卡分段压裂工艺管柱，其特征在于：所述的上封隔器（4）为Y111型封隔器，下封隔器（6）为Y211型封隔器。
5.如权利要求3所述的压缩式双封单卡分段压裂工艺管柱，其特征在于：所述的上封隔器（4）上设置有滑套锁块，所述的下封隔器（6）上设置有平衡阀。
6.如权利要求1所述的压缩式双封单卡分段压裂工艺管柱，其特征在于：所述的压裂方法步骤4）中，解封时，若下封隔器（6）上下存在较大压差，上提管柱时率先提开的下封隔器（6）上设置的平衡阀，强制串通并平衡下封隔器（6）上下的压力，避免负压卡钻。
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