CN106014370A - 油管带压拖动压裂装置及技术 - Google Patents

油管带压拖动压裂装置及技术 Download PDF

Info

Publication number
CN106014370A
CN106014370A CN201610550107.2A CN201610550107A CN106014370A CN 106014370 A CN106014370 A CN 106014370A CN 201610550107 A CN201610550107 A CN 201610550107A CN 106014370 A CN106014370 A CN 106014370A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fracturing
pressure
oil pipe
pipe
preventer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610550107.2A
Other languages
English (en)
Inventor
康振才
褚海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BEIJING YILONG HENGYE PETROLEUM ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
BEIJING YILONG HENGYE PETROLEUM ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BEIJING YILONG HENGYE PETROLEUM ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical BEIJING YILONG HENGYE PETROLEUM ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201610550107.2A priority Critical patent/CN106014370A/zh
Publication of CN106014370A publication Critical patent/CN106014370A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25Methods for stimulating production
    • E21B43/26Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E21B43/261Separate steps of (1) cementing, plugging or consolidating and (2) fracturing or attacking the formation

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)

Abstract

本发明公开了一种油管带压拖动压裂技术,包括压裂工具及压裂井口装置,其中所述压裂工具包括堵头(1)、筛管(2)、接箍(3)、双掰回压单流阀(4)、封隔器(5)、短节(6)、喷射器(7)、第一油管短节(8)、过砂单流阀(9)、第二油管短节(10)和工作筒(11),并按照所述顺序依次彼此连接;所述压裂井口装置包括环形防喷器(13)、卡瓦防喷器(14)和安全防喷器(15)。本发明进一步涉及利用本发明的油管带压拖动压裂装置的压裂技术。

Description

油管带压拖动压裂装置及技术
技术领域
本发明属于油气井开发作业领域,提供了一种新型的压裂装置,具体而言,本发明提供了一种油管带压拖动压裂装置;本发明进一步涉及一种使用该装置进行的油管带压拖动压裂技术,主要包含带压作业技术和水力喷射压裂技术。
背景技术
在油气井开发过程中,为了打开产层来提高油气的产量,在开发期一般都需要对施工井进行压裂。目前水力喷射压裂已成为较成熟压裂工艺,单喷射器分段压裂方式也在各个油田应用多年,该技术配套工具简单可靠,施工工艺简单,但施工时不能实现带压起下管柱作业,转层压裂时需放喷至井口无压力再上提油管,造成压裂设备、作业队伍占用时间长,作业效率低,同时在泄压过程中也造成大量压裂液的浪费,污染环境等。因此需要新型的带压拖动压裂装置和带压拖动压裂技术,能结合现有技术工艺的优势又能避其劣势。
针对现有技术的问题,本发明提供了一种油管带压拖动压裂装置,很好地解决了上述问题。
发明内容
本发明提供了一种油管带压拖动压裂装置,其底部封隔器选择可多次坐封、解封且能实现验封功能。
一种油管带压拖动压裂装置,包括压裂工具及压裂井口装置,其中所述压裂工具包括堵头、筛管、接箍、双掰回压单流阀、封隔器、短节、喷射器、第一油管短节、过砂单流阀、第二油管短节和工作筒;上述压裂井口装置包括安全防喷器、卡瓦防喷器及环形防喷器。
所述压裂工具装置按照堵头、筛管、接箍、双掰回压单流阀、封隔器、短节、喷射器、第一油管短节、过砂单流阀、第二油管短节和工作筒的顺序依次通过本身的外加厚油管扣(EUE扣)彼此连接。所述压裂井口装置的环形防喷器、卡瓦防喷器和安全防喷器通过法兰依次相互连接。
施工作业时压裂工具通过压裂井口装置下入到目的层位,然后通过压裂井口装置制环空压力进行压裂作业。
所述封隔器为可多次坐封和解封的封隔器。
所述工作筒为XN型,内部带压锁定凹槽、密封面。
所述过砂单流阀设置在油管底部。
所述井口装置由环形防喷器或者安全防喷器用于环空密封,由此实现油管连续拖动分段压裂。所述卡瓦防喷器用于卡住管柱,用于承重和防顶。
本发明的油管带压拖动压裂装置通过环形防喷器或安全防喷器实现密封环空压力,通过过砂单流阀封隔油管内部压力,通过环空加砂进行压裂。在没有过多增加装置工具成本的情况下大大提高了施工效率,降低了设备和人工成本。
本发明进一步涉及一种利用本发明的油管带压拖动压裂装置的压裂技术,包括带压作业技术和水力喷射压裂技术,具体包括如下步骤:
1)选择油管内堵工具以实现油管内封堵:所述内堵工具为过砂单流阀及预留的工作筒的组合;
2)选择环空密封方式以实现环空的动密封;
3)选择底部封隔工具以实现多次坐封和解封:所述底部封隔工具为可在井下实现多次坐封和解封的封隔器;
4)选择225K(上提力103吨)以上的带压作业设备;
5)设备安装:首先关闭井口平板阀,拆去平板阀之上所有设备,然后依次安装井控防喷器组、工作防喷器组、环形防喷器、带压作业设备、高压管汇、立管系统和带压作业施工辅助设备,接着准备作业管柱及工具串、泵车和压裂液设备。
6)进行施工作业,包括下入施工管串及在压裂过程中带压拖动管柱施工,其中所述施工管串由本发明所述的油管带压拖动压裂装置与油管组成。
下面对各个步骤的具体实施过程进行详述。
在步骤1)中,一般情况下,所述单流阀为内堵工具,其采用特殊合金材质加工而成,当大量压裂砂子通过内壁时不会对单流阀的密封面造成冲蚀,当单流阀失效时(单流阀的密封面失效或腐蚀不能密封时),管柱上预留的工作筒通过钢丝作业把堵塞器下入到预留的工作筒里实现油管内封堵。所述工作筒的型号与作业管柱相同,工作筒采用N80材质,保证密封面不会被砂子冲蚀而影响密封。
在步骤2)中,当工作压力小于21MPa时,使用具有耐磨型胶芯的环形防喷器实现环空的动密封;当压力超过21MPa时,使用工作防喷器,防喷器的胶芯与管柱匹配,胶芯内部安装有耐磨块,保证可以长时间动态密封而不影响密封效果。
在步骤3)中,所述封隔器坐封后可以通过正向打压等方式验封。封隔器的型号与作业管柱及井筒内部一致。
要实现分段压裂必须选择合适封隔器保证有效的封隔以压裂层和正在压裂层,否则会造成压裂液泄漏、无法建立压裂压力,压不开目的层位、压穿生产层等工程质量事故,常规的封隔器虽然可以实现封隔及回收但无法在不起出井口的情况下多次有效坐封封隔。
在步骤4)中,由于目前常规的压裂井深在4000米左右,管柱一般用2-7/8"的油管,管柱单重9.68kg/m加上液注重量管串总重9.68*4000+3*4000=50.7吨,加上封隔器解封需要15吨左右,考虑到1.5倍的安全系数,要求所有带压作业设备上提力≥98.6吨,因此,在本发明中选择225K(上提力103吨)以上的带压作业设备。
在步骤6)中,施工时首先通过带压作业设备把管串下到设计要求位置后连接高压管汇及立管系统,用泵车通过高压管汇及立管系统向油管内泵入清水,使下封隔器坐封;然后用泵车通过高压管汇及立管系统泵入含砂液体进行喷砂射孔,射开目的层位后通过压裂车组从循环四通16打入压裂液,进行压裂,并在环空压裂期间油管的同时泵入一定比例,泵入量为油管的容量;所述目的层压裂完成后,利用环形环型防喷器密封环空压力,单流阀密封油管内压力,泄去油管单流阀之上的压力,解封封隔器;然后,通过带压作业设备带压起出部分油管,使工具串位置处于下一个目的层位,之后再次坐封封隔器,封隔器验封合格后重复上次压裂步骤再次进行水利喷射射孔,环空压裂等,从而完成所述目的层位的压裂。
在作业施工中,可以重复以上步骤进行下一个层位压裂,直至所有层位压裂完成。
本发明的油管带压拖动压裂技术通过使用本发明的油管带压拖动压裂装置,将常规的水力喷射压裂和带压作业相接合,不但具有现有技术中水力喷射压裂施工工艺的优点,而且施工时通过采用环空加砂工艺,施工排量比原来提升3倍左右,同时本发明新工艺施工时不需要放喷,每段可以节省1-3天的放喷时间,每口井就可以节省20天作业,施工效率大大提高,施工周期短,也可大幅度降低压裂施工对储层的伤害,提高油气资源的采收效率,同时也减少了环境污染,降低了安全风险。
附图说明:
图1是本发明的油管带压拖动压裂装置的压裂井口装置示意图。
图2是本发明的油管带压拖动压裂装置的压裂工具组合示意图。
附图1标记说明
1为堵头、2为筛管、3为接箍、4为双掰回压单流阀、5为封隔器、6为1米短节、7为喷射器、8为第一油管短节、9为过砂单流阀、10为第二油管短节、11为XN型工作筒、12为油管、13为环形防喷器、14为卡瓦防喷器、15安全防喷器、16为循环四通。
具体实施方式
油管拖动压裂施工时,在井口安装附图1所示的油管带压拖动压裂井口装置及下入油管12和附图2所示的压裂工具串及油管下入到井下设计层位,通过打压坐封封隔器5,然后通过油管12高压打入含砂液体,高压液体从喷射器7喷出,进行水利喷射射孔,射开目的层位后,通过压裂车组从循环四通16打入压裂液,进行压裂,环空压裂期间油管12同时泵入压裂液。关闭卡瓦防喷器14,关闭安全防喷器15。按照水力喷射程序对目的进行喷射和压裂作业。
压裂施工完毕停泵后,释放油管内井口至单流阀之间的压力,直到确认其压力为零时,没有流体溢出,卸掉压裂管线等。关闭环形防喷器13,平衡压力打开安全防喷器15,逐根起出井内油管,使附图1所示的压裂工具串位置处于下一个目的层位至第二压裂层位。然后再次坐封封隔器5,封隔器5验封合格后重复上次压裂步骤再次进行水利喷射射孔,环空压裂等,再按照压裂设计及程序进行第二段压裂,完成后再次按照以上步骤进行下一个层位压裂,直至压裂完所有层位。施工过程中如果出现过砂单流阀9失效,则通过钢丝作业下入堵塞器后带压起出井内管串,更换新的单流阀9再次下入。如果封隔器5或者其他工具出现问题也是通过带压作业起出工具串更换新的工具后再次下入。如果环形防喷器13失效,则关闭安全防喷器15,并更换胶芯,进行下步作业。
可以看出,通过本发明的装置和方法可以减少压裂放喷时间,减少环境污染及保护地层,提高工作效率,减少成本。

Claims (10)

1.一种油管带压拖动压裂技术,包括压裂工具及压裂井口装置,其中所述压裂工具包括堵头(1)、筛管(2)、接箍(3)、双掰回压单流阀(4)、封隔器(5)、短节(6)、喷射器(7)、第一油管短节(8)、过砂单流阀(9)、第二油管短节(10)和工作筒(11),并按照所述顺序依次彼此连接;所述压裂井口装置包括环形防喷器(13)、卡瓦防喷器(14)和安全防喷器(15)。
2.如权利要求1所述的油管带压拖动压裂技术,其特征在于井下工具:所述工作筒为X型,内部带压锁定凹槽、密封面。
3.如权利要求1所述的油管带压拖动压裂技术,其特征在于:所述过砂单流阀设置在油管底部。
4.如权利要求1所述的油管带压拖动压裂技术,其特征在于:所述封隔器为可多次坐封和解封的封隔器。
5.如权利要求1所述的油管带压拖动压裂技术,其特征在于:所述压裂井口装置的环形防喷器(13)、卡瓦防喷器(14)和安全防喷器(15)通过法兰相互连接。
6.一种利用如权利要求1-5所述的油管带压拖动压裂装置的压裂技术,包括如下步骤:
1)选择油管内堵工具以实现油管内封堵,所述内堵工具为过砂单流阀及预留的工作筒的组合;
2)选择环空密封方式以实现环空的动密封;
3)选择底部封隔工具以实现多次坐封和解封,所述底部封隔工具为可在井下实现多次坐封和解封的封隔器;
4)选择225K以上的带压作业设备;
5)设备安装:首先关闭井口平板阀,拆去平板阀之上所有设备,然后依次安装防喷器组、工作防喷器组、环形防喷器、带压作业设备、高压管汇、立管系统和带压作业施工辅助设备,接着准备作业管柱及工具串、泵车和压裂液设备。
6)进行施工作业,包括下入施工管串及在压裂过程中带压拖动管柱施工,其中所述施工管串由权利要求1-5所述的油管带压拖动压裂装置与油管组成。
7.如权利要求6所述的压裂技术,其特征在于:在步骤1)中,一般情况下,所述单流阀为内堵工具;当单流阀失效时,通过钢丝作业把堵塞器下入到管柱上预留的工作筒里实现油管内封堵。
8.如权利要求6所述的压裂技术,其特征在于:在步骤2)中,当工作压力小于21MPa时,使用具有耐磨型胶芯的环形防喷器实现环空的动密封;当压力超过21MPa时,使用工作防喷器。
9.如权利要求6所述的压裂技术,其特征在于:在步骤3)中,封隔器坐封后通过正向打压方式验封。
10.如权利要求6所述的压裂技术,其特征在于:在步骤6)中,施工时首先通过带压作业设备把管串下到设计要求位置后连接高压管汇及立管系统,用泵车通过高压管汇及立管系统向油管内泵入清水,使下封隔器坐封;然后用泵车通过高压管汇及立管系统泵入含砂液体进行喷砂射孔,射开目的层位后通过压裂车组从循环四通打入压裂液,进行压裂,并在环空压裂期间油管的同时泵入一定比例的压裂液;所述目的层压裂完成后,利用环形环型防喷器密封环空压力,单流阀密封油管内压力,泄去油管单流阀之上的压力,解封封隔器;然后,通过带压作业设备带压起出部分油管,使工具串位置处于下一个目的压裂层位,之后再次坐封封隔器,封隔器验封合格后重复上次压裂步骤再次进行水利喷射射孔,环空压裂等,从而完成所述目的层位的压裂。
CN201610550107.2A 2016-07-13 2016-07-13 油管带压拖动压裂装置及技术 Pending CN106014370A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610550107.2A CN106014370A (zh) 2016-07-13 2016-07-13 油管带压拖动压裂装置及技术

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610550107.2A CN106014370A (zh) 2016-07-13 2016-07-13 油管带压拖动压裂装置及技术

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106014370A true CN106014370A (zh) 2016-10-12

Family

ID=57118312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610550107.2A Pending CN106014370A (zh) 2016-07-13 2016-07-13 油管带压拖动压裂装置及技术

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106014370A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112814640A (zh) * 2021-02-22 2021-05-18 山西蓝焰煤层气工程研究有限责任公司 一种中低压井多层带压压裂作业装置及应用方法
CN113374461A (zh) * 2021-07-12 2021-09-10 山西沁盛煤层气作业有限责任公司 一种带压拖动井下管柱的方法
CN114542040A (zh) * 2022-02-25 2022-05-27 山西蓝焰煤层气集团有限责任公司 一种连续脉冲水力压裂系统
CN117489290A (zh) * 2023-12-14 2024-02-02 江苏宏泰石化机械有限公司 一种远程调节的开合度可调式压裂井口及其调控方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5103911A (en) * 1990-02-12 1992-04-14 Shell Oil Company Method and apparatus for perforating a well liner and for fracturing a surrounding formation
US20110030947A1 (en) * 2009-08-07 2011-02-10 Halliburton Energy Boulevard Stimulating subterranean zones
CN102536186A (zh) * 2012-02-08 2012-07-04 中国海洋石油总公司 一种复合管柱水力喷射分段压裂方法
CN103306655A (zh) * 2013-05-29 2013-09-18 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 一种带压拖动分段压裂方法
CN103912257A (zh) * 2014-04-28 2014-07-09 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 一种带压拖动分层压裂装置
CN104153753A (zh) * 2014-08-26 2014-11-19 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 基于常规油管带压拖动的水平井体积压裂管柱及压裂方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5103911A (en) * 1990-02-12 1992-04-14 Shell Oil Company Method and apparatus for perforating a well liner and for fracturing a surrounding formation
US20110030947A1 (en) * 2009-08-07 2011-02-10 Halliburton Energy Boulevard Stimulating subterranean zones
CN102536186A (zh) * 2012-02-08 2012-07-04 中国海洋石油总公司 一种复合管柱水力喷射分段压裂方法
CN103306655A (zh) * 2013-05-29 2013-09-18 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 一种带压拖动分段压裂方法
CN103912257A (zh) * 2014-04-28 2014-07-09 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 一种带压拖动分层压裂装置
CN104153753A (zh) * 2014-08-26 2014-11-19 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 基于常规油管带压拖动的水平井体积压裂管柱及压裂方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112814640A (zh) * 2021-02-22 2021-05-18 山西蓝焰煤层气工程研究有限责任公司 一种中低压井多层带压压裂作业装置及应用方法
CN112814640B (zh) * 2021-02-22 2024-06-11 山西蓝焰煤层气工程研究有限责任公司 一种中低压井多层带压压裂作业装置及应用方法
CN113374461A (zh) * 2021-07-12 2021-09-10 山西沁盛煤层气作业有限责任公司 一种带压拖动井下管柱的方法
CN114542040A (zh) * 2022-02-25 2022-05-27 山西蓝焰煤层气集团有限责任公司 一种连续脉冲水力压裂系统
CN114542040B (zh) * 2022-02-25 2024-04-26 山西蓝焰煤层气集团有限责任公司 一种连续脉冲水力压裂系统
CN117489290A (zh) * 2023-12-14 2024-02-02 江苏宏泰石化机械有限公司 一种远程调节的开合度可调式压裂井口及其调控方法
CN117489290B (zh) * 2023-12-14 2024-03-01 江苏宏泰石化机械有限公司 一种远程调节的开合度可调式压裂井口及其调控方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101864921B (zh) 水平井的完井、采油管柱及其完井、采油工艺
CN104695927B (zh) 一种连续油管与生产油管组合管串压裂与完井一体化方法
CN104153753B (zh) 基于常规油管带压拖动的水平井体积压裂管柱及压裂方法
CN106014370A (zh) 油管带压拖动压裂装置及技术
CN109736737B (zh) 一种储层气体钻井不压井起下钻的方法
CN103912257B (zh) 一种带压拖动分层压裂装置
CN102383760B (zh) 一种滑套开关的设计方法
CN103470242B (zh) 一种油田水平井体积压裂方法
CN104564001A (zh) 水平井多簇压裂的方法及实施该方法的多簇射孔压裂管柱
CN104632172A (zh) 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
CN106522918A (zh) 可实现直推压井的测试作业管柱及其地层测试方法
CN103470239A (zh) 一种带压拖动连续压裂工艺方法
CN104196492B (zh) 一种带压拖动井下封堵阀
RU2509873C1 (ru) Способ герметизации эксплуатационной колонны
CN104963634B (zh) 一种起下抽油杆方法
CN109184651A (zh) 水力喷射分段暂堵无限级压裂方法
CN104453798B (zh) Pvc套管水力喷砂射孔装置及其使用方法
CN203939477U (zh) 一种试油和完井作业一体化管柱
CN203978409U (zh) 用于填砂分层压裂工艺的管柱
CN105350932A (zh) 一种气井带压诱喷解堵排液工艺
CN204082115U (zh) 基于常规油管带压拖动的水平井体积压裂管柱
CN105298443B (zh) 油管浮阀及欠平衡完井下油管防喷、气举和压裂联作方法
CN104481488A (zh) 一种直井连续油管填砂分压环空压力控制方法
CN104196512B (zh) 油井水平井油套同注式双封单卡体积压裂管柱及压裂方法
CN200985782Y (zh) 气井压裂与投产用施工管柱

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20161012

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication