CN108868726A - 用于水平段储层压裂的组件及其无限级全通径的压裂方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于水平段储层压裂的组件及其无限级全通径的压裂方法，该组件包括依次进入储层的底部循环总成、末端开启滑套、尾管悬挂封隔器，在所述尾管悬挂封隔器和所述末端开启滑套之间还设置有至少一裸眼封隔器和至少一用于安装可溶球座的球座座落装置，在所述球座座落装置上安装可溶球座，在所述可溶球座上座封可溶堵球。本发明组件中的裸眼封隔器实现改造范围，在现场组下井下管串的过程中可对水平段储层分隔，座封后实现多段改造封隔作用，减少利用水泥固井对储层产生的二次伤害；球座固定装置随工具管串下入到位，压裂施工时泵送射孔联作及可溶球座，射完孔后投封可溶球封堵，压后直接进行排液求产，无需钻磨球座。

Description

用于水平段储层压裂的组件及其无限级全通径的压裂方法

技术领域

本发明涉及气井压裂技术领域，更具体地说，涉及一种用于水平段储层压裂的组件及其无限级全通径的压裂方法。

背景技术

现有技术中水平井固井完井，由于固井水泥渗入近地储层及凝固后射孔不完善或射孔穿深不足造成压裂施工困难。通常电缆泵送桥塞作业采用复合材质桥塞或可溶桥塞，施工结束后需要钻磨桥塞达到井筒全通径。即使是可溶球桥塞，也由于其存在较为明显溶解限制条件，若达不到溶解条件仍然需要其它辅助设备进行钻磨。

其中，桥塞射孔联坐分段压裂技术第一段采用TCP(油管传输)射孔，而后进行套管压裂，第一层压裂完成后通过泵送方式将连接在一起的桥塞和射孔枪泵送至第二层坐封射孔位置，进行座封和射孔作业，座封压裂桥塞和射孔可实现由一趟电缆完成(其中可进行多级点火射多段孔)，射孔后起出电缆进行光套管压裂，压后再进行下一级的桥塞和射孔枪泵送，重复以上步骤完成多段压裂段。射孔后由于固井水泥环厚度和水泥污染地近地储层原因，造成射孔后造成施工困难，施工完成后需要对每个桥塞进行钻磨，施工风险高，钻扫桥塞卡瓦等废料不容易返排出井筒，后期采气容易形成水化物堵塞采气管线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于水平段储层压裂的组件及其无限级全通径的压裂方法，解决了现有技术中射孔后由于固井水泥环厚度和水泥污染地近地储层原因造成施工困难以及施工完成后需要对每个桥塞进行钻磨造成施工风险高的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种用于水平段储层压裂的组件，包括依次进入储层的底部循环总成、末端开启滑套、尾管悬挂封隔器，在所述尾管悬挂封隔器和所述末端开启滑套之间还设置有至少一裸眼封隔器和至少一用于安装可溶球座的球座座落装置，在所述球座座落装置上安装可溶球座，在所述可溶球座上座封可溶堵球。

在本发明的组件中，所述底部循环总成、末端开启滑套、裸眼封隔器、球座座落装置和尾管悬挂封隔器之间通过多个丝扣连接的套管相互连接。

在本发明的组件中，所述尾管悬挂封隔器与井口之间设置有多个丝扣连接的套管。

在本发明的组件中，每一所述套管的内径为4英寸-5英寸。

在本发明的组件中，所述裸眼封隔器的数量与所述球座座落装置的数量相同。

在本发明的组件中，所述裸眼封隔器的数量和球座座落装置的数量分别为多个，所述裸眼封隔器与所述球座座落装置交替排列，且所述裸眼封隔器和所述球座座落装置是沿着所述末端开启滑套至所述尾管悬挂封隔器的方向依次交替排列。

在本发明的组件中，所述裸眼封隔器的数量和球座座落装置的数量分别为一个，所述裸眼封隔器和所述球座座落装置是沿着所述末端开启滑套至所述尾管悬挂封隔器的方向依次设置。

在本发明的组件中，所述底部循环总成、末端开启滑套、裸眼封隔器和球座座落装置设置在储层的水平段，所述尾管悬挂封隔器设置在储层的水平段与竖直段的交接处。

在本发明的组件中，所述尾管悬挂封隔器位于井斜角度≤30°的位置。

本发明还提供了上述的组件无限级全通径的压裂方法，包括：

用刮管器刮除套管内壁的固井水泥；用钻头钻通裸眼段，用模拟管串通井；利用套管连接底部循环总成、末端开启滑套、裸眼封隔器、球座座落装置和尾管悬挂封隔器；下钻至尾管悬挂封隔器的座封深度；对裸眼段进行循环和顶替泥浆，并从底部循环总成排出；投座封球，用于封堵底部循环总成；打压座封尾管悬挂封隔器；座封每一裸眼封隔器；上提或下放管柱验封尾管悬挂封隔器的卡瓦；环空打压验封尾管悬挂封隔器的胶筒；尾管悬挂封隔器座封工具脱手；起钻；下入压裂回接管柱、回接插头试压；安装井口；压裂施工；套管内打压打开末端开启滑套进行施工；根据球座座落装置的数量，重复如下过程：泵送可溶球座至对应的球座座落装置，并泵送电缆传输射孔装置射孔，投入座封可溶堵球至可溶球座进行施工；放喷排液；求产。

实施本发明的用于水平段储层压裂的组件及其无限级全通径的压裂方法，具有以下有益效果：本发明组件中的裸眼封隔器实现改造范围，在现场组下井下管串的过程中可对水平段储层分隔，座封后实现多段改造封隔作用，减少利用水泥固井对储层产生的二次伤害；球座固定装置随工具管串下入到位，压裂施工时泵送射孔联作及可溶球座，射完孔后投封可溶球封堵可对目的层段逐级进行压裂改造，压后直接进行排液求产，无需钻磨球座。

附图说明

图1为本发明的用于水平段储层压裂的组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的用于水平段储层压裂的组件及其无限级全通径的压裂方法作进一步说明：

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明的用于水平段储层压裂的组件包括依次进入储层的底部循环总成1、末端开启滑套2、尾管悬挂封隔器3，在尾管悬挂封隔器3和末端开启滑套2之间还设置有至少一裸眼封隔器4和至少一用于安装可溶球座的球座座落装置5，在球座座落装置5上安装可溶球座(图中未标示)，在可溶球座上座封可溶堵球(图中未标示)。

其中，底部循环总成1、末端开启滑套2、裸眼封隔器4和球座座落装置5设置在储层的水平段，尾管悬挂封隔器3设置在储层的水平段与竖直段的交接处。具体地，尾管悬挂封隔器位于井斜角度≤30°的位置，优选地，尾管悬挂封隔器位于井斜角度15°-25°的位置。

其中，底部循环总成1的通道用于将盐水替换的泥浆排出，同时其上投放座封球进行封堵，进而打压座封尾管悬挂封隔器3和每一个裸眼封隔器4。

裸眼封隔器4实现改造范围，在现场井下管串的过程中可对水平段储层分隔，座封后实现多段改造封隔作用，减少利用水泥固井对储层产生的二次伤害。

球座固定装置5随工具管串下入到位，压裂施工时泵送射孔联作及可溶球座，射完孔后投可溶球封堵，可对目的层段逐级进行压裂改造，压后可溶球座和可溶球均会溶解，因此可以直接进行排液求产，无需钻磨球座。

末端开启滑套2可以避免少射一次孔，即在第一段具有末端开启滑套2的分隔段上不用射孔。

其中，底部循环总成1、末端开启滑套2、裸眼封隔器4、球座座落装置5和尾管悬挂封隔器3之间通过多个丝扣连接的套管6相互连接。也就是说，每两个相邻的工具之间通过多个丝扣连接的套管6相互连接。在尾管悬挂封隔器3与井口之间也设置有多个丝扣连接的套管6。每一个套管6的内径为4英寸-5英寸，优选为4.5英寸。

裸眼封隔器4的数量与球座座落装置5的数量相同，二者一一对应设置。在本实施例中，裸眼封隔器4的数量和球座座落装置5的数量分别为多个且数量相同，裸眼封隔器4与球座座落装置5交替排列，而且裸眼封隔器4和球座座落装置5是沿着末端开启滑套2至尾管悬挂封隔器3的方向依次交替排列。在其它实施例中，裸眼封隔器4的数量和球座座落装置5的数量也可以分别为一个，同样地，裸眼封隔器4和球座座落装置5是沿着末端开启滑套2至尾管悬挂封隔器3的方向依次设置。

上述组件无限级全通径的压裂方法包括：

S1、用刮管器刮除套管内壁的固井水泥；

S2、用钻头钻通裸眼段，用模拟管串通井；

S3、利用套管连接底部循环总成1、末端开启滑套2、裸眼封隔器4、球座座落装置5和尾管悬挂封隔器3；

S4、下钻至尾管悬挂封隔器3的座封深度；

S5、对裸眼段进行循环和顶替泥浆，并从底部循环总成1排出；

S6、投座封球，用于封堵底部循环总成1；

S7、打压座封尾管悬挂封隔器3；

S8、座封每一个裸眼封隔器4；

S9、上提或下放管柱验封尾管悬挂封隔器3的卡瓦；

S10、环空打压验封尾管悬挂封隔器3的胶筒；

S11、尾管悬挂封隔器3座封工具脱手；

S12、起钻；

S13、下入压裂回接管柱、回接插头试压；

S14、安装井口；

S15、压裂施工；

S16、套管6内打压打开末端开启滑套2进行施工；

S17、根据球座座落装置5的数量，重复如下过程：泵送可溶球座至对应的球座座落装置5，并泵送电缆传输射孔装置射孔，投入座封可溶堵球至可溶球座进行施工；

S18、放喷排液；

S19、求产。

上述步骤S17需要说明的是，当球座座落装置5的数量为多个时，则需要重复步骤S17，才会进入步骤S18；当球座座落装置5的数量仅为一个时，则直接从步骤S17进入步骤S18。

本发明提出的组件避免了水泥固井污染地层、水泥环厚导致射孔后压裂施工困难的问题；也避免了需要替酸来处理射孔炮眼和近地储层导致酸液返排出井筒后处理困难以及处理成本高的问题。本发明提出的组件在施工结束后无需钻磨球座，直接进行生产，减少直接作业环节及施工中带来的施工风险，缩短施工周期。

在压裂施工中，由于水泥固井污染井筒附近地层导致施工压裂高，采用本发明的组件可以提高施工成功率，减少对地层污染，增大近井泄气面积，利于气体产出，同时压后全通径，利于二次改造及排水采气作业，提高采收率；采用可溶球座和可溶球，可以直接进行排液求产，无需钻磨球座，减少带压直接作业环节，减少施工风险，缩短施工周期，降低现场作业人员劳动强度，降低了施工成本。

应当理解的是，对本领域技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，但这些改进或变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于水平段储层压裂的组件，包括依次进入储层的底部循环总成、末端开启滑套、尾管悬挂封隔器，其特征在于，在所述尾管悬挂封隔器和所述末端开启滑套之间还设置有至少一裸眼封隔器和至少一用于安装可溶球座的球座座落装置，在所述球座座落装置上安装可溶球座，在所述可溶球座上座封可溶堵球。

2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述底部循环总成、末端开启滑套、裸眼封隔器、球座座落装置和尾管悬挂封隔器之间通过多个丝扣连接的套管相互连接。

3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述尾管悬挂封隔器与井口之间设置有多个丝扣连接的套管。

4.根据权利要求3所述的组件，其特征在于，每一所述套管的内径为4英寸-5英寸。

5.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述裸眼封隔器的数量与所述球座座落装置的数量相同。

6.根据权利要求5所述的组件，其特征在于，所述裸眼封隔器的数量和球座座落装置的数量分别为多个，所述裸眼封隔器与所述球座座落装置交替排列，且所述裸眼封隔器和所述球座座落装置是沿着所述末端开启滑套至所述尾管悬挂封隔器的方向依次交替排列。

7.根据权利要求5所述的组件，其特征在于，所述裸眼封隔器的数量和球座座落装置的数量分别为一个，所述裸眼封隔器和所述球座座落装置是沿着所述末端开启滑套至所述尾管悬挂封隔器的方向依次设置。

8.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述底部循环总成、末端开启滑套、裸眼封隔器和球座座落装置设置在储层的水平段，所述尾管悬挂封隔器设置在储层的水平段与竖直段的交接处。

9.根据权利要求8所述的组件，其特征在于，所述尾管悬挂封隔器位于井斜角度≤30°的位置。

10.一种权利要求1-9任一权利要求所述的组件无限级全通径的压裂方法，其特征在于，包括：

用刮管器刮除套管内壁的固井水泥；用钻头钻通裸眼段，用模拟管串通井；利用套管连接底部循环总成、末端开启滑套、裸眼封隔器、球座座落装置和尾管悬挂封隔器；下钻至尾管悬挂封隔器的座封深度；对裸眼段进行循环和顶替泥浆，并从底部循环总成排出；投座封球，用于封堵底部循环总成；打压座封尾管悬挂封隔器；座封每一裸眼封隔器；上提或下放管柱验封尾管悬挂封隔器的卡瓦；环空打压验封尾管悬挂封隔器的胶筒；尾管悬挂封隔器座封工具脱手；起钻；下入压裂回接管柱、回接插头试压；安装井口；压裂施工；套管内打压打开末端开启滑套进行施工；根据球座座落装置的数量，重复如下过程：泵送可溶球座至对应的球座座落装置，并泵送电缆传输射孔装置射孔，投入座封可溶堵球至可溶球座进行施工；放喷排液；求产。