CN109267983B - 基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂装置及方法。首先对预置管柱内原压裂滑套球座进行磨铣，实现井筒全通径，为重复压裂装置下入提供通道；通过两道通井工序，清除套管壁磨铣球座后残留的钢渣等杂物，减小重复压裂装置遇阻风险；由于套管内喷砂口在初次压裂后已是开启状态，故通过油管封隔器对油管与尾管之间的间隙进行封堵，通过封隔件对尾管进行封堵，且使油管封隔器和封隔件分别位于同一喷口的两侧，使油管的出液口位于封隔出的空间内，座封封隔器后按泵注程序完成重复压裂改造；之后放喷至内外压差一致时工具解封，上提起出管柱。该方法实现了裸眼预制管柱完井条件下的重复压裂改造目的，延长了油井寿命，增加了产量。
Description
技术领域
本发明涉及基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂装置及方法。
背景技术
目前，水平井分段压裂技术已成为致密低渗透油气藏开发的重要手段。针对水平井的不同完井方式，如裸眼预制管柱或套管固井，均有相对应的成熟压裂工艺。其中，与预制管柱完井方式相配套的裸眼封隔器分段压裂工艺，如附图1所示，系采用三级井身结构，仅在直井段a固井，水平段b不固井，裸眼水平段内下入尾管4、封隔器3和投球滑套1组合，采用尾管4悬挂的方式完井，压裂时通过井口投入外径依次变大的小球打开各级投球滑套1，使滑套上的喷口15（也即是尾管上的喷口）喷出高压液体对岩层实现逐段压裂，形成初次压裂裂缝2。
这一工艺具有作业速度快，泄油气面积大等优点，得到了广泛的应用。但若水平井生产情况变差，想要对水平段进行重复压裂改造，由于井内滑套的球座存在变径，使得常规压裂工具难以下入，给重复压裂改造带来困难。
现有技术中水平井的重复压裂改造工艺一般应用在固井完井水平井中，但是裸眼预制管柱完井条件下的重复压裂改造尚未出现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂装置，以解决裸眼预制管柱完井条件下的油井如何增产和提高寿命的技术问题；本发明的目的还在于提供一种基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂方法。
为实现上述目的，本发明基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂装置的技术方案是：基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂装置包括使用时送入到尾管中的油管，油管上安装有用于封堵尾管与油管之间间隙的油管封隔器，所述基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂装置还包括用于封堵尾管的封隔件，所述封隔件与相邻的油管封隔器分别位于同一喷口两侧，所述油管位于封隔件和相邻的油管封隔器之间的位置处设有出液口。
所述封隔件包括端管、套在端管上的端管封隔器和位于端管内的封堵件，所述端管与油管一体连接。
所述封堵件为投球滑套。
所述油管封隔器和端管封隔器均为扩张式封隔器。
所述油管上设有安全接头。
所述安全接头为过球式安全接头。
本发明基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂方法的技术方案是：第一步，对需要改造的尾管中的投球滑套进行钻磨，使尾管内部同径，完成后起出钻磨工具；第二步，通过油管封隔器对油管与尾管之间的间隙进行封堵，通过封隔件对尾管进行封堵，且使油管封隔器和封隔件分别位于同一喷口的两侧；第三步，向压裂装置的油管中通入高压液体。
在下入压裂装置之前，向钻磨后的尾管中下入通井工具以便对尾管内壁的粘附物进行清除，完成后起出通井工具。
起出通井工具后且在下入压裂装置之前，向尾管中下入模拟通井工具，以模拟压裂装置的入井状态。
本发明基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂装置的有益效果是：采用本发明的基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂装置，可实现对裸眼预制管柱完井条件下水平井的重复改造，延长了油井寿命，增加了产量，提高了经济效益。
本发明基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂方法的有益效果是：首先对预置管柱内原压裂滑套球座进行磨铣，实现井筒全通径，为重复压裂装置下入提供通道；通过两道通井工序，清除套管壁磨铣球座后残留的钢渣等杂物，减小重复压裂装置遇阻风险；由于套管内喷砂口在初次压裂后已是开启状态，故使用两个扩张式封隔器对喷砂口两端进行封堵，将喷砂滑套对应套管喷砂口，座封封隔器后按泵注程序完成重复压裂改造；之后放喷至内外压差一致时工具解封，上提起出管柱。该方法实现了裸眼预制管柱完井条件下的重复压裂改造目的，延长了油井寿命，增加了产量，提高了经济效益。
附图说明
图1为现有技术初次压裂后的结构示意图；
图2为本发明基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂装置的具体实施例结构示意图；
图3为图2的重复压裂装置在使用时的状态示意图；
图4为图3中重复压裂装置的工作状态内部结构示意图；
图5为重复压裂装置的另一种实施例结构示意图；
图中：1-投球滑套，2-初次压裂裂缝，3-封隔器，4-尾管，5-悬挂器，6-回接筒，7-套管，8-压裂井口，9-水力锚，10-油管，11-单流阀，12-扩张式封隔器，13-安全接头，14-出液口,15-喷口，16-外管柱，17-堵头，a-直井段，b-水平段，c-压裂高压液体流向。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂装置的具体实施例，如图2至图4所示，基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂装置包括油管10、扩张式封隔器3和投球滑套1，通过两个扩张式封隔器3将待压裂部位的油管10外周与尾管内周之间的缝隙封堵，通过投入低密度球并在油管10内高压液体的冲击下堵住油管10出口，打开投球滑套1的出液口14，在高压油的冲击下实现对岩层的二次压裂改造，以提高产量。
如图2所示，油管10为外加厚倒角油管，油管10的上游的一侧连接有过球式安全接头13，油管10的下游的一侧连接有单流阀11，油管10的中间还连接有过球式安全接头13，以便在起出压裂装置时遇到砂卡情况下，可通过投球打开二级安全接头13，进行分步打捞作业。油管10的首尾两侧还安装有扩张式封隔器3，可在油管10通入高压油时自动撑开，并在卸载时自动松弛，两个扩张式封隔器3之间的油管10上安装有投球滑套1（或喷砂滑套），投球滑套1紧挨中间的过球式安全接头13设置。
尾管的外部设有外管柱16，直接与岩层接触。
本发明基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂方法的具体实施例：
油井采用三级井身结构完井，直井段固井完井，表层套管外径273.1mm、下深349.2m，技术套管外径177.80mm、下深2203.0m。
水平段不固井，管柱组合由下至依次为：水平井底部循环总成（2554.5m）+φ114.3mm尾管+压差滑套（2504.7m）+φ114.3mm尾管+裸眼封隔器（2465.9m）+φ114.3mm尾管+投球滑套1(2417.8m)+φ114.3mm尾管+裸眼封隔器（2379.2 m）+φ114.3mm尾管+投球滑套1（2342.4m）+裸眼封隔器（2303.8m）+φ114.3mm尾管+投球滑套1(2255.8m)+φ114.3mm尾管+裸眼封隔器（2217.2m）+φ114.3mm尾管+尾管悬挂封隔器（1829.3m）。
水平段尾管外径114.3mm，内径101.6mm。悬挂器5长度1.5m，内径105mm。该井前期完成4段压裂，现产量下降，设计对水平段2255.8m处进行重复压裂。
竖直井段设有悬挂器，用于悬挂尾管，还设有回接筒6、水力锚9和套管7。
具体施工步骤如下：
1）安装防喷器，连接地面管线，对防喷器和地面管线试压25MPa，稳压30min，不渗不漏为合格；
2）下连续油管钻磨工具组合，自下而上依次包括：φ92mm磨铣头、马达、液压丢手、连接器、连续油管10，对井内预置管柱滑套和球座进行钻磨，磨铣至人工井底，后起出钻磨工具组合；
3）下入通井工具组合，自下而上依次包括：φ89mm通井规、无接箍油管、φ89mm通井规、安全接头13、无接箍油管，清除套管7和尾管内壁上粘附的固体物质，如钢渣、毛刺等，通井至人工井底，后起出通井工具组合；
4）下入模拟通井工具组合，自下而上依次包括：φ89mm通井规、平式倒角油管、φ89mm通井规、安全接头13、平式倒角油管，分别进行压裂管柱入井状态、通井规入井阻力是否影响压裂管柱的下入、管柱入井能否顺利到达压裂位置等模拟，为压裂装置的油管管柱入井做好前期准备，随后起出模拟通井工具组合；
5）下入重复压裂装置，自下而上依次包括：单流阀11、φ87mm扩张式封隔器3、喷砂滑套、过球式安全接头13、φ87mm扩张式封隔器3、过球式安全接头13、外加厚倒角油管、水力锚9、外加厚倒角油管，其中，喷砂滑套下入位置2255.8m，两个φ87mm扩张式封隔器3座封位置分别为2260.1m和2244.3m，水力锚9下入位置1781.4m；
6）安装压裂井口8，打开油套环空，提泵车排量至1.5m3/min，环空不返液表明两个封隔器完成座封，之后关闭油套环空，按照泵注程序完成压裂；
7）放喷至井口压力降为零，起出重复压裂工具，如起出过程中遇砂卡，则投球打压打开安全接头13，分步打捞。
在其他实施例中，如图5所示，其油管10上仅设置一个扩张式封隔器12，采用堵头17替代上一实施例中的另一个扩张式封隔器，本实施例中不用设置投球滑套，通过扩张式封隔器和堵头在尾管内部封隔出一个空间，油管的端口即为出液口14，从油管的出液口流出的高压液体流入扩张式封隔器和堵头形成的空间后通过尾管和外管柱上的喷口15喷出，对岩层进行重复压裂改造。
Claims (6)
1.基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂装置，其特征是，包括使用时送入到尾管中的油管，油管上安装有用于封堵尾管与油管之间间隙的油管封隔器，所述基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂装置还包括用于封堵尾管的封隔件，所述封隔件与相邻的油管封隔器分别位于同一喷口两侧，所述油管位于封隔件和相邻的油管封隔器之间的位置处设有出液口，所述封隔件包括端管、套在端管上的端管封隔器和位于端管内的封堵件，所述端管与油管一体连接，所述封堵件为投球滑套，所述油管封隔器和端管封隔器均为扩张式封隔器，两个扩张式封隔器分别位于出液口的沿油管轴线方向的两侧，尾管上于两个扩张式封隔器的沿尾管轴线方向的两侧分别设有封隔器，封隔器位于外管柱与尾管之间的环形空间中，使用时，通过投入低密度球并在油管内高压液体的冲击下堵住油管出口，打开投球滑套的出液口，在高压油的冲击下实现对岩层的二次压裂改造。
2.根据权利要求1所述的基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂装置，其特征是，所述油管上设有安全接头。
3.根据权利要求2所述的基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂装置，其特征是，所述安全接头为过球式安全接头。
4.基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂方法，其特征是，该方法使用上述权利要求1-3任意一项所述的基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂装置，该方法具体步骤是：第一步，对需要改造的尾管中的投球滑套进行钻磨，使尾管内部同径，完成后起出钻磨工具；第二步，通过油管封隔器对油管与尾管之间的间隙进行封堵，通过封隔件对尾管进行封堵，且使油管封隔器和封隔件分别位于同一喷口的两侧；第三步，向压裂装置的油管中通入高压液体。
5.根据权利要求4所述的基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂方法，其特征是，在下入压裂装置之前，向钻磨后的尾管中下入通井工具以便对尾管内壁的粘附物进行清除，完成后起出通井工具。
6.根据权利要求5所述的基于裸眼预置管柱完井的水平井重复压裂方法，其特征是，起出通井工具后且在下入压裂装置之前，向尾管中下入模拟通井工具，以模拟压裂装置的入井状态。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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