CN111058792A - 一种免连续油管射孔免带压作业完井装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种免连续油管射孔免带压作业完井装置及方法，所述免连续油管射孔免带压作业完井装置包括完井套管，完井套管底部固定有趾端压裂阀，趾端压裂阀底部螺纹连接碰压短节，碰压短节底部螺纹连接浮鞋浮箍；还包括固井胶塞和套管堵塞器；固井胶塞用于隔离水泥浆和顶替液；套管堵塞器坐封于完井套管的直井段内；套管堵塞器下端设有底阀。本发明免连续油管射孔免带压作业完井装置利用趾端压裂阀建立水平井第一段压裂通道，免去了第一段连续油管射孔作业，降低了施工成本及风险；利用套管堵塞器常压下入生产油管，缩短试气周期，提高排液效果，降低了施工成本；所述套管堵塞器可以在井筒内溶解或后期根据需要井下打捞，保证了井筒的完整性。
Description
技术领域
本发明属于油气田水平井完井、压裂技术领域，具体涉及一种免连续油管射孔免带压作业完井装置及方法。
背景技术
水平井是近年来提高低渗油气田单井产量的一种有效手段，而固井完井是最常见的完井方式。对于固井完井的水平井来说，由于第一段压裂时没有液体流动通道，压裂前必须用连续油管或油管进行射孔作业，工序复杂，组织难度大，周期较长，且采用连续油管射孔成本较高，油管射孔又存在井控风险；同时，压裂结束后，为了提高排液速度及满足后期生产过程中气体的携液能力，需要下入生产油管；目前的常规做法是采用带压作业设备进行下油管作业，而气田带压作业设备数量少，导致部分井无法及时下入生产油管，影响试气周期，同时，采用带压设备下入油管时间长，费用高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种免连续油管射孔免带压作业完井装置，以解决现有技术中压裂前必须用连续油管或油管进行射孔作业，工序复杂，组织难度大，周期较长；气田带压作业设备数量少，导致部分井无法及时下入生产油管，影响试气周期的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种免连续油管射孔免带压作业完井装置，包括完井套管，完井套管底部固定有趾端压裂阀，趾端压裂阀底部螺纹连接碰压短节，碰压短节底部螺纹连接浮鞋浮箍；
还包括固井胶塞和套管堵塞器；固井胶塞用于隔离水泥浆和顶替液；套管堵塞器坐封于完井套管的直井段内；套管堵塞器下端设有底阀。
进一步的，趾端压裂阀通过螺纹连接在碰压短节上部1-2根套管处。
进一步的，浮鞋浮箍为单流阀。
进一步的，套管堵塞器完成坐封后能够承受大于或等于50MPa的反向压差。
进一步的，套管堵塞器能够在井筒条件下自行溶解或根据需要在后期被打捞出井。
进一步的，套管堵塞器的材质为镁或镁铝合金。
一种基于免连续油管射孔免带压作业完井装置的完井方法，包括：
1)将连接有趾端压裂阀、碰压短节和浮鞋浮箍的完井套管下至井内的设计位置；
2)固井顶替时，将固井胶塞投入完井套管；
3)压裂时，井口加压开启趾端压裂阀，第一段压裂通道打开；
4)压裂结束后，将套管堵塞器下入完井套管内，使套管堵塞器坐封于完井套管直井段的设计位置；
5)加压打掉套管堵塞器的底阀，沟通地层与上部油管，进行排液生产。
进一步的，步骤3)中，固井顶替结束后，固井胶塞锁定在碰压短节内。
进一步的，步骤5)中，用泵车加压15-20MPa。
进一步的，步骤5)中，观察一个井控周期后拆掉井口，在常压下下入生产油管，坐好井口后加压打掉套管堵塞器的底阀。
本发明的有益效果如下：
1、本发明免连续油管射孔免带压作业完井装置利用趾端压裂阀建立水平井第一段压裂通道，免去了第一段连续油管射孔作业，降低了施工成本及风险；
2、本发明免连续油管射孔免带压作业完井装置利用套管堵塞器常压下入生产油管，缩短试气周期，提高排液效果，降低了施工成本；
3、本发明免连续油管射孔免带压作业完井装置的套管堵塞器可以在井筒内溶解或后期根据需要井下打捞，保证了井筒的完整性；
4、本发明方法简单易行，具有很强的实用性，简化了施工流程，降低了施工成本，缩短了完井周期。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，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。在附图中：
图1为本发明免连续油管射孔免带压作业完井装置的结构示意图；
图2为本发明免连续油管射孔免带压作业完井装置的套管堵塞器结构示意图；
图3为本发明免连续油管射孔免带压作业完井装置的固井胶塞结构示意图；
图中，1浮鞋浮箍，2碰压短节，3固井胶塞，4趾端压裂阀，5完井套管，6套管堵塞器，7底阀。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
以一个应用于Φ152.4mm钻头Φ114.3mm套管固井完井的水平井为例，对本发明作进一步的详细说明。
如图1-3所示，本发明一种免连续油管射孔免带压作业完井装置，包括浮鞋浮箍1、碰压短节2、固井胶塞3、趾端压裂阀4、完井套管5、管堵塞器6和底阀7。
套管柱底部设有浮鞋浮箍1，浮鞋浮箍1为单流阀，保证下管柱过程中的井控安全，允许循环及固井时液体及水泥浆通过，固井侯凝时反向流动通道关闭，防止环空水泥浆进入套管内部；
碰压短节2上部通过螺纹和套管连接，下部通过螺纹与浮鞋浮箍1连接；固井胶塞3起到隔离水泥浆和顶替液的作用，顶替结束后，固井胶塞3锁定于碰压短节2内，为防止浮鞋浮箍1失效起到双重保护作用；
趾端压裂阀4通过螺纹连接在碰压短节2上部1-2根套管处，固井结束压裂第一段时井口直接加压，当压力达到趾端压裂阀4的打开压力时，趾端压裂阀4开启，建立第一段压裂通道，可免去第一段连续油管射孔作业；套管堵塞器6为压裂结束后由电缆下入并坐封于完井套管5直井段内，封堵下部已压裂层段，完成坐封后可承受不低于50MPa的反向压差；拆掉井口以后在常压下下入产油管，坐好井口后，用泵车加压15-20MPa，打掉套管堵塞器6的底阀7，沟通地层与上部油管，进行排液生产。套管堵塞器6可以在井筒条件下自行溶解或根据需要后期进行打捞，保证井筒完整性。
趾端压裂阀4连接在完井套管5上，随套管一起下入并完成固井，压裂时可以直接由井口加压开启趾端压裂阀4，免去第一段连续油管射孔带来的施工成本及风险的增加，简化了施工流程，缩短试气周期；而压裂后为了更好的完成排液及满足后期生产过程中的携液能力，需下入小直径生产油管，套管堵塞器6解决了下油管过程中井口带压问题。下入油管后井口加压打掉套管堵塞器6的底阀7，沟通地层与油管，进行排液及生产，套管堵塞器6可自行溶解或根据需要后期进行打捞作业。
本发明一种免连续油管射孔免带压作业完井装置的工作流程如下：
当水平井完钻后，将各工具和完井套管5连接，下至设计位置。完井套管5下入及固井过程中，浮鞋浮箍1为单向流动阀，防止环空内泥浆或水泥浆进入套管内，保证井筒井控安全。固井顶替时，投入固井胶塞3，固井胶塞3起到隔离水泥浆和顶替液以及刮削套管内壁残留水泥的作用，当固井胶塞3到达碰压短节2处后，便锁定在其中，防止浮鞋浮箍1失效时环空水泥进入套管，与浮鞋浮箍1起到双重保护作用。压裂时，井口直接憋压，当井底压力达到趾端压裂阀4开启压力时，第一段压裂通道打开，可以在不需要连续油管射孔的情况下进行第一段压裂施工，降低了组织难度、施工风险和成本。当所有段压裂完毕后，采用电缆下入套管堵塞器6，使其坐封于完井套管5直井段设计位置，封堵下部已压裂层段，完成坐封后可承受不低于50MPa的反向压差；观察一个井控周期后拆掉井口，在常压下下入生产油管，坐好井口后，用泵车加压15-20MPa，打掉套管堵塞器6的底阀7，沟通地层与上部油管，进行排液生产。套管堵塞器6可以在井筒条件下自行溶解或根据需要后期进行打捞，保证井筒完整性。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (10)
1.一种免连续油管射孔免带压作业完井装置，其特征在于，包括完井套管(5)，完井套管(5)底部固定有趾端压裂阀(4)，趾端压裂阀(4)底部螺纹连接碰压短节(2)，碰压短节(2)底部螺纹连接浮鞋浮箍(1)；
还包括固井胶塞(3)和套管堵塞器(6)；固井胶塞(3)用于隔离完井套管(5)内的水泥浆和顶替液；套管堵塞器(6)坐封于完井套管(5)的直井段内；套管堵塞器(6)下端设有底阀(7)。
2.根据权利要求1所述的一种免连续油管射孔免带压作业完井装置，其特征在于，趾端压裂阀(4)通过螺纹连接在碰压短节(2)上部1-2根套管处。
3.根据权利要求1所述的一种免连续油管射孔免带压作业完井装置，其特征在于，浮鞋浮箍(1)为单流阀。
4.根据权利要求1所述的一种免连续油管射孔免带压作业完井装置，其特征在于，套管堵塞器(6)完成坐封后能够承受大于或等于50MPa的反向压差。
5.根据权利要求1所述的一种免连续油管射孔免带压作业完井装置，其特征在于，套管堵塞器(6)能够在井筒条件下自行溶解或根据需要在后期被打捞出井。
6.根据权利要求5所述的一种免连续油管射孔免带压作业完井装置，其特征在于，套管堵塞器(6)的材质为镁或镁铝合金。
7.一种基于权利要求1-6任一项所述的一种免连续油管射孔免带压作业完井装置的完井方法，其特征在于，包括：
1)将连接有趾端压裂阀(4)、碰压短节(2)和浮鞋浮箍(1)的完井套管(5)下至井内的设计位置；
2)固井顶替时，将固井胶塞(3)投入完井套管(5)；
3)压裂时，井口加压开启趾端压裂阀(4)，第一段压裂通道打开；
4)压裂结束后，将套管堵塞器(6)下入完井套管(5)内，使套管堵塞器(6)坐封于完井套管(5)直井段的设计位置；
5)加压打掉套管堵塞器(6)的底阀(7)，沟通地层与上部油管，进行排液生产。
8.根据权利要求7所述的完井方法，其特征在于，步骤3)中，固井顶替结束后，固井胶塞(3)锁定在碰压短节(2)内。
9.根据权利要求7所述的完井方法，其特征在于，步骤5)中，用泵车加压15-20MPa。
10.根据权利要求7所述的完井方法，其特征在于，步骤5)中，观察一个井控周期后拆掉井口，在常压下下入生产油管，坐好井口后加压打掉套管堵塞器(6)的底阀(7)。
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