CN111155984A - 可溶桥塞适配器及动态井温测量方法和可溶桥塞制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可溶桥塞适配器，包括适配器本体和温度采集记录装置，温度采集记录装置固定在适配器本体上，适配器本体用于连接座封工具和可溶桥塞，温度采集记录装置用于检测并记录适配器本体所处的环境温度。本发明还公开了采用上述可溶桥塞适配器的动态井温测量方法和可溶桥塞制作方法，本发明提供的可溶桥塞适配器及动态井温测量方法和可溶桥塞制作方法，可对泵送可溶桥塞时井下动态环境温度进行测量，操作方便，成本低廉，为本区块内使用的理想的可溶桥塞的选材和设计提供依据，利于设计出针对本区块使用的理想的可溶桥塞。

Description

可溶桥塞适配器及动态井温测量方法和可溶桥塞制作方法

技术领域

本发明涉及油气开采技术领域，尤其涉及可溶桥塞适配器及动态井温测量方法和可溶桥塞制作方法。

背景技术

在油气开发领域，非常规完井工艺中,常使用桥塞对地层进行分段式水力压裂改造，水平井分段压裂技术成为储层改造、有效提高单井产量的重要手段，桥塞是分段压裂的重要工具。

可溶性桥塞是一种临时密封井筒的新型桥塞，其优势在于可在井内条件下自行溶解，从而降低、免除压裂作业完成后的钻塞作业，降低整体成本和作业风险。使用时，可溶桥塞通过适配器与包括座封工具和射孔枪串等工具的工具串连接，可溶桥塞通过适配器与座封工具连接，并通过井口泵送液体将连接有可溶桥塞的工具串送入水平井内，由适配器连接的座封工具和可溶桥塞到达预设的座封位置后，激发座封工具，将可溶桥塞座封，达到密封井筒的功能，可溶桥塞座封后，适配器与可溶桥塞解除连接，上提包括适配器、座封工具和射孔枪串的工具串，射孔枪串到设计射孔位置后进行射孔，射孔完成后，包括适配器、座封工具及射孔枪串的工具串由工具串后端连接的电缆经井筒收回地面，工具串出井后，通过井口向井筒内投球，进行压裂，完成一段压裂作业，本段压裂完成后，重复以上步骤，进行下一段压裂作业。在压裂作业完成后，随着井温回升，井筒内液体矿化度上升，使可溶桥塞溶解。

可溶桥塞的溶解性是其性能评价的重要指标。理想的可溶性桥塞须要保证在座封完成后到本段压裂作业完成前不发生溶解，保持井筒密封，而压裂作业完成，井温回升后又要迅速、充分溶解，减少通井时间，保证通井效果。可溶桥塞的溶解速度与井内环境温度相关，井内环境温度越高，可溶桥塞溶解越快，越低则越慢，准确掌握可溶桥塞在井内座封处流体条件下的动态环境温度，对可溶桥塞的选材和设计均至关重要。

可溶桥塞处于井下流体环境中，泵送和压裂作业泵入井筒内的液体均会影响井下环境温度，现有技术多对无流体条件下的井下静态环境温度进行了测量，但无流体条件下的井下静态环境温度与有流体条件下的井下动态环境温度差异大，以此数据作为参考通过模拟设计出的可溶桥塞溶解性能不好，不能保证可溶桥塞在泵送和压裂作业时的封堵效果以及在压裂完成后的溶解效率。

现有使用井下实时光纤检测的技术对有流体条件下的井下动态环境温度进行测量的方法，但此种检测方法成本高，操作复杂。由于同一区块内的水平井在同一深度井下环境温度差异不大，不同区块的水平井井下环境温度千差万别，为保证可溶桥塞的使用效果，每一区块内的水平井均需要独立设计和选择与此区块相对应的理想的可溶桥塞，若使用实时光纤检测技术，对于每一区块的水平井均须选用一口井进行实时光纤检测，会大大增加成本和工作量。

发明内容

本发明旨在提供一种可溶桥塞适配器及动态井温测量方法和可溶桥塞制作方法，可对泵送可溶桥塞时井下动态环境温度进行测量，操作方便，成本低廉，可为本区块内水平井使用的理想的可溶桥塞的选材和设计提供依据，利于设计出针对本区块内水平井使用的理想的可溶桥塞。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明公开的可溶桥塞适配器，包括适配器本体和温度采集记录装置，所述温度采集记录装置固定在所述适配器本体上，所述适配器本体用于连接座封工具和可溶桥塞，所述温度采集记录装置用于检测并记录所述适配器本体所处的环境温度。

本发明的有益效果是：适配器本体随可溶桥塞泵送到井下，同可溶桥塞处于同样的井下流体环境中，适配器本体上的温度采集记录装置可对泵送可溶桥塞时井下动态环境温度进行测量并记录，在回收适配器本体后，可获取井下动态环境温度，操作方便，成本低廉，可为本区块内水平井使用的理想的可溶桥塞的选材和设计提供依据，利于设计出针对本区块内水平井使用的理想的可溶桥塞。

进一步的，还包括安装销，所述适配器本体上具有与所述安装销适配的第一安装孔，所述安装销插入所述第一安装孔内并与所述适配器本体可拆卸连接，所述安装销的端部开有第二安装孔，所述第二安装孔为盲孔，所述第二安装孔的开口处具有与其适配的堵头，所述堵头与所述第二安装孔可拆卸连接，所述温度采集记录装置设置于所述第二安装孔内。

采用上述进一步方案的有益效果是：温度采集记录装置安装于安装销内，通过安装销安装于适配器本体上，可对温度采集记录装置起到保护作用，避免在泵送和回收的过程中对温度采集记录装置造成损坏，且安装和拆卸方便。

进一步的，所述安装销外壁具有外螺纹，所述第一安装孔内壁具有与所述外螺纹适配的内螺纹，所述安装销在所述第一安装孔内与所述适配器本体螺纹连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：安装和拆卸方便。

进一步的，所述安装销的端部具有用于带动所述安装销旋转的接头，所述安装销的两端和所述接头均在所述第一安装孔内。

采用上述进一步方案的有益效果是：安装销整体在第一安装孔内，避免在泵送和回收的过程中因凸出而造成井筒、安装销及其内的温度采集记录装置的损坏，可靠性高。

进一步的，所述安装销和所述堵头均为导热材质。

采用上述进一步方案的有益效果是：利于安装销内的温度采集记录装置测量环境温度。

进一步的，所述适配器本体为柱状。

采用上述进一步方案的有益效果是：便于在井筒内移动，减少阻力。

进一步的，所述适配器本体中空且前后贯穿，所述适配器本体的前端用于连接所述可溶桥塞，所述适配器本体的后端用于连接所述座封工具。

采用上述进一步方案的有益效果是：减轻适配器本体的重量，流体可从适配器内腔流过，减小阻力。

进一步的，所述温度采集记录装置设置于所述适配器本体的内腔内。

采用上述进一步方案的有益效果是：既能避免温度采集记录装置凸出于适配器本体外易发生碰撞造成损坏，又能与流体环境充分接触，便于测量动态环境温度。

本发明公开的动态井温测量方法，包括如下步骤：

安装温度采集记录装置：将温度采集记录装置安装于适配器本体上，座封工具和可溶桥塞通过所述适配器本体连接；

第一次泵送：所述安装温度采集记录装置步骤完成后，将连接有所述适配器本体和所述座封工具的所述可溶桥塞放入井筒，通过井口向所述井筒内通入泵送液，将所述可溶桥塞泵送到第一座封位置；

第一次座封：所述可溶桥塞到达所述第一座封位置后座封；

第一次温度采集并记录：在所述第一次泵送步骤和所述第一次座封步骤中，所述温度采集记录装置采集并记录动态环境温度；

第一次出井：所述第一次座封步骤完成后，所述适配器本体与所述可溶桥塞解除连接，所述适配器本体和所述座封工具经所述井筒回收到地面，通过所述适配器本体上的所述温度采集记录装置在地面获取所述第一次温度采集并记录步骤中采集并记录的动态环境温度；

第一次压裂：在所述第一次出井步骤完成后，通过所述井口向所述井筒通入压裂液。

本发明的有益效果是：适配器本体上的温度采集记录装置在进行分段压裂的过程中，可对泵送可溶桥塞时井下动态环境温度进行测量，无其他多余操作，操作方便，成本低廉，温度采集记录装置与可溶桥塞处于同样的流体环境中，测量数据精准，可为本区块内使用的理想的可溶桥塞的选材和设计提供依据，利于设计出针对本区块使用的理想的可溶桥塞。

进一步的，在所述第一次压裂步骤中，所述压裂液的流量大于所述第一次泵送步骤中所述泵送液的流量，注入所述井筒内的所述压裂液的总量大于所述第一次泵送步骤中注入所述井筒中的所述泵送液的总量。

采用上述进一步方案的有益效果是：压裂液的流量大于第一次泵送步骤中泵送液的流量，注入井筒内的压裂液的总量大于第一次泵送步骤中注入井筒中的所述泵送液的总量，泵送时井筒内的动态环境温度大于或者等于压裂时井筒内的动态环境温度，只须获取泵送时的动态环境温度，设计的可溶桥塞的溶解温度大于泵送时的动态环境温度的最大值，即可保证可溶桥塞在压裂完成之前不溶解，保持压裂完成前，井筒在第一座封位置处密封。

进一步的，还包括以下步骤：

第二次泵送：在所述第一次压裂步骤完成后，将所述适配器本体放入井筒，所述适配器本体上安装有所述温度采集记录装置，通过所述井口向所述井筒内通入泵送液，将所述适配器本体泵送到井下；

第二次温度采集并记录：在第二次泵送步骤过程中，所述温度采集记录装置采集并记录动态环境温度；

第二次出井：所述第二次温度采集并记录步骤完成后，将所述适配器本体经所述井筒回收到地面，通过所述适配器本体上的所述温度采集记录装置在地面获取所述第二次温度采集并记录步骤中采集并记录的动态环境温度。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过第二次温度采集并记录步骤，可获取上一段压裂完成后水平井内的动态环境温度，为设计可溶桥塞的溶解温度提供依据。

进一步的，所述第二次泵送步骤中，所述适配器本体分别连接有所述座封工具和所述可溶桥塞，所述泵送液将连接有所述适配器本体和所述座封工具的所述可溶桥塞泵送至第二座封位置；

还包括步骤：

第二次座封：在完成所述第二次泵送步骤后，所述可溶桥塞到达所述第二座封位置，所述可溶桥塞在所述第二座封位置处座封；

所述第二次座封步骤完成后，所述可溶桥塞与所述适配器本体解除连接，开始所述第二次出井步骤，在所述第二次出井步骤中，所述座封工具和所述适配器本体均经所述井筒回收到地面；

第二次压裂：所述第二次出井步骤完成后，通过所述井口向所述井筒通入压裂液。

采用上述进一步方案的有益效果是：第二次温度采集并记录步骤在分段压裂工艺完成一段压裂后的下一段压裂工序中，无须其他多余操作，成本低廉，操作简单，不会过多增加工作量。

本发明公开的可溶桥塞制作方法，根据上述的动态井温测量方法测得的动态环境温度设计可溶桥塞。

本发明的有益效果是：设计的可溶桥塞在对应的井下溶解性能好。

进一步的，在设计可溶桥塞的过程中，设计的使所述可溶桥塞的溶解的温度大于所述第一次温度采集并记录步骤中采集并记录的动态环境温度的最大值。

采用上述进一步方案的有益效果是：可保证可溶桥塞在压裂完成之前，不提前溶解，保证压裂效果。

附图说明

图1为可溶桥塞适配器的实施例的示意图之一；

图2为A-A面剖视图；

图3为可溶桥塞适配器的实施例的示意图之二；

图4为适配器本体的实施例的示意图；

图5为水平井的实施例的示意图；

图中：1、适配器本体；2、安装销；3、温度采集记录装置；4、堵头；5、第二安装孔；6、接头；7、第一安装孔；8、井口；9、井筒；10、第一座封位置；11、第二座封位置；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。

如图1-图5所示，本发明公开的可溶桥塞适配器的实施例，包括适配器本体1和温度采集记录装置3，温度采集记录装置3固定在适配器本体1上，适配器本体1用于连接座封工具和可溶桥塞，温度采集记录装置3用于检测并记录适配器本体1所处的环境温度，温度采集记录装置3可采用现有的微型温度采集记录装置3。

作为上述可溶桥塞适配器的实施例的进一步方案，适配器本体1为柱状，优选为圆柱状，适配器本体1前细后粗，粗部和细部之间通过圆台面连接，适配器本体1中空且前后贯穿，适配器本体1的内腔为与其同轴的圆柱状，适配器本体1的前端用于连接可溶桥塞，适配器本体1的后端用于连接座封工具。

作为上述可溶桥塞适配器的实施例的进一步方案，还包括安装销2，适配器本体1上具有与安装销2适配的第一安装孔7，第一安装孔7在适配器本体1的粗部，第一安装孔7沿适配器本体1的径向贯穿适配器本体1相对的两侧，安装销2插入第一安装孔7内并与适配器本体1可拆卸连接，安装销2的端部开有第二安装孔5，第二安装孔5为盲孔，第二安装孔5的开口处具有与其适配的堵头4，堵头4与第二安装孔5可拆卸连接，温度采集记录装置3设置于第二安装孔5内，安装销2和堵头4均为导热材质。

作为上述可溶桥塞适配器的实施例的进一步方案，安装销2外壁具有外螺纹，第一安装孔7内壁具有与外螺纹适配的内螺纹，安装销2在第一安装孔7内与适配器本体1螺纹连接。

作为上述可溶桥塞适配器的实施例的进一步方案，安装销2的端部具有用于带动安装销2旋转的接头6，安装销2的两端和接头6均在第一安装孔7内，外螺纹和接头6分别在安装销2的两端，内螺纹在适配器本体1其中一侧侧壁上，接头6可为外六角接头6，可通过对应的套筒扳手等工具使安装销2旋转，堵头4为NPT堵头4。

作为上述可溶桥塞适配器的实施例的进一步方案，安装销2贯穿适配器本体1的内腔，温度采集记录装置3设置于适配器本体1的内腔内。

本发明公开的动态井温测量方法的实施例，包括如下步骤：

安装温度采集记录装置3：将温度采集记录装置3通过电脑软件进行设定，设置采集记录的时间及频率，将温度采集记录装置3安装于适配器本体1上，座封工具和可溶桥塞通过适配器本体1连接；

第一次泵送：安装温度采集记录装置3步骤完成后，将连接有适配器本体1和座封工具的可溶桥塞放入井筒9，通过井口8向井筒9内通入泵送液，将可溶桥塞泵送到第一座封位置10；

第一次座封：可溶桥塞到达第一座封位置10后座封；

第一次温度采集并记录：在第一次泵送步骤和第一次座封步骤中，温度采集记录装置3采集并记录动态环境温度；

第一次出井：第一次座封步骤完成后，适配器本体1与可溶桥塞解除连接，适配器本体1和座封工具经井筒9回收到地面，通过适配器本体1上的温度采集记录装置3与电脑连接，在地面获取第一次温度采集并记录步骤中采集并记录的动态环境温度，本区块内设计的可溶桥塞溶解的最低温度大于在第一次温度采集并记录步骤中采集并记录的动态环境温度的最大值。

在第一次出井步骤中，温度采集记录装置3也可采集并记录动态环境温度。

第一次压裂：在第一次出井步骤完成后，通过井口8向井筒9通入压裂液。

在第一次压裂步骤中，压裂液的流量大于第一次泵送步骤中泵送液的流量，注入井筒9内的压裂液的总量大于第一次泵送步骤中注入井筒9中的泵送液的总量，水平井中，深度相同，动态环境温度与井筒9中的液体总量和流量相关，确保第一次压裂步骤时井筒9中的动态环境温度低于或者等于第一次泵送步骤时的动态环境温度，设计的可溶桥塞在泵送和压裂均不会发生溶解。

还包括以下步骤：

第二次泵送：在第一次压裂步骤完成后，将适配器本体1放入井筒9，适配器本体1上安装有温度采集记录装置3，通过井口8向井筒9内通入泵送液，将适配器本体1泵送到井下；

第二次温度采集并记录：在第二次泵送步骤过程中，温度采集记录装置3采集并记录动态环境温度，此时获取的动态环境温度为上一段压裂完成后水平井内的动态环境温度；

第二次出井：第二次温度采集并记录步骤完成后，将适配器本体1经井筒9回收到地面，通过适配器本体1上的温度采集记录装置3在地面获取第二次温度采集并记录步骤中采集并记录的动态环境温度。

第二次泵送步骤中，适配器本体1分别连接有座封工具和可溶桥塞，泵送液将连接有适配器本体1和座封工具的可溶桥塞泵送至第二座封位置11；

还包括步骤：

第二次座封：在完成第二次泵送步骤后，可溶桥塞到达第二座封位置11，可溶桥塞在第二座封位置11处座封，第二座封位置11在第一座封位置10的后方；

第二次座封步骤完成后，可溶桥塞与适配器本体1解除连接，开始第二次出井步骤，在第二次出井步骤中，座封工具和适配器本体1均经井筒9回收到地面；

第二次压裂：第二次出井步骤完成后，通过井口8向井筒9通入压裂液。

可使温度采集记录装置3在处于井筒9内的各个步骤中均进行动态环境温度的采集和记录。

上述动态井温测量方法的实施例，通过水平井分段压裂工艺中上一段工序的泵送步骤获取此段泵送时的动态环境温度，通过水平井分段压裂工艺中下一段工序的泵送步骤获取上一段工序中压裂完成后的动态环境温度，以上述两个动态环境温度为依据来设计的可溶桥塞，可保证在压裂完成前不提前溶解。水平井下各处深度相同，各处的动态温度相近，可通过多次重复测量得到复合数据，以此来设计本区块内水平井的可溶桥塞

本发明公开的可溶桥塞制作方法的实施例，根据上述的动态井温测量方法测得的动态环境温度设计可溶桥塞。

在设计可溶桥塞的过程中，设计的使可溶桥塞的溶解的温度大于第一次温度采集并记录步骤中采集并记录的动态环境温度的最大值，以第二次温度采集并记录步骤中采集并记录的动态环境温度作为依据，来设计的可溶桥塞快速、充分溶解的温度。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种可溶桥塞适配器，其特征在于：包括适配器本体(1)和温度采集记录装置(3)，所述温度采集记录装置(3)固定在所述适配器本体(1)上，所述适配器本体(1)用于连接座封工具和可溶桥塞，所述温度采集记录装置(3)用于检测并记录所述适配器本体(1)所处的环境温度。

2.根据权利要求1所述的可溶桥塞适配器，其特征在于：还包括安装销(2)，所述适配器本体(1)上具有与所述安装销(2)适配的第一安装孔(7)，所述安装销(2)插入所述第一安装孔(7)内并与所述适配器本体(1)可拆卸连接，所述安装销(2)的端部开有第二安装孔(5)，所述第二安装孔(5)为盲孔，所述第二安装孔(5)的开口处具有与其适配的堵头(4)，所述堵头(4)与所述第二安装孔(5)可拆卸连接，所述温度采集记录装置(3)设置于所述第二安装孔(5)内。

3.根据权利要求2所述的可溶桥塞适配器，其特征在于：所述安装销(2)和所述堵头(4)均为导热材质。

4.根据权利要求1所述的可溶桥塞适配器，其特征在于：所述适配器本体(1)为柱状。

5.一种动态井温测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

安装温度采集记录装置(3)：将温度采集记录装置(3)安装于适配器本体(1)上，座封工具和可溶桥塞通过所述适配器本体(1)连接；

第一次泵送：所述安装温度采集记录装置(3)步骤完成后，将连接有所述适配器本体(1)和所述座封工具的所述可溶桥塞放入井筒(9)，通过井口(8)向所述井筒(9)内通入泵送液，将所述可溶桥塞泵送到第一座封位置(10)；

第一次座封：所述可溶桥塞到达所述第一座封位置(10)后座封；

第一次温度采集并记录：在所述第一次泵送步骤和所述第一次座封步骤中，所述温度采集记录装置(3)采集并记录动态环境温度；

第一次出井：所述第一次座封步骤完成后，所述适配器本体(1)与所述可溶桥塞解除连接，所述适配器本体(1)和所述座封工具经所述井筒(9)回收到地面，通过所述适配器本体(1)上的所述温度采集记录装置(3)在地面获取所述第一次温度采集并记录步骤中采集并记录的动态环境温度；

第一次压裂：在所述第一次出井步骤完成后，通过所述井口(8)向所述井筒(9)通入压裂液。

6.根据权利要求5所述的动态井温测量方法，其特征在于：在所述第一次压裂步骤中，所述压裂液的流量大于所述第一次泵送步骤中所述泵送液的流量，注入所述井筒(9)内的所述压裂液的总量大于所述第一次泵送步骤中注入所述井筒(9)中的所述泵送液的总量。

7.根据权利要求5所述的动态井温测量方法，其特征在于：还包括以下步骤：

第二次泵送：在所述第一次压裂步骤完成后，将所述适配器本体(1)放入井筒(9)，所述适配器本体(1)上安装有所述温度采集记录装置(3)，通过所述井口(8)向所述井筒(9)内通入泵送液，将所述适配器本体(1)泵送到井下；

第二次温度采集并记录：在第二次泵送步骤过程中，所述温度采集记录装置(3)采集并记录动态环境温度；

第二次出井：所述第二次温度采集并记录步骤完成后，将所述适配器本体(1)经所述井筒(9)回收到地面，通过所述适配器本体(1)上的所述温度采集记录装置(3)在地面获取所述第二次温度采集并记录步骤中采集并记录的动态环境温度。

8.根据权利要求7所述的动态井温测量方法，其特征在于：所述第二次泵送步骤中，所述适配器本体(1)分别连接有所述座封工具和所述可溶桥塞，所述泵送液将连接有所述适配器本体(1)和所述座封工具的所述可溶桥塞泵送至第二座封位置(11)；

还包括步骤：

第二次座封：在完成所述第二次泵送步骤后，所述可溶桥塞到达所述第二座封位置(11)，所述可溶桥塞在所述第二座封位置(11)处座封；

所述第二次座封步骤完成后，所述可溶桥塞与所述适配器本体(1)解除连接，开始所述第二次出井步骤，在所述第二次出井步骤中，所述座封工具和所述适配器本体(1)均经所述井筒(9)回收到地面；

第二次压裂：所述第二次出井步骤完成后，通过所述井口(8)向所述井筒(9)通入压裂液。

9.一种可溶桥塞制作方法，其特征在于：根据如权利要求5-8任一项所述的动态井温测量方法测得的动态环境温度设计可溶桥塞。

10.根据权利要求9所述的可溶桥塞制作方法，其特征在于：在设计可溶桥塞的过程中，设计的使所述可溶桥塞的溶解的温度大于所述第一次温度采集并记录步骤中采集并记录的动态环境温度的最大值。

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