CN111648754A - 连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱，包括连续油管、剪切丢手、套管接箍定位器、水力喷射器、封隔器、滑套座、液压投放工具及井下节流器；所述连续油管通过连接器与液压丢手连接，剪切丢手下端连接有套管接箍定位器，套管接箍定位器下端连接有水力喷射器，水力喷射器下端连接有封隔器，封隔器下端连接有滑套座，滑套座下端连接有液压投放工具，液压投放工具下端连接有井下节流器。本发明克服气井早期无法进行井下节流的缺点，可以大幅降低气井早期成本，提高早期井筒气流的携液能力，达到增产的效果。

Description

连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱及其方法
技术领域
本发明属于油、气田压裂技术领域，特别涉及一种连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱及其方法，适用于套管完井的定向井和直井使用。
背景技术
井下节流技术是依靠井下节流器实现井筒节流降压，利用地温加热的工艺原理。该技术在苏里格气田全面推广应用，实践证明该技术具有降低成本、有效防止水合物形成，提高气井携液生产能力等优点。
目前广泛应用的卡瓦式井下节流器是通过试井钢丝将节流器送入井内设计位置，依靠卡瓦定位，利用胶筒密封油管内壁与装置本体之间的环形空间。气井生产初期由于地层压力过大，依靠试井钢丝实现拖动井下节流器到指定位置较为困难，施工风险高，所以通常要在生产一段时间后地层压力下降到一定程度才开始井下节流。生产初期，为了配合中低压集气模式，通常需要在单井井口使用加热节流装置和注醇装置，造成早期气井成本大幅度增加；并且由于没有井下节流，造成早期气井携液能力差，影响气井产能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱及其方法，克服气井早期无法进行井下节流的缺点，可以大幅降低气井早期成本，提高早期井筒气流的携液能力，达到增产的效果。
为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。
一种连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱，包括连续油管、剪切丢手、套管接箍定位器、水力喷射器、封隔器、滑套座、液压投放工具及井下节流器；所述连续油管通过连接器与液压丢手连接，剪切丢手下端连接有套管接箍定位器，套管接箍定位器下端连接有水力喷射器，水力喷射器下端连接有封隔器，封隔器下端连接有滑套座，滑套座下端连接有液压投放工具，液压投放工具下端连接有井下节流器。
作为本发明的进一步改进，所述的水力喷射器内含滑套。
作为本发明的进一步改进，还包括第一钢球，所述第一钢球能够沿工艺管柱下落，且第一钢球带动水力喷射器的内滑套下落至滑套座内并停止下落。
作为本发明的进一步改进，所述的第一钢球的直径为16.5mm。
作为本发明的进一步改进，还包括第二钢球，所述第二钢球能够沿工艺管柱下落，且第二钢球带动水力喷射器的内滑套下落至液压投放工具内并停止下落。
作为本发明的进一步改进，所述的第二钢球的直径为12.5mm。
作为本发明的进一步改进，所述的封隔器为K344封隔器。
采用所述的连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱的方法，包括以下步骤：
1)首先通洗井作业，下入管柱，通过套管接箍定位器定位，将水力喷射器对准第一段设计射孔位置，投第一钢球，待第一钢球带动水力喷射器内滑套下落至滑套座，水力喷射器启动工作；
2)从连续油管注入射孔液，喷砂射孔；
3)射孔完毕后，关闭套管闸门，控制连续油管排量，进行破裂试验；若该层破裂则继续后续施工，若破裂不成功，则继续射孔或注酸液，直到该层破裂；
4)地层破裂后，从油、套环空注入压裂液，同时连续油管保持注入基液；
5)压裂完毕第一段后，将压裂管柱上提至第二段设计射孔位置，重复步骤2)-4)，完成后续所有施工段的压裂施工；
6)施工完毕后，通过地层压力将第一钢球返排出地面，然后将连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱上提至直井段，通过油套环空进行排液处理；
7)排液完毕后，将井下节流器提放至设计要求的位置，然后投第二钢球，当第二球落至液压投放工具上时，加液压，实现井下节流器丢手、坐封，最后起出剩余管柱。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明采用连续油管、剪切丢手、套管接箍定位器、水力喷射器、K封隔器、滑套座、液压投放工具及井下节流器依次连接的结构形成一体化工艺管柱；排液完毕后，利用压裂管柱将井下节流器坐封于指定位置，可以实现气井早期井下节流，一方面大幅降低了气井早期成本，另一方面提高了早期井筒气流的携液能力，达到增产的效果。利用压裂管柱液压坐封井下节流器，坐封可靠，气井生产过程中，无需再次投放井下节流器，降低了投放成本。
进一步，水力喷射器在下钻过程中有内滑套封堵孔道，内外不连通，不会产生节流压差，保证在下钻过程中K344封隔器不会提前坐封。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。在附图中：
图1为本发明连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱的结构示意图。
图中，1.连续油管，2.连接器，3.液压丢手，4.套管接箍定位器，5.水力喷射器，6.封隔器，7.滑套座，8.液压投放工具，9.井下节流器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
如图1所示，本发明一种连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱，包括连续油管1、连接器2、剪切丢手3、套管接箍定位器4、水力喷射器5、封隔器6、滑套座7、液压投放工具8及井下节流器9。通过连接器2将连续油管1与液压丢手3连接，在剪切丢手3下端连接有套管接箍定位器4，套管接箍定位器4下端连接有水力喷射器5，水力喷射器5有内滑套封堵孔道，只有投球启动后才能正常工作，水力喷射器5下端连接有封隔器6，封隔器下端连接有滑套座7，滑套座7下端连接有液压投放工具8，液压投放工具8下端连接有井下节流器9。
本发明的具体工艺步骤如下：
1)首先通洗井作业，下入连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱，通过套管接箍定位器4定位，将水力喷射器5对准第一段设计射孔位置，投16.5mm的钢球，待钢球带动水力喷射器5的内滑套下落至滑套座7，水力喷射器5启动工作。
2)从连续油管注入射孔液，喷砂射孔。
3)射孔完毕后，关闭套管闸门，控制连续油管排量，进行破裂试验。若该层破裂则继续后续施工，若破裂不成功，则继续射孔或注酸液，直到该层破裂。
4)地层破裂后，从油、套环空注入压裂液，同时连续油管保持0.1m3/min排量注入基液。
5)压裂完毕第一段后，将压裂管柱上提至第二段设计射孔位置，重复步骤2-4，完成后续所有施工段的压裂施工。
6)施工完毕后，通过地层压力将钢球返排出地面，然后将连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱上提至直井段，通过油套环空进行排液处理。
7)排液完毕后，根据设计要求，将井下节流器9提放至设计要求的位置，然后投12.5mm的钢球，当球落至液压投放工具8上时，加液压至20MPa时，实现井下节流器9丢手、坐封，最后起出剩余管柱。
实施例2
参照图1对本发明的实施例进一步说明：
一种连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱，其工艺管柱包括连续油管1、连接器2、剪切丢手3、套管接箍定位器4、水力喷射器5、封隔器6，滑套座7、液压投放工具8及井下节流器9。通过连接器2将连续油管1与液压丢手3连接，在剪切丢手3下端连接有套管接箍定位器4，套管接箍定位器4下端连接有水力喷射器5，水力喷射器5有内滑套封堵孔道，只有投球启动后才能正常工作，水力喷射器5下端连接有K344封隔器6，K344封隔器下端连接有滑套座7，滑套座7下端连接有液压投放工具8，液压投放工具8下端连接有井下节流器9。
作为本发明的进一步改进，还包括第一钢球，所述第一钢球能够沿工艺管柱下落，且第一钢球带动水力喷射器的内滑套下落至滑套座内并停止下落。第一钢球的直径为16.5mm。
第二钢球，所述第二钢球能够沿工艺管柱下落，且第二钢球带动水力喷射器的内滑套下落至液压投放工具内并停止下落。第二钢球的直径为12.5mm。
简述一种连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱及其方法使用过程。
以一口气井水平井为例，该井设计改造三段，对本发明涉及的工艺方法作进一步详细说明。
1)首先通洗井作业，下入连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱，通过套管接箍定位器4定位，将水力喷射器5对准第一段设计射孔位置，投16.5mm的钢球，待钢球带动水力喷射器5内滑套下落至滑套座7，水力喷射器5启动工作。
2)从连续油管注入射孔液，喷砂射孔。
3)射孔完毕后，关闭套管闸门，控制连续油管排量，进行破裂试验。若该层破裂则继续后续施工，若破裂不成功，则继续射孔或注酸液，直到该层破裂。
4)地层破裂后，从油、套环空注入压裂液，同时连续油管保持0.1m3/min排量注入基液。
5)压裂完毕第一段后，将压裂管柱上提至第二段设计射孔位置，重复步骤2-4，完成后续2段的压裂施工。
6)施工完毕后，通过地层压力将钢球返排出地面，然后将连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱上提至直井段，通过油套环空进行排液处理。
7)排液完毕后，根据设计要求，将井下节流器9提放至设计要求的位置，然后投12.5mm的钢球，当球落至液压投放工具8上时，加液压至20MPa时，实现井下节流器9丢手、坐封，最后起出剩余管柱。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (8)

1.一种连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱，其特征在于，包括连续油管(1)、剪切丢手(3)、套管接箍定位器(4)、水力喷射器(5)、封隔器(6)、滑套座(7)、液压投放工具(8)及井下节流器(9)；所述连续油管(1)通过连接器(2)与液压丢手(3)连接，剪切丢手(3)下端连接有套管接箍定位器(4)，套管接箍定位器(4)下端连接有水力喷射器(5)，水力喷射器(5)下端连接有封隔器(6)，封隔器下端连接有滑套座(7)，滑套座(7)下端连接有液压投放工具(8)，液压投放工具(8)下端连接有井下节流器(9)。
2.根据权利要求1所述的一种连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱，其特征在于：所述的水力喷射器内含滑套。
3.根据权利要求2所述的一种连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱，其特征在于：还包括第一钢球，所述第一钢球能够沿工艺管柱下落，且第一钢球带动水力喷射器(5)的内滑套下落至滑套座(7)内并停止下落。
4.根据权利要求3所述的一种连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱，其特征在于：所述的第一钢球的直径为16.5mm。
5.根据权利要求3所述的一种连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱，其特征在于：还包括第二钢球，所述第二钢球能够沿工艺管柱下落，且第二钢球带动水力喷射器(5)的内滑套下落至液压投放工具(8)内并停止下落。
6.根据权利要求5所述的一种连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱，其特征在于：所述的第二钢球的直径为12.5mm。
7.根据权利要求1所述的一种连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱及其方法，其特征在于：所述的封隔器(6)为K344封隔器。
8.采用权利要求6所述的连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)首先通洗井作业，下入管柱，通过套管接箍定位器(4)定位，将水力喷射器(5)对准第一段设计射孔位置，投第一钢球，待第一钢球带动水力喷射器(5)内滑套下落至滑套座(7)，水力喷射器(5)启动工作；
2)从连续油管(1)注入射孔液，喷砂射孔；
3)射孔完毕后，关闭套管闸门，控制连续油管排量，进行破裂试验：
若该层破裂则继续后续施工；
若破裂不成功，则继续射孔或注酸液，直到该层破裂；
4)地层破裂后，从油、套环空注入压裂液，同时连续油管保持注入基液；
5)压裂完毕第一段后，将压裂管柱上提至第二段设计射孔位置，重复步骤2)-4)，完成后续所有施工段的压裂施工；
6)施工完毕后，通过地层压力将第一钢球返排出地面，然后将连续油管压裂与井下节流生产一体化工艺管柱上提至直井段，通过油套环空进行排液处理；
7)排液完毕后，将井下节流器(9)提放至设计要求的位置，然后投第二钢球，当第二球落至液压投放工具(8)上时，加液压，实现井下节流器(9)丢手、坐封，最后起出剩余管柱。
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