CN112211601A - 小井眼井用连续油管与封隔器联作分段压裂管柱及方法 - Google Patents
小井眼井用连续油管与封隔器联作分段压裂管柱及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种小井眼井用连续油管与封隔器联作分段压裂管柱及方法，该管柱包括套管、连续油管、连接器、液压安全丢手、水力喷砂器、上封隔器、滑套座、变径丢手回接筒、下封隔器、油管、多个底封隔器、浮箍、导向筛管和裸眼段，所述的连续油管位于套管内，连续油管下端通过连接器与液压安全丢手连接。本发明下放到目的储层预定位置，泵送指定规格钢球坐封封隔器并丢手压裂管柱，实现对原储层和新储层改造段的封隔，然后通过压裂管柱进行逐段改造，改造完成后，起出压裂管柱，下入生产管柱。储层改造后，井筒具有全通径，降低后期井筒维护处理难度和作业风险，利于后期二次改造。
Description
技术领域
本发明涉及油田勘探开发井下作业技术领域，具体涉及小井眼井用连续油管与封隔器联作分段压裂管柱及方法，适合于油气田侧钻或类似小井眼油气井储层分段压裂改造。
背景技术
随着国内大多数油藏逐渐进入开发中后期，有效动用地层剩余油，充分挖掘油藏潜力，低成本保持老区稳产显得尤为迫切，综合考虑降低钻井投入、征地费用、地面设备成本等因素，在原老井段侧钻新井眼作为一种行之有效的工艺技术日益受到重视。对于层系较多的储层，开展侧钻小井眼分段压裂对于充分挖掘油藏潜力意义重大。
受到原5½〞套管尺寸的限制，目前长庆油田老井侧钻井普遍使用4〞钻头开窗侧钻，该小井眼井可以选择悬挂3½〞裸眼封隔器改造工具进行分段压裂改造，但是常规裸眼封隔器改造工具依靠裸眼封隔器内通径自下而上逐渐增大，通过投送压裂球与分级球座密封实现管内封隔，随着分压级数的增多，压裂管柱内通径逐渐减小，管柱内变径逐渐增多。压裂过程中如发生砂堵等异常情况，处理困难，施工风险大。并且，由于管内变径，影响了后期井筒维护和重复改造。
发明内容
为了克服现有施工风险大且由于管内变径，影响了后期井筒维护和重复改造的问题，本发明提供一种小井眼井用连续油管与封隔器联作分段压裂管柱及方法，本发明储层改造后，井筒具有全通径，降低后期井筒维护处理难度和作业风险，利于后期重复改造。
本发明采用的技术方案为：
小井眼井用连续油管与封隔器联作分段压裂管柱，包括套管、连续油管、连接器、液压安全丢手、水力喷砂器、上封隔器、滑套座、变径丢手回接筒、下封隔器、油管、多个底封隔器、浮箍、导向筛管和裸眼段，所述的连续油管位于套管内，连续油管下端通过连接器与液压安全丢手连接，所述的液压安全丢手下部依次连接有水力喷砂器、上封隔器、滑套座、变径丢手回接筒、下封隔器、油管、多个底封隔器、浮箍和导向筛管，所述的下封隔器设在套管下部内，所述的油管下部、多个底封隔器、浮箍和导向筛管依次连接后倾斜设置，且均位于裸眼段处；所述的滑套座上设有滑套，所述的滑套通过销钉悬挂在水力喷砂器和上封隔器之间。
所述的变径丢手回接筒为上端小，下端大的筒状结构。
所述的多个底封隔器之间通过油管短节连接。
所述的连续油管管径为1〞～1½〞，所述的套管1为5½〞套管。
所述的裸眼段为4〞裸眼段。
所述的下封隔器为Y441封隔器，底封隔器为Y341封隔器。
小井眼井用连续油管与封隔器联作分段压裂方法，具体步骤为：
步骤一，将侧钻井和小井眼井用连续油管与压缩式封隔器联作分段压裂管柱下放到目的储层预定位置，确保下封隔器悬挂于侧钻井开窗处以上10～15m的位置处，上、下两端设的底封隔器卡住储层改造段位置，同时避开套管节箍；
步骤二，泵送大直径钢球座落在变径丢手回接筒小径处，打压至20Mpa时，下封隔器和底封隔器坐封；打压至30Mpa时，变径丢手回接筒在小径处丢手，上提变径丢手回接筒以上的压裂管柱；
步骤三，泵送小直径钢球座落在水力喷砂器5和上封隔器的滑套处，打压至10-15Mpa，剪切水力喷砂器和上封隔器与滑套之间的连接销钉，滑套与小直径钢球一同落至滑套座上，此时水力喷砂器和上封隔器液流通道打开；
步骤四，连续油管拖动压裂管柱对准储层，依次进行水力喷砂射孔和环空压裂改造；
步骤五，改造完成后，起出压裂管柱，将油管连接密封插管插入变径丢手回接筒大径处后，并将油管头悬挂于井口，作为生产管柱使用。
所述的步骤四中，进行水力喷砂射孔和环空压裂改造的方法为：从连续油管2注入射孔液，进行水力喷砂射孔，射孔过程中，射孔液从连续油管2注入，从油套环空返出；射孔完成后，从油套环空注入压裂液，同时连续油管保持伴注。
所述的下封隔器和底封隔器的坐封方式为力：打压至15～20Mpa，从井口至井底的方向，自上而下下封隔器、多个底封隔器的坐封力依次减少0.5Mpa～1Mpa。
本发明的有益效果为：
1、本发明采用连续油管带底封隔器分级压裂替代传统裸眼封隔器分级投球压裂，避免了裸眼封隔器压裂工具预置射孔井段不准确的风险。
2、本发明压裂方法为从油套环空注入压裂液，连续油管保持低排量伴注，施工排量可达6m3/min以上，可以扩大改造规模，延长裂缝延伸距离。
3、本发明能够实现压后快速返排，避免压后井筒内残留压裂球的剩余工具。
4、本发明储层改造后，井筒具有全通径，降低后期井筒维护处理难度和作业风险，利于后期重复改造。
以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中，附图标记为：1、套管；2、连续油管；3、连接器；4、液压安全丢手；5、水力喷砂器；6、上封隔器；7、滑套座；8、变径丢手回接筒；9、下封隔器；10、油管；11、底封隔器一；12、底封隔器二；13底封隔器三； 14、浮箍；15、导向筛管；16、裸眼段。
具体实施方式
实施例1：
为了克服现有施工风险大且由于管内变径，影响了后期井筒维护和重复改造的问题，本发明提供如图1所示的小井眼井用连续油管与封隔器联作分段压裂管柱及方法，本发明储层改造后，井筒具有全通径，降低后期井筒维护处理难度和作业风险，利于后期重复改造。
小井眼井用连续油管与封隔器联作分段压裂管柱，包括套管1、连续油管2、连接器3、液压安全丢手4、水力喷砂器5、上封隔器6、滑套座7、变径丢手回接筒8、下封隔器9、油管10、多个底封隔器、浮箍14、导向筛管15和裸眼段16，所述的连续油管2位于套管1内，连续油管2下端通过连接器3与液压安全丢手4连接，所述的液压安全丢手4下部依次连接有水力喷砂器5、上封隔器6、滑套座7、变径丢手回接筒8、下封隔器9、油管10、多个底封隔器、浮箍14和导向筛管15，所述的下封隔器9设在套管1下部内，所述的油管10下部、多个底封隔器、浮箍14和导向筛管15依次连接后倾斜设置，且均位于裸眼段16处；所述的滑套座7上设有滑套，所述的滑套通过销钉悬挂在水力喷砂器5和上封隔器6之间。
本发明采用连续油管2带底部封隔器分级压裂替代传统裸眼封隔器分级投球压裂，避免了裸眼封隔器压裂工具预置射孔井段不准确的风险。本发明压裂方法为从油套环空注入压裂液，连续油管保持低排量伴注，施工排量可达6m3/min以上，可以扩大改造规模，延长裂缝延伸距离。本发明储层改造后，井筒具有全通径，降低后期井筒维护处理难度和作业风险，利于后期重复改造。
本发明的工作过程为：
一、将侧钻井和小井眼井用连续油管与压缩式封隔器联作分段压裂管柱下放到目的储层预定位置，确保Y441封隔器9悬挂于侧钻井开窗处以上10～15m的位置上、底封隔器一11、底封隔器二12、底封隔器三13卡住储层改造段位置，同时避开套管节箍；
二、泵送大直径钢球座落在变径丢手回接筒8小径处，打压至20Mpa时，Y441封隔器9和底封隔器11、12、13坐封；打压至30Mpa时，变径丢手回接筒8在小径处丢手，上提变径丢手回接筒8以上的压裂管柱；
三、 泵送小直径钢球座落在水力喷砂器5和可控封隔器6的滑套处，打压至15Mpa，剪切水力喷砂器5和可控封隔器6与滑套之间的连接销钉，滑套与小直径钢球一同落至滑套座7上，此时水力喷砂器5和可控封隔器6液流通道打开；
四、连续油管拖动压裂管柱对准储层，依次进行水力喷砂射孔，环空压裂改造：从连续油管注入射孔液，进行水力喷砂射孔，射孔过程中，射孔液从连续油管注入，从油套环空返出。射孔完成后，从油套环空注入压裂液，同时连续油管保持低排量伴注；
五、改造完成后，起出压裂管柱，将油管连接密封插管插入变径丢手回接筒8大径处后，并将油管头悬挂于井口，作为生产管柱使用。
本发明中大直径钢球和小直径钢球根据需求进行选择不同的直径。能实现坐封和丢手即可。本发明通过连续油管2连接用于压裂的管柱和封隔管柱下放到目的储层预定位置，泵送指定规格钢球坐封封隔器并丢手压裂管柱，实现对原储层和新储层改造段的封隔，然后通过压裂管柱进行逐段改造，改造完成后，起出压裂管柱，下入生产管柱。本发明采用连续油管2带底封隔器分级压裂替代传统裸眼封隔器分级投球压裂，避免了裸眼封隔器压裂工具预置射孔井段不准确的风险；施工排量可达6m3/min以上，可以扩大改造规模，延长裂缝延伸距离；能够实现压后快速返排，避免压后井筒内残留压裂球等剩余工具；储层改造后，井筒具有全通径，降低后期井筒维护处理难度和作业风险，利于后期二次改造。
实施例2：
基于实施例1的基础上，本实施例中，优选的，所述的变径丢手回接筒8为上端小，下端大的筒状结构。
优选的，所述的多个底封隔器之间通过油管短节连接。
优选的，所述的连续油管2管径为1〞～1½〞，所述的套管1为5½〞套管。
优选的，所述的裸眼段16为4〞裸眼段。
优选的，所述的下封隔器9为Y441封隔器，底封隔器为Y341封隔器。
本发明中上封隔器采用可控封隔器，本发明中变径丢手回接筒8大径部分、Y441封隔器、油管10、多个Y341封隔器、浮箍14、导向筛管15组成封隔的管柱。
连续油管2、连接器3、液压安全丢手4、水力喷砂器5、可控封隔器6、滑套座7、变径丢手回接筒8小径部分组成用于压裂的管柱。本发明中通过销钉将滑套悬挂于水力喷砂器5和可控封隔器之间，封堵了水力喷砂器5和可控封隔器液流通道，泵送钢球座落在水力喷砂器5和可控封隔器的滑套处，并打压至10～15Mpa，销钉剪断，水力喷砂器5和可控封隔器液流通道打开。
泵送钢球座落于变径丢手回接筒8小径处，并打压至25～30Mpa，变径丢手回接筒8将从小径处丢手，丢手后可通过密封插管与变径丢手回接筒大径处对扣连接。
小井眼井用连续油管与封隔器联作分段压裂方法，具体步骤为：
步骤一，将侧钻井和小井眼井用连续油管与压缩式封隔器联作分段压裂管柱下放到目的储层预定位置，确保下封隔器9悬挂于侧钻井开窗处以上10～15m的位置处，上、下两端设的底封隔器卡住储层改造段位置，同时避开套管节箍；
步骤二，泵送大直径钢球座落在变径丢手回接筒8小径处，打压至20Mpa时，下封隔器9和底封隔器坐封；打压至30Mpa时，变径丢手回接筒8在小径处丢手，上提变径丢手回接筒8以上的压裂管柱；
步骤三，泵送小直径钢球座落在水力喷砂器5和上封隔器6的滑套处，打压至10-15Mpa，剪切水力喷砂器5和上封隔器6与滑套之间的连接销钉，滑套与小直径钢球一同落至滑套座7上，此时水力喷砂器5和上封隔器6液流通道打开；
步骤四，连续油管2拖动压裂管柱对准储层，依次进行水力喷砂射孔和环空压裂改造；
步骤五，改造完成后，起出压裂管柱，将油管连接密封插管插入变径丢手回接筒大径处后，并将油管头悬挂于井口，作为生产管柱使用。
优选的，所述的步骤四中，进行水力喷砂射孔和环空压裂改造的方法为：从连续油管2注入射孔液，进行水力喷砂射孔，射孔过程中，射孔液从连续油管2注入，从油套环空返出；射孔完成后，从油套环空注入压裂液，同时连续油管2保持伴注。
优选的，所述的下封隔器9和底封隔器的坐封方式为力：打压至15～20Mpa，从井口至井底的方向，自上而下下封隔器9、多个底封隔器的坐封力依次减少0.5Mpa～1Mpa。
本发明中Y441封隔器及多个底封隔器之间通过油管短节连接，油管10及油管短节长度根据施工油气井的深度和产层的深度确定。
本发明采用连续油管2带下封隔器分级压裂替代传统裸眼封隔器分级投球压裂，避免了裸眼封隔器压裂工具预置射孔井段不准确的风险。本发明压裂方法为从油套环空注入压裂液，连续油管保持低排量伴注，施工排量可达6m3/min以上，可以扩大改造规模，延长裂缝延伸距离。
本发明针对目前裸眼封隔器分段压裂技术存在的技术问题，从降低作业安全风险、井筒维护难度出发，结合目前成熟技术现状，提高单段评价准确性，提出小井眼井用连续油管与封隔器联作分段压裂管柱及方法。即下入相同通径裸眼封隔器完井，封隔储层，采用连续油管喷砂射孔，底部封隔器在连续油管带动下逐级上提实施分隔，环空逐级压裂，压后井筒全通径。本发明能够实现压后快速返排，避免压后井筒内残留压裂球等剩余工具。本发明储层改造后，井筒具有全通径，降低后期井筒维护处理难度和作业风险，利于后期重复改造。
以上举例仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本发明中未详细描述的装置结构及其方法步骤均为现有技术，本发明中将不再进行进一步的说明。
Claims (9)
1.小井眼井用连续油管与封隔器联作分段压裂管柱，其特征在于：包括套管（1）、连续油管（2）、连接器（3）、液压安全丢手（4）、水力喷砂器（5）、上封隔器（6）、滑套座（7）、变径丢手回接筒（8）、下封隔器（9）、油管（10）、多个底封隔器、浮箍（14）、导向筛管（15）和裸眼段（16），所述的连续油管（2）位于套管（1）内，连续油管（2）下端通过连接器（3）与液压安全丢手（4）连接，所述的液压安全丢手（4）下部依次连接有水力喷砂器（5）、上封隔器（6）、滑套座（7）、变径丢手回接筒（8）、下封隔器（9）、油管（10）、多个底封隔器、浮箍（14）和导向筛管（15），所述的下封隔器（9）设在套管（1）下部内，所述的油管（10）下部、多个底封隔器、浮箍（14）和导向筛管（15）依次连接后倾斜设置，且均位于裸眼段（16）处；所述的滑套座（7）上设有滑套，所述的滑套通过销钉悬挂在水力喷砂器（5）和上封隔器（6）之间。
2.根据权利要求1所示的小井眼井用连续油管与封隔器联作分段压裂管柱，其特征在于：所述的变径丢手回接筒（8）为上端小，下端大的筒状结构。
3.根据权利要求1所示的小井眼井用连续油管与封隔器联作分段压裂管柱，其特征在于：所述的多个底封隔器之间通过油管短节连接。
4.根据权利要求1所示的小井眼井用连续油管与封隔器联作分段压裂管柱，其特征在于：所述的连续油管（2）管径为1〞～1½〞，所述的套管（1）为5½〞套管。
5.根据权利要求1所示的小井眼井用连续油管与封隔器联作分段压裂管柱，其特征在于：所述的裸眼段（16）为4〞裸眼段。
6.根据权利要求1所示的小井眼井用连续油管与封隔器联作分段压裂管柱，其特征在于：所述的下封隔器（9）为Y441封隔器，底封隔器为Y341封隔器。
7.小井眼井用连续油管与封隔器联作分段压裂方法，其特征在于：具体步骤为：
步骤一，将侧钻井和小井眼井用连续油管与压缩式封隔器联作分段压裂管柱下放到目的储层预定位置，确保下封隔器（9）悬挂于侧钻井开窗处以上10～15m的位置处，上、下两端设的底封隔器卡住储层改造段位置，同时避开套管节箍；
步骤二，泵送大直径钢球座落在变径丢手回接筒（8）小径处，打压至20Mpa时，下封隔器（9）和底封隔器坐封；打压至30Mpa时，变径丢手回接筒（8）在小径处丢手，上提变径丢手回接筒（8）以上的压裂管柱；
步骤三，泵送小直径钢球座落在水力喷砂器（5）和上封隔器（6）的滑套处，打压至10-15Mpa，剪切水力喷砂器（5）和上封隔器（6）与滑套之间的连接销钉，滑套与小直径钢球一同落至滑套座（7）上，此时水力喷砂器（5）和上封隔器（6）液流通道打开；
步骤四，连续油管（2）拖动压裂管柱对准储层，依次进行水力喷砂射孔和环空压裂改造；
步骤五，改造完成后，起出压裂管柱，将油管连接密封插管插入变径丢手回接筒大径处后，并将油管头悬挂于井口，作为生产管柱使用。
8.根据权利要求7所示的小井眼井用连续油管与封隔器联作分段压裂方法，其特征在于：所述的步骤四中，进行水力喷砂射孔和环空压裂改造的方法为：从连续油管（2）注入射孔液，进行水力喷砂射孔，射孔过程中，射孔液从连续油管（2）注入，从油套环空返出；射孔完成后，从油套环空注入压裂液，同时连续油管（2）保持伴注。
9.根据权利要求7所示的小井眼井用连续油管与封隔器联作分段压裂方法，其特征在于：所述的下封隔器（9）和底封隔器的坐封方式为力：打压至15～20Mpa，从井口至井底的方向，自上而下下封隔器（9）、多个底封隔器的坐封力依次减少0.5Mpa～1Mpa。
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