CN112324416B - 一种老井选择性重复改造用多封隔器工艺管柱及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种老井选择性重复改造用多封隔器工艺管柱及方法，该管柱包括丢手回接筒、第一封隔器、油管、多个压裂阀和多个压缩式封隔器组成，所述的丢手回接筒下部连接有第一封隔器，第一封隔器下部连接有压裂阀和压缩式封隔器，多个压裂阀和多个压缩式封隔器配合串接在一起，其中压裂阀对准需改造储层，多个压缩式封隔器卡住原储层和新储层改造段位置，最下端的压缩式封隔器下部连接有导向筛管。本发明利用封隔器实现对原改造储层的有效封隔，避免压裂液漏入原裂缝中，提高重复改造效果，扩大了重复改造规模，延长裂缝延伸距离。对于原储层，不仅可以封堵原产水层，而且可以根据需要只打开液流通道或者实施二次水力压裂改造。

Description

一种老井选择性重复改造用多封隔器工艺管柱及方法

技术领域

本发明涉及油田勘探开发井下作业技术领域，具体涉及一种老井选择性重复改造用多封隔器工艺管柱及方法，具体属于油气田重复压裂技术领域。

背景技术

低渗透油气藏在我国油气资源中占有较大比例，但该类油气藏具有低孔、低渗的特点，自然产能较低，稳产条件差，大部分井投产前都要经过加砂压裂。但受到地质、工程等多种因素影响，部分井初次压裂后地产，甚至达不到工业油气流，即使达到经济开产价值，生产一段时间后，裂缝导流能力逐渐下降，严重影响油气田的正常开发。为提高油气田单井产量，挖掘油气井生产潜力，选取部分主力层砂体发育、储层物性好、成藏条件优，但生产动态较邻井较差的老井开展重复压裂改造。

与新井改造不同，老井由于长期生产，近井筒地带地层能量亏空，在对其进行重复压裂过程中，如果不对原改造储层进行有效封隔，将导致压裂液漏入原裂缝中，不仅对储层造成二次伤害，而且液体造缝效率低，裂缝延伸距离受限，达不到预期改造目标。同时对于一些老井，生产一段时间后一部分储层近井地带裂缝堵塞，产量逐渐下降，需采取措施解堵；还有一部分开始产水，如果不对该产水储层进行有效封隔，即使重复改造，也将造成油气井过早水淹，严重影响油气井整体产量。

发明内容

为了克服现有老井改造效果差的问题，本发明提供一种老井选择性重复改造用多封隔器工艺管柱及方法，本发明利用多个压缩式封隔器实现对原改造储层的有效封隔，避免压裂液漏入原裂缝中，提高重复改造效果，本发明利用上、下封隔器不仅可以封堵原产水储层，而且可以选择性实施措施，对于近井地带堵塞，则对该储层实施水力压裂的二次改造；对于原储层产油气量正常，则只需投球打开该处储层的液流通道，不影响其产量。

本发明采用的技术方案为：

一种老井选择性重复改造用多封隔器工艺管柱，包括丢手回接筒、第一封隔器、油管、多个压裂阀和多个压缩式封隔器组成，所述的丢手回接筒下部连接有第一封隔器，第一封隔器下部连接有压裂阀和压缩式封隔器，多个压裂阀和多个压缩式封隔器配合串接在一起，其中压裂阀对准需改造储层，多个压缩式封隔器卡住原储层和新储层改造段位置，最下端的压缩式封隔器下部连接有导向筛管。

所述的压裂阀包括上接头、防转销钉、密封圈、挡圈、内滑套、滑套本体、外滑套、剪切销钉、卡簧和下接头，滑套本体两端分别与上接头和下接头螺纹连接，并通过防转销钉固定；所述的滑套本体中部筒壁上设有径向槽孔，槽孔上方设有剪切销钉，外滑套由剪切销钉连接在滑套本体内，且连接面两端设有密封圈；所述的外滑套下部开有凹槽，凹槽内安装有卡簧，所述的滑套本体内下部设有凹槽；所述的内滑套安装在外滑套内，外滑套上部内壁上设有挡圈。

所述的压裂阀有四个，分别为压力阀一、压力阀二、压力阀三和压力阀四，所述的四个压裂阀从下到上依次设在原储层Ⅰ、新储层Ⅰ、新储层Ⅱ和原储层Ⅲ处，新储层Ⅰ与新储层Ⅱ之间还有原储层Ⅱ，所述的压缩式封隔器有五个，分别为压缩式封隔器一、压缩式封隔器二、压缩式封隔器三、压缩式封隔器四和压缩式封隔器五，所述的压缩式封隔器二和压缩式封隔器三分别位于原储层Ⅱ的上下两端；所述的压缩式封隔器一位于压力阀一和压力阀二之间，所述的压缩式封隔器四设在压力阀三与压力阀四之间，且压缩式封隔器四位于原储层Ⅰ上端，所述的压缩式封隔器五位于原储层Ⅰ下端。

每个压裂阀的外滑套内通径均相同，多个压裂阀的内滑套的内通径从下到上依次增大。

所述的第一封隔器与压缩式封隔器的坐封力为15Mpa～25Mpa，从井口至井底的方向，自上而下第一封隔器、多个压缩式封隔器的坐封力依次减少0.5Mpa～1Mpa。

所述的第一封隔器为Y441封隔器，所述的压缩式封隔器为Y341封隔器。

所述的丢手回接筒丢手力为：33Mpa～35Mpa，丢手后可通过密封插管对扣连接。

一种老井选择性重复改造用多封隔器工艺方法，具体步骤为：

步骤一，对需改造新储层和近井地带裂缝堵塞的原储层进行一次性多段射孔作业；

步骤二，将老井选择性重复改造用多封隔器工艺管柱下放到目的储层预定位置，确保压裂阀对准需改造储层，上下封隔器卡住原储层和新储层改造段位置；

步骤三，从连续油管内泵送相应规格的可溶球座落在丢手回接筒处，打压至25Mpa时，第一封隔器和压缩式封隔器坐封；打压至35Mpa时，丢手回接筒丢手，起出丢手回接筒以上部分；

步骤四，从套管内泵送相应规格的可溶球座落至压裂阀处，打压20Mpa剪断剪切销钉，推动外滑套整体下移，露出滑套本体上的压裂端口后，从套管注入压裂液，对需改造储层进行水力压裂：对新储层全部进行水力压裂；对原储层视情况而定，原储层近井地带堵塞，则对该储层实施二次水力压裂的改造；原储层产油气量正常，则只投球打开压裂阀的液流通道；

步骤五，改造完成后，进行排液，排液完成后根据需要将本管柱作为生产管柱使用。

所述的步骤五中，排液完成后，可在井口悬挂速度管柱生产，也可以下油管连接密封插管插入丢手回接筒后，将油管头悬挂于井口，作为生产管柱使用。

本发明的有益效果为：

1、本发明利用上、下封隔器实现对原改造储层的有效封隔，避免压裂液漏入原裂缝中，提高重复改造效果。

2、本发明压裂方法为从套管注入压裂液，施工排量可达6m³/min以上，可以扩大重复改造规模，延长裂缝延伸距离。

3、本发明利用上、下封隔器不仅可以封堵原产水储层，而且可以选择性实施措施，对于近井地带堵塞，则对该储层实施水力压裂的二次改造；对于原储层产油气量正常，则只需投球打开该处储层的液流通道，不影响其产量。

4、本发明改造完成后，可以根据具体需要选择生产管柱，适用多种生产方式。

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2为压裂阀的结构示意图。

图中，1、套管；2、丢手回接筒；3、第一封隔器；4、油管；5、压裂阀一；6、压缩式封隔器一；7、压裂阀二； 8、压缩式封隔器二；9、压缩式封隔器三；10、压裂阀三；11、压缩式封隔器四；12、压裂阀四；13、压缩式封隔器五；14、导向筛管；15、上接头；16、防脱销钉；17、密封圈；18、挡圈；19、内滑套；20、滑套本体；21、外滑套；22、剪切销钉；23、卡簧；24、下接头。

具体实施方式：

实施例1：

为了克服现有老井改造效果差的问题，本发明提供如图1和图2所示的一种老井选择性重复改造用多封隔器工艺管柱及方法，本发明利用多个压缩式封隔器实现对原改造储层的有效封隔，避免压裂液漏入原裂缝中，提高重复改造效果，本发明利用上、下封隔器不仅可以封堵原产水储层，而且可以选择性实施措施，对于近井地带堵塞，则对该储层实施水力压裂的二次改造；对于原储层产油气量正常，则只需投球打开该处储层的液流通道，不影响其产量。

一种老井选择性重复改造用多封隔器工艺管柱，包括丢手回接筒2、第一封隔器3、油管4、多个压裂阀和多个压缩式封隔器组成，所述的丢手回接筒2下部连接有第一封隔器3，第一封隔器3下部连接有压裂阀和压缩式封隔器，多个压裂阀和多个压缩式封隔器配合串接在一起，其中压裂阀对准需改造储层，多个压缩式封隔器卡住原储层和新储层改造段位置，最下端的压缩式封隔器下部连接有导向筛管14。

本发明首先对需改造新储层和近井地带裂缝堵塞的原储层进行一次性多段射孔作业，然后通过油管连接封隔管柱下放到目的储层预定位置，泵送指定规格可溶性球坐封封隔器，实现对原储层和新储层改造段的封隔，然后从小到大泵送压裂阀所对应的可溶球依次打开压裂阀滑套本体上的压裂端口进行水力压裂改造。

本发明利用上、下封隔器实现对原改造储层的有效封隔，避免压裂液漏入原裂缝中，提高重复改造效果。对于新储层，施工排量可达6m³/min以上，可以扩大重复改造规模，延长裂缝延伸距离。对于原储层，不仅可以封堵原产水层，而且可以根据需要只打开液流通道或者实施二次水力压裂改造。改造完成后，可以根据具体井况选择具体的生产管柱。

实施例2：

基于实施例1的基础上，本实施例中，优选的，如图2所示，所述的压裂阀包括上接头15、防转销钉16、密封圈17、挡圈18、内滑套19、滑套本体20、外滑套21、剪切销钉22、卡簧23和下接头24，滑套本体20两端分别与上接头15和下接头24螺纹连接，并通过防转销钉16固定；所述的滑套本体20中部筒壁上设有径向槽孔，槽孔上方设有剪切销钉22，外滑套21由剪切销钉22连接在滑套本体20内，且连接面两端设有密封圈17；所述的外滑套21下部开有凹槽，凹槽内安装有卡簧23，所述的滑套本体20内下部设有凹槽；所述的内滑套19安装在外滑套21内，外滑套21上部内壁上设有挡圈18。

优选的，所述的压裂阀有四个，分别为压力阀一5、压力阀二7、压力阀三10和压力阀四12，所述的四个压裂阀从下到上依次设在原储层Ⅰ、新储层Ⅰ、新储层Ⅱ和原储层Ⅲ处，新储层Ⅰ与新储层Ⅱ之间还有原储层Ⅱ，所述的压缩式封隔器有五个，分别为压缩式封隔器一6、压缩式封隔器二8、压缩式封隔器三9、压缩式封隔器四11和压缩式封隔器五13，所述的压缩式封隔器二8和压缩式封隔器三9分别位于原储层Ⅱ的上下两端；所述的压缩式封隔器一6位于压力阀一5和压力阀二7之间，所述的压缩式封隔器四11设在压力阀三10与压力阀四12之间，且压缩式封隔器四11位于原储层Ⅰ上端，所述的压缩式封隔器五13位于原储层Ⅰ下端。

优选的，每个压裂阀的外滑套21内通径均相同，多个压裂阀的内滑套19的内通径从下到上依次增大。

本发明中上接头15下端和下接头24上端均设有外螺纹，外螺纹与滑套本体20内螺纹连接，依靠防转销钉16防止其转动。内滑套19安装在外滑套21上后通过挡圈18防止其移动，每级内滑套19的内通径均大于其上一级内滑套的内通径。本发明中外滑套21下部由凹槽安装有卡簧23，当外滑套21下移打开后卡簧23下移至滑套本体20下部凹槽处，同时扩张卡在外滑套21下部的凹槽处，对整个外滑套21位置进行锁定。

压裂阀工作原理为：

在井口投可溶球，泵送可溶球坐在内滑套19上，当泵压升高至一定值后剪断剪切销钉22，推动外滑套21整体下移，露出滑套本体20上的压裂端口对该段进行压裂，当外滑套下移打开后卡簧23下移至滑套本体20下部凹槽处，同时扩张卡在该凹槽处，对整个外滑套位置进行锁定。作业完后投入另一球，依次对上面各层实施改造。

优选的，所述的第一封隔器3与压缩式封隔器的坐封力为15Mpa～25Mpa，从井口至井底的方向，自上而下第一封隔器3、多个压缩式封隔器的坐封力依次减少0.5Mpa～1Mpa。

优选的，所述的第一封隔器3为Y441封隔器，所述的压缩式封隔器为Y341封隔器。

优选的，所述的丢手回接筒2丢手力为：33Mpa～35Mpa，丢手后可通过密封插管对扣连接。

一种老井选择性重复改造用多封隔器工艺方法，具体步骤为：

步骤一，对需改造新储层和近井地带裂缝堵塞的原储层进行一次性多段射孔作业；

步骤二，将老井选择性重复改造用多封隔器工艺管柱下放到目的储层预定位置，确保压裂阀对准需改造储层，上下封隔器卡住原储层和新储层改造段位置；

步骤三，从连续油管内泵送相应规格的可溶球座落在丢手回接筒2处，打压至25Mpa时，第一封隔器3和压缩式封隔器坐封；打压至35Mpa时，丢手回接筒2丢手，起出丢手回接筒2以上部分；

步骤四，从套管1内泵送相应规格的可溶球座落至压裂阀处，打压20Mpa剪断剪切销钉22，推动外滑套21整体下移，露出滑套本体20上的压裂端口后，从套管1注入压裂液，对需改造储层进行水力压裂：对新储层全部进行水力压裂；对原储层视情况而定，原储层近井地带堵塞，则对该储层实施二次水力压裂的改造；原储层产油气量正常，则只投球打开压裂阀的液流通道；

步骤五，改造完成后，进行排液，排液完成后根据需要将本管柱作为生产管柱使用。

优选的，所述的步骤五中，排液完成后，可在井口悬挂速度管柱生产，也可以下油管连接密封插管插入丢手回接筒2后，将油管头悬挂于井口，作为生产管柱使用。

本发明中多个压裂阀和压缩式封隔器配合串接在一起，之间通过油管4（短节）连接，油管4长度根据施工油气井的深度和产层的深度确定，压缩式封隔器五13下部连接有导向筛管14。

本发明中涉及的压裂液均为现有技术，本发明中将不再进行进一步的说明。

实施例3：

基于实施例1或2的基础上，本实施例中采用本发明对原3段储层（假设原储层Ⅰ近井地带裂缝堵塞，原储层Ⅱ产水，原储层Ⅲ产油气量正常）进行2段重复改造为例对该压裂方法进行说明。具体工艺步骤如下：

(1)对原储层Ⅰ、新储层Ⅰ、新储层Ⅱ进行射孔作业。

(2)油管连接多封隔器实现老井重复改造的工艺管柱下放到目的储层预定位置，确保压裂阀一5、压裂阀二7、压裂阀三10、压裂阀四12分别对准原储层Ⅲ、新储层Ⅱ、新储层Ⅰ、原储层Ⅰ，上下封隔器卡住原储层Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和新储层Ⅰ、Ⅱ改造段位置。

(3) 从油管内泵送相应规格的可溶球座落在丢手回接筒2处，打压至25Mpa时，Y441封隔器3和多个压缩式封隔器坐封；打压至35Mpa时，丢手回接筒2丢手，起出丢手回接筒2以上部分。

(4) 从套管内泵送相应规格的可溶球座落至压裂阀12处，打压20Mpa剪断剪切销钉22，推动外滑套21整体下移，露出滑套本体20上的压裂端口后，从套管注入压裂液，对原储层Ⅰ进行水力压裂。原储层Ⅰ压裂完毕后，从小到大依次泵送相应规格的可溶球座依次完成对新储层Ⅰ、新储层Ⅱ的水力压裂。然后泵送压裂阀5对应的可溶球，只打开该处储层的液流通道，不进行水力压裂。

(5)利用本管柱进行排液，排液完成后，根据需要，可以直接利用本管柱生产，可以在井口悬挂速度管柱生产，也可以下油管连接密封插管插入丢手回接筒2后，将油管头悬挂于井口，作为生产管柱使用。

本发明利用上、下封隔器实现对原改造储层的有效封隔，避免压裂液漏入原裂缝中，提高重复改造效果。本发明压裂方法为从套管注入压裂液，施工排量可达6m³/min以上，可以扩大重复改造规模，延长裂缝延伸距离。本发明利用上、下封隔器不仅可以封堵原产水储层，而且可以选择性实施措施，对于近井地带堵塞，则对该储层实施水力压裂的二次改造；对于原储层产油气量正常，则只需投球打开该处储层的液流通道，不影响其产量。本发明改造完成后，可以根据具体需要选择生产管柱，适用多种生产方式。

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 (8)

1.一种老井选择性重复改造用多封隔器工艺管柱，其特征在于：包括丢手回接筒（2）、第一封隔器（3）、油管（4）、多个压裂阀和多个压缩式封隔器组成，所述的丢手回接筒（2）下部连接有第一封隔器（3），第一封隔器（3）下部连接有压裂阀和压缩式封隔器，多个压裂阀和多个压缩式封隔器配合串接在一起，其中压裂阀对准需改造储层，多个压缩式封隔器卡住原储层和新储层改造段位置，最下端的压缩式封隔器下部连接有导向筛管（14）；所述的压裂阀包括上接头（15）、防转销钉（16）、密封圈（17）、挡圈（18）、内滑套（19）、滑套本体（20）、外滑套（21）、剪切销钉（22）、卡簧（23）和下接头（24），滑套本体（20）两端分别与上接头（15）和下接头（24）螺纹连接，并通过防转销钉（16）固定；所述的滑套本体（20）中部筒壁上设有径向槽孔，槽孔上方设有剪切销钉（22），外滑套（21）由剪切销钉（22）连接在滑套本体（20）内，且连接面两端设有密封圈（17）；所述的外滑套（21）下部开有凹槽，凹槽内安装有卡簧（23），所述的滑套本体（20）内下部设有凹槽；所述的内滑套（19）安装在外滑套（21）内，外滑套（21）上部内壁上设有挡圈（18）；每个压裂阀的外滑套（21）内通径均相同，多个压裂阀的内滑套（19）的内通径从下到上依次增大。

2.根据权利要求1所述的一种老井选择性重复改造用多封隔器工艺管柱，其特征在于：所述的压裂阀有四个，分别为压力阀一（5）、压力阀二（7）、压力阀三（10）和压力阀四（12），所述的四个压裂阀从下到上依次设在原储层Ⅰ、新储层Ⅰ、新储层Ⅱ和原储层Ⅲ处，新储层Ⅰ与新储层Ⅱ之间还有原储层Ⅱ，所述的压缩式封隔器有五个，分别为压缩式封隔器一（6）、压缩式封隔器二（8）、压缩式封隔器三（9）、压缩式封隔器四（11）和压缩式封隔器五（13），所述的压缩式封隔器二（8）和压缩式封隔器三（9）分别位于原储层Ⅱ的上下两端；所述的压缩式封隔器一（6）位于压力阀一（5）和压力阀二（7）之间，所述的压缩式封隔器四（11）设在压力阀三（10）与压力阀四（12）之间，且压缩式封隔器四（11）位于原储层Ⅰ上端，所述的压缩式封隔器五（13）位于原储层Ⅰ下端。

3.根据权利要求1所述的一种老井选择性重复改造用多封隔器工艺管柱，其特征在于：所述的第一封隔器（3）与压缩式封隔器的坐封力为15Mpa～25Mpa，从井口至井底的方向，自上而下第一封隔器（3）、多个压缩式封隔器的坐封力依次减少0.5Mpa～1Mpa。

4.根据权利要求1所述的一种老井选择性重复改造用多封隔器工艺管柱，其特征在于：所述的第一封隔器（3）为Y441封隔器，所述的压缩式封隔器为Y341封隔器。

5.根据权利要求1所述的一种老井选择性重复改造用多封隔器工艺管柱，其特征在于：所述的丢手回接筒（2）丢手力为：33Mpa～35Mpa，丢手后可通过密封插管对扣连接。

6.根据权利要求1-5所述的任意一种老井选择性重复改造用多封隔器工艺管柱的工艺方法，其特征在于：具体步骤为：

步骤一，对需改造新储层和近井地带裂缝堵塞的原储层进行一次性多段射孔作业；

步骤二，将老井选择性重复改造用多封隔器工艺管柱下放到目的储层预定位置，确保压裂阀对准需改造储层，上下封隔器卡住原储层和新储层改造段位置；

步骤三，从连续油管内泵送相应规格的可溶球座落在丢手回接筒（2）处，打压至25Mpa时，第一封隔器（3）和压缩式封隔器坐封；打压至35Mpa时，丢手回接筒（2）丢手，起出丢手回接筒（2）以上部分；

步骤四，从套管（1）内泵送相应规格的可溶球座落至压裂阀处，打压20Mpa剪断剪切销钉（22），推动外滑套（21）整体下移，露出滑套本体（20）上的压裂端口后，从套管（1）注入压裂液，对需改造储层进行水力压裂：对新储层全部进行水力压裂；对原储层视情况而定，原储层近井地带堵塞，则对该储层实施二次水力压裂的改造；原储层产油气量正常，则只投球打开压裂阀的液流通道；

步骤五，改造完成后，进行排液，排液完成后根据需要将本管柱作为生产管柱使用。

7.根据权利要求6所述的一种老井选择性重复改造用多封隔器工艺方法，其特征在于：所述的步骤五中，排液完成后，可在井口悬挂速度管柱生产，也可以下油管连接密封插管插入丢手回接筒（2）后，将油管头悬挂于井口，作为生产管柱使用。

8.根据权利要求6所述的一种老井选择性重复改造用多封隔器工艺方法，其特征在于：从套管（1）注入压裂液的施工排量为6m³/min以上。

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