CN114922600B - 用于投捞电泵井的压裂生产一体化工艺管柱及其作业方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供用于投捞电泵井的压裂生产一体化工艺管柱及其作业方法,送入套管的尾端与循环滑套的首端相连,循环滑套的尾端通过上连接管柱与安全阀的首端相连,安全阀的尾端通过下连接管柱与压裂滑套组中的一个压裂滑套的首端相连,在下连接管柱的外壁和套管的内壁之间形成的环空处设置所述悬挂封隔器,相邻的压裂滑套之间通过生产连接管柱组中的生产连接管柱依次相连,在生产连接管柱的外壁和套管的内壁之间形成的环空处设置隔离封隔器组中的一个隔离封隔器,位于最底端的生产连接管柱的尾端设置球座。本发明区别于传统压裂工艺,首先采用大尺寸套管下入工艺管柱,大尺寸套管的沿程压耗较低,可以采用大排量进行压裂,提高压裂效率。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气开采技术领域,更具体地说涉及一种用于投捞电泵井的压裂生产一体化工艺管柱及其作业方法。
背景技术
对于低渗非疏松油藏,压裂技术逐渐成为了油气藏改造增产的必要手段,投产初期往往需要实施压裂作业,针对储层纵向跨度大,油层多、层厚的特点,一般实施分段压裂技术以适应油气藏规模开发的要求。
在常规的压裂作业中存在两方面问题有待解决,一是常规压裂作业一般采用油管下入,受限于油管尺寸,内通径较小,导致压裂过程中沿程压耗较大,在地面泵入设备性能一定的前提下,由于整体压耗的增加,限制了最大作业排量与压裂最大作业层数,影响作业效率。二是常规压裂作业后,需提出压裂管柱,再下入生产管柱,进行后期的返排及生产作业,导致作业时间长,压裂与返排间隔时间过长也会增加压裂液污染储层的风险。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足,常规压裂作业存在压裂过程中沿程压耗较大,限制了最大作业排量与压裂最大作业层数,影响作业效率,以及作业后,需提出压裂管柱,再下入生产管柱,进行后期的返排及生产作业,导致作业时间长的问题,提供了一种用于投捞电泵井的压裂生产一体化工艺管柱及其作业方法,本发明区别于传统压裂工艺,首先采用大尺寸套管下入工艺管柱,大尺寸套管的沿程压耗较低,可以采用大排量进行压裂,提高压裂效率,其次该工艺可满足压裂与生产两种作业,在压裂作业后直接投入电潜泵进行返排及后期生产作业,简化作业流程,减少作业时间,避免压裂液污染储层。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
用于投捞电泵井的压裂生产一体化工艺管柱,包括送入套管、循环滑套、安全阀、悬挂封隔器、压裂滑套组、生产连接管柱组、隔离封隔器组和球座,
所述送入套管的尾端与所述循环滑套的首端相连,所述循环滑套的尾端通过上连接管柱与所述安全阀的首端相连,所述安全阀的尾端通过下连接管柱与所述压裂滑套组中的一个压裂滑套的首端相连,在所述下连接管柱的外壁和套管的内壁之间形成的环空处设置所述悬挂封隔器,相邻的所述压裂滑套之间通过所述生产连接管柱组中的生产连接管柱依次相连,在所述生产连接管柱的外壁和所述套管的内壁之间形成的环空处设置所述隔离封隔器组中的一个隔离封隔器,位于最底端的所述生产连接管柱的尾端设置所述球座;
送入套管的内径较大,送入套管为压裂作业提供了大通径的作业通道,可实现大排量的压裂和压驱作业,同时也为后期的返排及生产提供作业空间和生产通道;
循环滑套在作业过程中保持关闭状态,如遇砂卡等特殊情况,通过下入开关工具进行开启,连通管内与环空空间,进行洗井作业;
安全阀通过液压控制管线控制,生产遇险时可对管内生产通道进行关闭;
悬挂封隔器通过管内憋压实现锚定与坐封,起到稳定作业管柱和封隔环空的目的;
隔离封隔器组通过管内憋压实现坐封,对各压裂层位及生产层位进行环空封隔;
压裂滑套组通过投球实现滑套的打开,连通管内外的压裂与生产通道,所投球为可溶球,对应由下至上的压裂滑套,球体尺寸依次增加,可溶球在一定作业时间后溶解,不影响后期返排生产作业;
球座位于工艺管柱最底部,通过投球实现整体工艺管柱的管内憋压,坐封各层封隔器,实现坐封工序后,可通过打压将球座打掉,连通底层与管内空间。
在所述送入套管内还设置有分流短节、过电缆封隔器和电潜泵,所述过电缆封隔器设置在所述送入套管内,返排生产过程中,通过投捞电缆向所述送入套管内下入所述电潜泵,所述过电缆封隔器和所述分流短节,所述电潜泵由投捞电缆提供作业动力,实现不动管柱前提下的快速返排和生产作业,所述过电缆封隔器通过液压管线坐封,封隔电潜泵与送入套管之间的环空,所述分流短节连通所述电潜泵与所述过电缆封隔器的上部空间,进而打通举升通道。
用于投捞电泵井的压裂生产一体化工艺管柱的作业方法,按照下述步骤进行:
(1)下入压裂生产一体化工艺管柱,整体工艺管柱由上至下依次是送入套管、循环滑套、安全阀、悬挂封隔器、压裂滑套组、生产连接管柱组、隔离封隔器组和球座;
(2)下入到位后,向管内投球,使球坐落于球座内,通过内打压坐封锚定悬挂封隔器,同时坐封压裂滑套组中的各个压裂滑套;
(3)悬挂封隔器坐封后,继续打压至球座脱落,此时,可对底层下部空间进行水力压裂;
(4)向管内投可溶球,使得可溶球坐落于位于最下端压裂滑套组的压裂滑套内,通过内打压打开最下端压裂滑套组的压裂滑套,对最下层进行水力压裂;
(5)向管内投可溶球,使得可溶球坐落于步骤(4)中的压裂滑套上方的压裂滑套内,通过内打压打开该压裂滑套,对该层进行水力压裂,按照步骤(4)-(5)依次对剩余生产层进行水力压裂;
(6)压裂作业完毕,静置待可溶球溶解,恢复管内流通性;
(7)通过钢丝电缆投入分流短节、过电缆封隔器和电潜泵,到位后利用控制管线坐封过电缆封隔器;
(8)利用电潜泵进行返排作业,返排结束后正常生产。
本发明的有益效果为:本发明可以一趟管柱实现压裂和电潜泵生产,提高作业效率,降低施工成本;本发明在压裂作业后,可通过快速投入电潜泵,实现返排作业,减少对储层的污染;本发明工艺管柱通过大尺寸套管下入,可实现大排量的压裂与压驱作业,由于作业排量的提升,相应的也增加了最大的可作业层数,实现细分层系的目的。
附图说明
图1是本发明的结构示意图(以三层为例);
图中:1为送入套管;2为钢丝电缆;3为分流短节;4为过电缆封隔器;5为电潜泵;6为循环滑套;7为安全阀;8为悬挂封隔器;9为第一压裂滑套;10为第一隔离封隔器; 11为第二压裂滑套;12为第二隔离封隔器;13为球座;14为上连接管柱;15为下连接管柱;16为生产连接管柱。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例一
现以三层为例,用于投捞电泵井的压裂生产一体化工艺管柱,包括送入套管1、循环滑套6、安全阀7、悬挂封隔器8、第一压裂滑套9、第二压裂滑套11、生产连接管柱16、第一隔离封隔器10、第二隔离封隔器12和球座13,
送入套管1的尾端与循环滑套6的首端相连,循环滑套6的尾端通过上连接管柱14与安全阀7的首端相连,安全阀7的尾端通过下连接管柱15与第一压裂滑套9的首端相连,在下连接管柱15的外壁和套管的内壁之间形成的环空处设置悬挂封隔器8,第一压裂滑套9和第二压裂滑套11之间通过生产连接管柱16依次相连,在每个生产连接管柱 16的外壁和套管的内壁之间形成的环空处分别设置第一隔离封隔器10和第二隔离封隔器12,位于最底端的生产连接管柱16的尾端设置球座13;
送入套管1的内径较大,送入套管1为压裂作业提供了大通径的作业通道,可实现大排量的压裂和压驱作业,同时也为后期的返排及生产提供作业空间和生产通道;
循环滑套6在作业过程中保持关闭状态,如遇砂卡等特殊情况,通过下入开关工具进行开启,连通管内与环空空间,进行洗井作业;
安全阀7通过液压控制管线控制,生产遇险时可对管内生产通道进行关闭;
悬挂封隔器8通过管内憋压实现锚定与坐封,起到稳定作业管柱和封隔环空的目的;
第一隔离封隔器10、第二隔离封隔器12通过管内憋压实现坐封,对各压裂层位及生产层位进行环空封隔;
第一压裂滑套9、第二压裂滑套11通过投球实现滑套的打开,连通管内外的压裂与生产通道,所投球为可溶球,对应由下至上的压裂滑套,球体尺寸依次增加,可溶球在一定作业时间后溶解,不影响后期返排生产作业;
球座13位于工艺管柱最底部,通过投球实现整体工艺管柱的管内憋压,坐封各层封隔器,实现坐封工序后,可通过打压将球座打掉,连通底层与管内空间。
在送入套管1内还设置有分流短节3、过电缆封隔器4和电潜泵5,过电缆封隔器4设置在送入套管1内,返排生产过程中,通过投捞电缆2向送入套管1内下入电潜泵5,过电缆封隔器4和分流短节3,电潜泵5由投捞电缆提供作业动力,实现不动管柱前提下的快速返排和生产作业,过电缆封隔器4通过液压管线坐封,封隔电潜泵5与送入套管1 之间的环空,分流短节3连通电潜泵5与过电缆封隔器4的上部空间,进而打通举升通道。
实施例二
现以三层为例,用于投捞电泵井的压裂生产一体化工艺管柱的作业方法,按照下述步骤进行:
(1)下入压裂生产一体化工艺管柱,整体工艺管柱由上至下依次是送入套管1、循环滑套6、安全阀7、悬挂封隔器8、第一压裂滑套9、第一隔离封隔器10、第二压裂滑套11、第二隔离封隔器12、球座13;
(2)下入到位后,管内投球坐落于球座13,通过内打压坐封锚定悬挂封隔器8,坐封第一压裂滑套9和第二压裂滑套11;
(3)封隔器坐封后,继续打压至球座13脱落,此时,可对底层下部空间进行水力压裂;
(4)投可溶球,坐落于第二压裂滑套11,通过内打压打开第二压裂滑套11,对第二层进行水力压裂;
(5)投可溶球,坐落于第一压裂滑套9,通过内打压打开第二压裂滑套9,对第一层进行水力压裂;
(6)压裂作业完毕,静置待可溶球溶解,恢复管内流通性;
(7)通过钢丝电缆2投入分流短节4、过电缆封隔器4和电潜泵5,到位后利用控制管线坐封过电缆封隔器4;
(8)利用电潜泵5进行返排作业,返排结束后正常生产。
为了易于说明,实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语,用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是,除了图中示出的方位之外,空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如,如果图中的装置被倒置,被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此,示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位),这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来,而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (1)
1.用于投捞电泵井的压裂生产一体化工艺管柱的作业方法,其特征在于,所述用于投捞电泵井的压裂生产一体化工艺管柱,包括送入套管、循环滑套、安全阀、悬挂封隔器、压裂滑套组、生产连接管柱组、隔离封隔器组和球座,
所述送入套管的尾端与所述循环滑套的首端相连,所述循环滑套的尾端通过上连接管柱与所述安全阀的首端相连,所述安全阀的尾端通过下连接管柱与所述压裂滑套组中的一个压裂滑套的首端相连,在所述下连接管柱的外壁和套管的内壁之间形成的环空处设置所述悬挂封隔器,相邻的所述压裂滑套之间通过所述生产连接管柱组中的生产连接管柱依次相连,在所述生产连接管柱的外壁和所述套管的内壁之间形成的环空处设置所述隔离封隔器组中的一个隔离封隔器,位于最底端的所述生产连接管柱的尾端设置所述球座;
送入套管的内径较大,送入套管为压裂作业提供了大通径的作业通道,实现大排量的压裂和压驱作业,同时为后期的返排及生产提供作业空间和生产通道;循环滑套在作业过程中保持关闭状态,如遇砂卡特殊情况,通过下入开关工具进行开启,连通管内与环空空间,进行洗井作业;安全阀通过液压控制管线控制,生产遇险时对管内生产通道进行关闭;悬挂封隔器通过管内憋压实现锚定与坐封,起到稳定作业管柱和封隔环空的目的;隔离封隔器组通过管内憋压实现坐封,对各压裂层位及生产层位进行环空封隔;压裂滑套组通过投球实现滑套的打开,连通管内外的压裂与生产通道,所投球为可溶球,对应由下至上的压裂滑套,球体尺寸依次增加,可溶球在一定作业时间后溶解,不影响后期返排生产作业;球座位于工艺管柱最底部,通过投球实现整体工艺管柱的管内憋压,坐封各层封隔器,实现坐封工序后,通过打压将球座打掉,连通底层与管内空间;
在所述送入套管内还设置有分流短节、过电缆封隔器和电潜泵,所述过电缆封隔器设置在所述送入套管内,返排生产过程中,通过投捞电缆向所述送入套管内下入所述电潜泵,所述过电缆封隔器和所述分流短节,所述电潜泵由投捞电缆提供作业动力,实现不动管柱前提下的快速返排和生产作业,所述过电缆封隔器通过液压管线坐封,封隔电潜泵与送入套管之间的环空,所述分流短节连通所述电潜泵与所述过电缆封隔器的上部空间,进而打通举升通道;
所述作业方法按照下述步骤进行:
(1)下入压裂生产一体化工艺管柱,整体工艺管柱由上至下依次是送入套管、循环滑套、安全阀、悬挂封隔器、压裂滑套组、生产连接管柱组、隔离封隔器组和球座;
(2)下入到位后,向管内投球,使球坐落于球座内,通过内打压坐封锚定悬挂封隔器,同时坐封压裂滑套组中的各个压裂滑套;
(3)悬挂封隔器坐封后,继续打压至球座脱落,此时对底层下部空间进行水力压裂;
(4)向管内投可溶球,使得可溶球坐落于位于最下端压裂滑套组的压裂滑套内,通过内打压打开最下端压裂滑套组的压裂滑套,对最下层进行水力压裂;
(5)向管内投可溶球,使得可溶球坐落于步骤(4)中的压裂滑套上方的压裂滑套内,通过内打压打开该压裂滑套,对该层进行水力压裂,按照步骤(4)-(5)依次对剩余生产层进行水力压裂;
(6)压裂作业完毕,静置待可溶球溶解,恢复管内流通性;
(7)通过钢丝电缆投入分流短节、过电缆封隔器和电潜泵,到位后利用控制管线坐封过电缆封隔器;
(8)利用电潜泵进行返排作业,返排结束后正常生产。
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- 2022-05-13 CN CN202210520661.1A patent/CN114922600B/zh active Active
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CN114922600A (zh) | 2022-08-19 |
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