CN201778771U - 不动管柱水力喷射分层压裂一体化管柱 - Google Patents

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李宪文
王在强
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李明
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Abstract

不动管柱水力喷射分层压裂一体化管柱,应用于油气井多层分层压裂。在油管的下端连接有安全接头,在安全接头下端连接有上水力喷射器,在上水力喷射器下端连接有封隔器,在上水力喷射器中心孔内通过剪销固定有圆筒状滑套,在封隔器的下端连接有圆筒形滑套座;在滑套座的下端连接有下水力喷射器,在下水力喷射器的下端连接有单流阀,单流阀的下端连接有筛管,筛管的下端连接有堵头。效果是:依次由下至上对油气层进行多层分层压裂,从而实现对油气井的有效改造。封隔器在需要处理的地层之间位置,压裂液不会漏入到下层,保证上层得到有效改造;实现管柱自动居中、锚定有效工作,作业速度快。

Description

不动管柱水力喷射分层压裂一体化管柱
技术领域
本实用新型涉及油田油井压裂技术领域。特别涉及一种井下压裂管柱,是一种带封隔器不动管柱水力喷射分层压裂一体化管柱,适用于直井、套管完井方式下,层段跨度较小、破裂压力较大的油气井多层分层压裂改造。
背景技术
常规射孔和压裂管柱采用的是分体结构,先使用射孔工具进行射孔,再下入压裂工具,实施油气井压裂改造。特别对一口井具有多层分层需要压裂改造来说,需要多次起下射孔工具和压裂工具,作业程序复杂,周期长,同时,由于多次压井,对油气层将造成很大伤害。同时在特定的施工排量下,水力喷射能实现的增压值有限,而现场套管固井完成井的上层实际破压与下层裂缝延伸压力差值可能会超过增压值,对于物性差异大、非均质性强的储层,水力喷射的增压值不足以实现有效封隔,有可能使应该进入上层的压裂液“漏入”下层,导致上下层均未得到有效改造,严重影响油气井产量。
中国专利申请号200720173194.0提供了一种不动管柱分层水力喷射射孔与压裂一体化管柱,实现了不动管柱对油气井多层段进行由下至上逐层的分层改造,该技术缺陷是施工上层时,对于物性差异大、非均质性强的储层,水力喷射的增压值不足以实现有效封隔,会造成下层的“漏入”。从而导致施工上层时封隔器胶筒的性能降低或提前失效。
实用新型内容
本实用新型的目的是:提供一种不动管柱水力喷射分层压裂一体化管柱,实现不动管柱、有效压裂多层的目的。首先将工艺管柱下至正对油气井设计射孔段,对下层实施水力喷射射孔、压裂,再投球打开喷砂滑套,并封堵下层,在封隔器对下层进行有效封隔的作用下,对上层进行射孔压裂施工。
本实用新型采用的技术方案是:不动管柱水力喷射分层压裂一体化管柱,包括油管、安全接头、上水力喷射器、封隔器、滑套、滑套座、下水力喷射器、单流阀、筛管和堵头。在油管的下端连接有安全接头,其特征在于:在安全接头下端连接有上水力喷射器,在上水力喷射器下端连接有封隔器,在上水力喷射器中心孔内通过剪销固定有圆筒状滑套。在封隔器的下端连接有圆筒形滑套座;在滑套座的下端连接有下水力喷射器,在下水力喷射器的下端连接有单流阀,单流阀的下端连接有筛管,筛管的下端连接有堵头。
所述的上水力喷射器和下水力喷射器是由喷射器壳体、压帽和喷嘴组成。喷射器壳体为圆柱形有中心孔,在喷射器壳体的上端有内螺纹,下端有外螺纹。在喷射器壳体壁上分布有径向螺孔,在径向螺孔内固定有压帽,压帽将喷嘴固定在喷射器壳体的径向螺孔内。
水力喷射器和水力喷射器上的压帽和喷嘴的数量为4~16个,喷嘴内径(中心孔)在5~8mm之间,
简述不动管柱水力喷射分层压裂一体化管柱操作过程。参阅图1。
A、下入带封隔器不动管柱水力喷射分层压裂一体化管柱:要求管柱组的上水力喷射器3对准需要射孔压裂的上层位,下水力喷射器7对准需要射孔压裂的下层位。
B、通井规通至人工井底。
C、洗井排量500~1000L/min,返出洗井液机械杂质含量小于0.2%,并再次实探人工井底。
D、清水试压,30分钟压力下降小于0.5MPa。
E、下层段水力喷射射孔:油管注入胍胶基液,支撑剂采用20~40目石英砂,含砂浓度120~160kg/m3,当携砂液距喷嘴250m时,提高排量喷砂射孔,施工排量和井口压力参照水力喷射参数计算方法得出。射孔时,胍胶基液从油管注入,经下水力喷射器7,由油套环空返出。
F、下层段水力喷射压裂:射孔完成后,降排量,关闭套放闸门,若顺利压开地层,则按照设计环空排量或环空最高压力所允许的最高泵速由环空泵入胍胶基液;若套管压力超限,则立即停泵,正挤酸液进行预处理,直至压开地层方可进行套管注入。
G、上层段水力喷射压裂:下层段压裂完成后,从油管投入钢球14,待钢球14落在滑套5上,油管1内加泵压,剪切上水力喷射器3与滑套5之间的连接销钉,滑套5与钢球14一同下落至滑套座6上,此时,油管通过上水力喷射器3、K(Y)344封隔器4与上油层段沟通,滑套5与钢球14封堵了油管1与下油层段的通道。在不拖动管柱的情况下,再按上述工序进行上层水力喷射压裂,由于水力喷射器在正常压裂施工排量下其内外压差大于10MPa,而K(Y)344封隔器4的坐封压差只需4~8MPa,也就是说,上层水力喷射压裂时,K(Y)344封隔器4一直处于坐封状态,压裂液不会“漏入”下层,只能进入需压裂的上层。
H、依次可进行多层段分层射孔和压裂,压裂施工完成后,起出水力喷射射孔与压裂一体化工艺管柱,下入完井管柱,排液求产。
本实用新型的有益效果:本实用新型不动管柱水力喷射分层压裂一体化管柱,依次由下至上对油气层进行多层分层压裂,从而实现对油气井的有效改造。封隔器在需要处理的地层之间位置,压裂液不会漏入到下层,保证上层得到有效改造;实现管柱自动居中、锚定有效,作业速度快。
附图说明
图1是本实用新型不动管柱水力喷射分层压裂一体化管柱结构示意图。
图2是上水力喷射器3、下水力喷射器7的结构剖面示意图。
图中,1.油管,2.安全接头,3.上水力喷射器,4.封隔器,5.滑套,6.滑套座,7.下水力喷射器,8.单流阀,9.筛管,10.堵头,11.喷射器壳体,12.压帽,13.喷嘴,14.钢球。
具体实施方式
实施例1:以一个不动管柱水力喷射分层压裂一体化管柱为例,对本实用新型作进一步详细说明。
参阅图1。本实用新型不动管柱水力喷射分层压裂一体化管柱,包括油管1、安全接头2、上水力喷射器3、封隔器4、滑套5、滑套座6、下水力喷射器7、单流阀8、筛管9和堵头10,在油管1的下端连接有安全接头2。在安全接头2下端连接有上水力喷射器3,在上水力喷射器3下端连接有封隔器4,封隔器4采用的是K(Y)344封隔器。在上水力喷射器3中心孔内通过剪销固定有一个圆筒状滑套5,在封隔器4的下端连接有圆筒形滑套座6;在滑套座6的下端连接有下水力喷射器7,在下水力喷射器7的下端连接有单流阀8,单流阀8的下端连接有筛管9,筛管9的下端连接有堵头10。
上水力喷射器3和下水力喷射器7是由喷射器壳体11、压帽12和喷嘴13组成,喷射器壳体11为圆柱形有中心孔,在喷射器壳体11的上端有内螺纹,下端有外螺纹,在喷射器壳体11壁上分布有8个径向螺孔,在径向螺孔内分别固定有一个圆环形压帽12,一个压帽12将一个喷嘴13固定在喷射器壳体11的径向螺孔内。喷嘴13内径为6mm。

Claims (3)

1.一种不动管柱水力喷射分层压裂一体化管柱,包括油管(1)、安全接头(2)、上水力喷射器(3)、封隔器(4)、滑套(5)、滑套座(6)、下水力喷射器(7)、单流阀(8)、筛管(9)和堵头(10),在油管(1)的下端连接有安全接头(2),其特征在于:在安全接头(2)下端连接有上水力喷射器(3),在上水力喷射器(3)下端连接有封隔器(4),在上水力喷射器(3)中心孔内通过剪销固定有圆筒状滑套(5),在封隔器(4)的下端连接有圆筒形滑套座(6);在滑套座(6)的下端连接有下水力喷射器(7),在下水力喷射器(7)的下端连接有单流阀(8),单流阀(8)的下端连接有筛管(9),筛管(9)的下端连接有堵头(10)。
2.根据权利要求1所述的不动管柱水力喷射分层压裂一体化管柱,其特征是:所述的上水力喷射器(3)和下水力喷射器(7)是由喷射器壳体(11)、压帽(12)和喷嘴(13)组成,喷射器壳体(11)为圆柱形有中心孔,在喷射器壳体(11)的上端有内螺纹,下端有外螺纹,在喷射器壳体(11)壁上分布有径向螺孔,在径向螺孔内固定有压帽(12),压帽(12)将喷嘴(13)固定在喷射器壳体(11)的径向螺孔内。
3.根据权利要求1所述的不动管柱水力喷射分层压裂一体化管柱,其特征是:水力喷射器(3)和水力喷射器(7)上的压帽(12)和喷嘴(13)的数量为4~16个,喷嘴(13)内径在5~8mm之间。
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