CN202170788U - 厚储层层内分段压裂工艺管柱 - Google Patents

Abstract

厚储层层内分段压裂工艺管柱，应用于石油天然气完井施工中。在压裂油管的下端依次连接安全接头、反洗阀、上部水力锚、第一封隔器、上部喷砂滑套、上部承砂皮碗、第二封隔器、上部传压装置、第三封隔器、上部滑套承接器、伸缩补偿器、下部喷砂滑套、下部承砂皮碗、第四封隔器、下部传压装置、第五封隔器、下部滑套承接器、下部水力锚，下部水力锚的下端连接压力计托筒，压力计托筒的下部连接端部喷砂滑套。效果是：能对具有一定物性差异的厚层实现有效的分段封隔压裂；当压裂砂堵时可通过反洗阀或喷砂滑套处反洗井；当压裂结束后滑套承接器开启，可实现全井各段同时返排残液和生产油气。结构简单，操作方便。

Description

厚储层层内分段压裂工艺管柱

技术领域

本实用新型涉及石油天然气完井施工中及完井工艺技术领域，特别涉及套管完井方式的油气井产层厚度较大、层内地质物性存在一定差异的层内分段压裂改造。是一种厚储层层内分段压裂工艺管柱。

背景技术

石油天然气开发生产中，对油气井的产层进行压裂改造是一种普遍应用的工艺技术。现有的压裂工艺管柱上连接有一个或多个压裂封隔器，针对油气井各个生产层段分别卡封进行单层压裂或分层压裂。当油气井产层厚度较大，特别是厚度高达40～50米以上时，压裂所需的施工排量及规模相应增大较多，进而增加地面的施工设备和施工难度。即便如此，压裂的工艺效果往往达不到设计和改造目的。尤其是当产层层内物性差异较大时，压裂改造中携砂液首先进入低应力区段，较高应力区段进液少或者不进液，厚层改造的结果是层内某段或某部分实现了改造，而其余井段或部分却没有得到有效的改造，达不到压裂设计目的。为了解决这一问题，生产中对厚层采取大规模压裂或者只射孔部分井段压裂，导致生产成本的大幅增加。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种厚储层层内分段压裂工艺管柱，实现一趟工艺管柱对套管完井方式的油气井产层厚度较大、层内地质物性存在一定差异的产层，进行分段压裂改造，从而实现一次性对厚层的均匀改造。克服现有管柱只能压裂改造部分层段的不足。

本实用新型采用的技术方案是：厚储层层内分段压裂工艺管柱，主要由压裂油管、安全接头、反洗阀、水力锚、封隔器、喷砂滑套、承砂皮碗、传压装置、滑套承接器、伸缩补偿器、压力计托筒和端部喷砂滑套组成，在压裂油管的下端连接安全接头，安全接头的下端连接反洗阀，其特征是：在反洗阀的下端连接上部水力锚；在上部水力锚的下端连接第一封隔器，第一封隔器的下端连接上部喷砂滑套，上部喷砂滑套的下端连接上部承砂皮碗，上部承砂皮碗的下端连接第二封隔器；第二封隔器的下端连接上部传压装置，上部传压装置的下端连接第三封隔器，第三封隔器的下端连接上部滑套承接器，上部滑套承接器的下端连接伸缩补偿器；伸缩补偿器的下端连接下部喷砂滑套，下部喷砂滑套的下端连接下部承砂皮碗，下部承砂皮碗的下端连接第四封隔器，第四封隔器的下端连接下部传压装置，下部传压装置的下端连接第五封隔器，第五封隔器的下端连接下部滑套承接器，下部滑套承接器的下端连接下部水力锚，下部水力锚的下端连接压力计托筒，压力计托筒的下部连接端部喷砂滑套。

所述的封隔器采用的是K344型封隔器，封隔器的密封段长度在0.7～3米之间。

相邻的两个封隔器之间的距离在2.5～15米之间。

为了适应油气层分段需要，调整封隔器之间的距离，在喷砂滑套的上部有油管或油管短节。

本实用新型的有益效果：本实用新型厚储层层内分段压裂工艺管柱，下井后只需地面分别投球，即可实现分段压裂；以具有一定封隔跨距的封隔器组进行层内分段封隔，能对具有一定物性差异的厚层实现有效的分段封隔压裂；承砂皮碗的特殊设计，既可满足承砂需要，又可辅助封隔器坐封，还不影响反洗井和起下钻；传压装置可使每组封隔器承受的压差得以降低而不影响封隔器的封隔性能，同时又能对段内压裂串通起一定阻止作用；由于反洗阀开启压力高于承砂皮碗泄压压力，承砂皮碗泄压压力高于封隔器起封压力，当压裂砂堵时可通过反洗阀或喷砂滑套处反洗井；当沉砂卡钻时可通过管柱上端的安全接头处断开，顺利起出上部管柱，减少施工作业风险；当压裂结束后滑套承接器开启，可实现全井各段同时返排残液和生产油气。结构简单，操作方便，

附图说明

图1是本实用新型厚储层层内分段压裂工艺管柱结构示意图。

图中，1.压裂油管、2.安全接头、3.反洗阀、4.水力锚、5.封隔器、6.喷砂滑套、7.承砂皮碗、8.传压装置、9.滑套承接器、10.伸缩补偿器、11.压力计托筒、12.端部喷砂滑套。

具体实施方式

实施例1：以一个厚储层层内分段压裂工艺管柱为例，对本实用新型作进一步详细说明。

参阅图1。本实用新型厚储层层内分段压裂工艺管柱，主要由压裂油管1、安全接头2、反洗阀3、水力锚4、封隔器5、喷砂滑套6、承砂皮碗7、传压装置8、滑套承接器9、伸缩补偿器10、压力计托筒11和端部喷砂滑套12组成。在压裂油管1的下端连接一个安全接头2，安全接头2的下端连接反洗阀3。在反洗阀3的下端连接一个上部水力锚4；在上部水力锚4的下端连接第一封隔器5。第一封隔器5的下端连接上部喷砂滑套6，上部喷砂滑套6的下端连接上部承砂皮碗7，上部承砂皮碗7的下端连接第二封隔器5。第二封隔器5的下端连接上部传压装置8，上部传压装置8的下端连接第三封隔器5，第三封隔器5的下端连接上部滑套承接器9，上部滑套承接器9的下端连接伸缩补偿器10。

伸缩补偿器10的下端连接下部喷砂滑套6，下部喷砂滑套6的下端连接下部承砂皮碗7，下部承砂皮碗7的下端连接第四封隔器5，第四封隔器5的下端连接下部传压装置8，下部传压装置8的下端连接第五封隔器5，第五封隔器5的下端连接下部滑套承接器9，下部滑套承接器9的下端连接下部水力锚4，下部水力锚4的下端连接压力计托筒11，压力计托筒11的下部连接端部喷砂滑套12。

封隔器5采用的是K344型封隔器，封隔器5的密封段长度1.5米。在喷砂滑套6的上部有一根长9米的油管和一个长5米的油管短节。

使用厚储层层内分段压裂工艺管柱进行的分段压裂过程：参阅图1。

1.下入厚储层层内分段压裂工艺管柱。当端部喷砂器处于第一压裂段的上部时，管柱最上部的单封隔器位于油气层段的顶界以上。安装好压裂井口。

2.压裂第一段(最下部井段)：打开套管阀门，从油管内按不高于200升/分钟的排量缓慢注入，启动端部喷砂器并将其喷砂孔打开，以套管无溢流检查判断封隔器封隔性能；关闭套管阀门；逐步提高排量至设计值，按设计泵注程序完成第一段压裂。

3.压裂第二段：第一段压裂完成后，地面从油管内投入钢球一只，使其坐落于第一级喷砂滑套上；从油管内按不高于200升/分钟的排量缓慢注入，使滑套的固定剪销剪断，打开喷砂滑套的喷砂孔，并向下掉入滑套承接器，堵塞滑套承接器中心水眼，促使其旁通通道关闭；与此同时，使第二段上下两端的两组封隔器起封；逐步提高排量至设计值，按设计泵注程序完成第二段压裂。

4.按步骤3完成各段压裂。

5.待全井压裂结束，裂缝闭合后，开井放喷。开井时各滑套承接器打开，实现全井各段各层同时返排残液或油气生产。

6.根据需要，适时压井起出压裂管柱，通过压力计数据回放，再次检验封隔器封隔性能，分析压裂过程。

Claims (4)

1.一种厚储层层内分段压裂工艺管柱，主要由压裂油管(1)、安全接头(2)、反洗阀(3)、水力锚(4)、封隔器(5)、喷砂滑套(6)、承砂皮碗(7)、传压装置(8)、滑套承接器(9)、伸缩补偿器(10)、压力计托筒(11)和端部喷砂滑套(12)组成，在压裂油管(1)的下端连接安全接头(2)，安全接头(2)的下端连接反洗阀(3)，其特征是：在反洗阀(3)的下端连接上部水力锚(4)；在上部水力锚(4)的下端连接第一封隔器(5)，第一封隔器(5)的下端连接上部喷砂滑套(6)，上部喷砂滑套(6)的下端连接上部承砂皮碗(7)，上部承砂皮碗(7)的下端连接第二封隔器(5)；第二封隔器(5)的下端连接上部传压装置(8)，上部传压装置(8)的下端连接第三封隔器(5)，第三封隔器(5)的下端连接上部滑套承接器(9)，上部滑套承接器(9)的下端连接伸缩补偿器(10)；伸缩补偿器(10)的下端连接下部喷砂滑套(6)，下部喷砂滑套(6)的下端连接下部承砂皮碗(7)，下部承砂皮碗(7)的下端连接第四封隔器(5)，第四封隔器(5)的下端连接下部传压装置(8)，下部传压装置(8)的下端连接第五封隔器(5)，第五封隔器(5)的下端连接下部滑套承接器(9)，下部滑套承接器(9)的下端连接下部水力锚(4)，下部水力锚(4)的下端连接压力计托筒(11)，压力计托筒(11)的下部连接端部喷砂滑套(12)。

2.根据权利要求1所述的厚储层层内分段压裂工艺管柱，其特征是：所述的封隔器(5)采用的是K344型封隔器，封隔器的密封段长度在0.7～3米之间。

3.根据权利要求1所述的厚储层层内分段压裂工艺管柱，其特征是：相邻的两个封隔器(5)之间的距离在2.5～15米之间。

4.根据权利要求1所述的厚储层层内分段压裂工艺管柱，其特征是：在喷砂滑套(6)的上部有油管或油管短节。

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