CN202500541U - 气井直井多级分层压裂工艺管柱 - Google Patents

气井直井多级分层压裂工艺管柱 Download PDF

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张丽娟
桂捷
张华光
郭思文
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Abstract

本实用新型公开了一种气井直井多级分层压裂工艺管柱，是为实现气井直井多级数分层压裂改造与合层开采一体化而设计的，即管柱以油管连接安全接头、多级节流喷砂器、封隔器和滑套座；其中节流喷砂器、封隔器与滑套座彼此紧连；水力锚连接于节流喷砂器下方；各级节流喷砂器与上级滑套座之间根据层间距连接不同长度的油管。该工艺管柱通过不断重复“投球-打滑套”，实现多级的分层压裂改造，最后合层求产。多级分层压裂改造与合层开采一体化，可减少常规分压作业工序，缩短施工周期，降低开发作业成本，减少对储层的伤害，提高储层纵向动用程度。

Description

气井直井多级分层压裂工艺管柱
技术领域
本实用新型涉及一种气井直井多级分层压裂工艺管柱，属于油气田工程技术领域。
背景技术
多产层共存是各大油气田普遍存在的地质特征，分压合采技术能够减少常规分压作业工序，缩短施工周期，降低开发作业成本，减少对储层的伤害，提高储层纵向动用程度，因此，该技术在各大油气田得到了广泛应用。而机械封隔器与滑套(喷砂器)组合方式又是最为常用的一种分压合采手段。这种工艺分层时主要采用投由小到大不同尺寸的密封球来完成各级滑套(喷砂器)的开启和已改造段的隔离。
目前，气田开发井直井普遍可完成2-3层分层改造，随着油气田的发展，2-3层分层压裂改造工艺就难以满足气井更多级数压裂改造的需求，需要探索研究适应更多层数的气田分层压裂改造工艺技术。目前，尝试使用TAP阀、连续油管等方式进行3层以上井的分层改造，但这两种工艺施工周期较长、费用高，需要探讨更为经济高效的气井多层改造工艺。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种气井直井多级分层压裂工艺管柱，其可实现多级数的分层压裂改造与合层开采一体化。
本实用新型的具体技术内容如下：
气井直井多级分层压裂工艺管柱自上端油管向下依次连接安全接头+油管+水力锚+封隔器+油管+节流喷砂器+封隔器+滑套座+油管+节流喷砂器+封隔器+滑套座+油管+节流喷砂器+水力锚+封隔器+滑套座+油管+节流嘴；
气井直井多级分层压裂工艺管柱最上端通过油管连接水力锚和封隔器；各级节流喷砂器、封隔器与滑套座彼此紧连；在位于层间距较大处的节流喷砂器的下方连接压裂过程中能防止管柱蠕动的水力锚；各级节流喷砂器与上级滑套座之间连接根据压裂层位长度设定的油管；最下面一级节流喷砂器下方紧连水力锚；最下面一级滑套座与节流嘴之间连接根据层位长度设定的油管。
本实用新型的有益效果如下：
该多级分层压裂工艺管柱通过不断重复“投球-打滑套”，能实现多层的分层压裂改造，满足油气田多级压裂改造的工艺要求。该管柱可实现多级分层压裂合层开采，可减少常规分压作业工序，缩短施工周期，降低了开发作业成本，减少对储层的伤害，提高储层纵向动用程度。
附图说明
图1为气井直井多级分层压裂工艺管柱结构示意图。
图2为节流喷砂器结构示意图。
图3为封隔器结构示意图。
具体实施方式
实施例：
参照图1至3对本实用新型的实施例进一步说明：
以四级气井直井多级分层压裂工艺管柱为例：
该四级分层压裂工艺管柱自上端油管1向下依次连接安全接头2+油管1+水力锚3+封隔器4+油管1+节流喷砂器5+封隔器4+滑套座6+油管1+节流喷砂器5+封隔器4+滑套座6+油管1+节流喷砂器5+水力锚3+封隔器4+滑套座6+油管1+节流嘴7；
该四层压裂工艺管柱最上端通过油管1连接水力锚3和封隔器4；各级节流喷砂器5、封隔器4与滑套座6彼此紧连，因第三、四层间距较大，则在节流喷砂器5下方连接水力锚3，防止在压裂过程中管柱蠕动；在各级节流喷砂器5与上级滑套座6之间，根据压裂层位的层间距连接了同长度的油管1，在最下面一级节流喷射器5下方紧连水力锚3；最下面一级滑套座6与节流嘴7之间根据压裂层位连接了油管1。
其中封隔器4和节流喷砂器5的工作原理如下：
油管低替，液体通过封隔器4的滤网外套8和滤网内套9，进入进液孔10，到达胶筒12与中心管13之间的环空腔体11，迫使胶筒12鼓胀，实现封隔油气层的功能。从井口投放相应钢球，待钢球到达节流喷砂器5密封筒15的位置后，油管加压，达到剪切销钉17的剪切强度时，将剪切销钉17剪断，同时钢球14和密封筒15同时下移至滑套座6内，将本层压裂通道打开并封堵下层，携砂液经节流喷砂器喷嘴16进入地层完成压裂。
本实用新型气井直井多级分层压裂工艺管柱的工作过程如下：
首先，常规钻井、测井，确定压裂层位和封隔器位置。常规射孔，将工艺管柱下至油气井预压裂层位，正替一个油管容积的液体后提高排量，节流嘴7为管柱中K 344封隔器4提供节流压差，所有的封隔器4实现坐封，压裂第一层。顶替快到位时，从井口油管阀门处投入同第二层节流喷砂器5密封筒15孔相匹配的钢球14，待钢球14到位后，油管加压使钢球14上、下压差至15MPa，将销钉17剪断，打开节流喷砂器密封筒15，同时，钢球14和密封筒15下移至第二层滑套座6，建立第二层压裂通道并封堵第一层，进行第二层压裂施工。若压裂出现砂堵或设备出现故障，应及时反循环洗井10m3以上，彻底解堵后继续压裂。以此类推，不断重复“投球-打滑套”过程压裂完最后一层。停泵，关井，实现多级的分层压裂改造。压裂施工完成后，最后合层排液，求产，最终实现多级分层压裂改造与合层开采一体化。

Claims (1)

1.一种气井直井多级分层压裂工艺管柱，其特征在于：
气井直井多级分层压裂工艺管柱自上端油管(1)向下依次连接安全接头(2)+油管(1)+水力锚(3)+封隔器(4)+油管(1)+节流喷砂器(5)+封隔器(4)+滑套座(6)+油管(1)+节流喷砂器(5)+封隔器(4)+滑套座(6)+油管(1)+节流喷砂器(5)+水力锚(3)+封隔器(4)+滑套座(6)+油管(1)+节流嘴(7)；
气井直井多级分层压裂工艺管柱最上端通过油管(1)连接水力锚(3)和封隔器(4)；各级节流喷砂器(5)、封隔器(4)与滑套座(6)彼此紧连；在位于层间距较大处的节流喷砂器(5)的下方连接压裂过程中能防止管柱蠕动的水力锚(3)；各级节流喷砂器(5)与上级滑套座(6)之间连接根据压裂层位长度设定的油管(1)；最下面一级节流喷砂器(5)下方紧连水力锚(3)；最下面一级滑套座(6)与节流嘴(7)之间连接根据层位长度设定的油管(1)。
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