CN204041042U - 一种连续油管拖动压裂管柱 - Google Patents

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徐永辉
陈晓
李颖
李见
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Abstract

本实用新型提供了一种连续油管拖动压裂管柱,包括依次连接在连续油管上的连接器、安全接头、扶正器、喷枪、反洗阀、封隔器、机械定位器、带孔管、引导帽;安全接头的下方还连接有伸缩装置。本实用新型优化了原有的压裂管柱的工具串,压裂管柱在遇到砂卡情况时,可通过打开管柱上的反洗阀,将套管内的砂子洗入连续油管内,并通过连续油管带到地面管汇,解除砂卡现象,或者通过伸缩装置的上提与下放产生的冲击作用进行解卡操作。提高连续油管拖动压裂管柱的安全性。

Description

一种连续油管拖动压裂管柱
技术领域
[0001] 本实用新型涉及油田油井压裂技术领域,特别涉及到一种连续油管拖动压裂管柱。
背景技术
[0002] 随着油田勘探开发的不断深入,为了疏通地层、解除堵塞、增大过流截面、提高渗透率、提高油井产量,采用压裂技术对地层改造是目前行之有效的手段之一,油井投产前一般都要进行压裂施工,通过压裂提高地层的导流能力,从而提高油井产量。
[0003] 压裂是指采油或采气过程中,利用水力作用,使油气层形成裂缝的一种方法,又称水力压裂。水力压裂就是利用地面高压泵,通过井筒向油层挤注具有较高粘度的压裂液。当注入压裂液的速度超过油层的吸收能力时,则在井底油层上形成很高的压力,当这种压力超过井底附近油层岩石的破裂压力时,油层将被压开并产生裂缝。这时,继续不停地向油层挤注压裂液,裂缝就会继续向油层内部扩张。为了保持压开的裂缝处于张开状态,接着向油层挤入带有支撑剂(通常石英砂)的携砂液,携砂液进入裂缝之后,一方面可以使裂缝继续向前延伸,另一方面可以支撑已经压开的裂缝,使其不致于闭合。再接着注入顶替液,将井筒的携砂液全部顶替进入裂缝,用石英砂将裂缝支撑起来。最后,注入的高粘度压裂液会自动降解排出井筒之外,在油层中留下一条或多条长、宽、高不等的裂缝,使油层与井筒之间建立起一条新的流体通道。压裂之后,油气井的产量一般会大幅度增长。
[0004] 在压裂施工中,需要地面设备和压裂车组配合,压裂用地面工具设备主要有封井器、井口球阀、投球器、活动弯头、油壬、蜡球管汇、压裂管汇等,为井口以上地面控制类工具;压裂车组包括泵车、混砂车、罐车(液罐车、砂罐车、添加剂罐车)、仪表车、水泥车和压裂指挥车等。整个施工过程需要上述各设备配合,因此需要投入大量的费用,为了节省开支,一般在保证压裂管柱安全的前提下,一次管柱尽可能多压裂几层,目前一次管柱在不动管柱的情况下可压裂到三层甚至四层,但由于地层压裂后压裂砂的返排,导致管柱容易砂卡,且管柱砂卡的概率较高,而一旦管柱卡死,需要上大修处理,但由于修理费用较高,给油田带来很大的经济损失。
实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是解决现有的压裂管柱砂卡现象严重、影响油田工作进度的问题。
[0006] 为此,本实用新型提供了一种连续油管拖动压裂管柱,包括依次连接在连续油管上的连接器、安全接头、扶正器、喷枪、反洗阀、封隔器、机械定位器、带孔管、引导帽;
[0007] 所述的安全接头和扶正器之间还连接有伸缩装置。
[0008] 所述的伸缩装置包括芯管、设置在芯管顶端的上接头和设置在芯管底端的下接头;
[0009] 所述芯管上套设有伸缩管,该伸缩管的顶部与芯管之间设有压帽,且该压帽与伸缩管的内侧固定连接;所述的压帽的内侧设有与其中心线垂直的导向销,且该导向销滑动连接在芯管轴向方向上的导向槽内;
[0010] 所述芯管的底部和伸缩管的底部之间设置有密封帽和密封环。
[0011] 所述的伸缩管和下接头固定连接。
[0012] 所述的导向槽沿芯管的轴向对称设置。
[0013] 所述的机械定位器的下方连接有单流阀。
[0014] 所述的伸缩装置为可传递扭矩伸缩装置。
[0015] 所述的安全接头是可投球打压丢手。
[0016] 所述的喷枪是多级喷枪。
[0017] 本实用新型的有益效果:优化了原有的压裂管柱的工具串,压裂管柱在遇到砂卡情况时,可通过伸缩装置的上提与下放产生的冲击作用进行解卡操作。提高了连续油管拖动压裂管柱的安全性,减少了一定的经济损失。
[0018] 以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
[0019] 图1是一种连续油管拖动压裂管柱的示意图。
[0020] 图2是伸缩装置的结构示意图。
[0021] 图3是图2中的A-A向剖视图。
[0022] 附图标记说明:1、连续油管;2、连接器;3、安全接头;4、伸缩装置;401、上接头;402、芯管;403、压帽;404、导向销;405、伸缩管;406、密封帽;407、密封环;408、下接头;409、导向槽;5、扶正器;6、喷枪;7、反洗阀;8、封隔器;9、机械定位器;10、单流阀;11、带孔管;12、引导帽;13、套管。
具体实施方式
[0023] 实施例1:
[0024] 如图1所示,本实用新型提供了一种连续油管拖动压裂管柱,包括依次连接在连续油管上的连接器2、安全接头3、扶正器5、喷枪6、反洗阀7、封隔器8、机械定位器9、单流阀10、带孔管11、引导帽12 ;为了方便且快速解除砂卡现象,安全接头的下方还连接有伸缩装置4,所述的伸缩装置4为可传递扭矩伸缩装置,所述的安全接头3是可投球打压丢手。所述的喷枪6是多级喷枪,当一级喷嘴过大时,可投球打开上一级喷枪,采用上级喷枪继续喷砂射孔。
[0025] 所述的扶正器5可以使套管13顺利下到预定井深,并避免发生偏移;单流阀10的作用是使封隔器8之下的液体在管柱下井过程中,可以顺利返到管柱内,使工具串顺利下井,还有一个作用是在封隔器8处于解封状态下进行反洗井时,可以从反洗阀7和单流阀10同时向管柱内进液。
[0026] 伸缩装置4包括芯管402、设置在芯管402顶端的上接头401和设置在芯管402底端的下接头408 ;所述芯管402上套设有伸缩管405,该伸缩管405的顶部与芯管402之间设有压帽403,且该压帽403与伸缩管405的内侧固定连接;为了防止上接头401和下接头408发生相对旋转,所述的压帽403的内侧设有与其中心线垂直的导向销404,且该导向销404与设置在芯管402轴向方向上的导向槽409配合,导向销404可在导向槽409内左右滑动,芯管402的底部和伸缩管405的底部之间设置有密封帽406和密封环407。伸缩管405和下接头408固定连接,芯管402和上接头401固定连接。
[0027] 连续油管拖动压裂管柱的工作原理是:
[0028] I)将压裂管柱通过连续油管I下入套管13中,通过机械定位器9将连续油管I定位,使用封隔器8 (优选Y211封隔器)封隔压裂井段,关好井口防喷盒、防喷器;
[0029] 2)通过连续油管I上提坐封后,从连续油管I加砂并通过喷枪6向预设开层喷射砂液,对套管13进行水力射孔、加砂压裂;
[0030] 3)完成射孔后,从套管13环空泵入前置液,对地层进行压裂造缝;
[0031] 4)为了保持压开的裂缝处于张开状态,从套管13环空泵入携砂液,对地层进行填砂支撑,携砂液进入裂缝之后,一方面可以使裂缝继续向前延伸,另一方面可以支撑已经压开的裂缝,使其不致于闭合;
[0032] 5)从套管13环空泵入后置液,将套管13中的携砂液全部顶替到地层;
[0033] 6)带压上提压裂管柱并重复步骤I)-步骤3),直至压裂完成所要改造的层位。
[0034] 在上述压裂过程中,如果遇到压裂管柱砂卡(在油水井生产和作业过程中,由于地层砂或工程用砂埋住部分管柱,使管柱不能提出井口,这种现象叫砂卡)的情况,可通过从套管13环空反洗井,具体的操作是打开反洗阀7,将套管13内的砂子洗入连续油管I并通过连续油管I带到地面管汇;
[0035] 如果通过从套管13环空反洗井仍无法解除砂卡,可通过伸缩装置4的上提与下放的冲击作用进行解卡操作,具体的操作是:如图2和图3所示,通过连续油管I上提压裂管柱,由于伸缩装置4与连续油管I连接,因此伸缩装置4被上提,而伸缩装置4在其上部压裂管柱重量的惯性作用下,安全接头3与压帽403进行强行碰撞,碰撞的瞬间会产生一个很大的向上的冲击力,对连接在下接头408下部的工具进行一次冲击上提解卡,如一次动作不能解卡,可继续进行上述动作进行解卡;
[0036] 当上提伸缩装置4不能解卡时,可在压帽403与安全接头3相接触的位置,用连接油管I迅速下放上接头固定连接组件(上接头401、芯管402与安全接头3组成上接头固定连接组件),安全接头3与下接头408进行一次下压冲击,对下接头408下部的工具串进行一次下压解卡,如是往复解卡操作。
[0037] 如上述方法仍无法解除砂卡,可采取正洗井,若正洗井依旧无法洗通,可大力上提连续油管1,使压裂管柱从安全接头3处断开,从井中起出连续油管1,再使用专用打捞工具下井打捞滞留在井内的压裂管柱。
[0038] 综上所述,如压裂管柱遇到砂卡现象,除采取常规的解卡方式,即正洗井和反洗井、上提管柱等方法,也可以采取本实用新型提供的上提或者下放伸缩装置,达到震击解卡的目的,与常规解卡方法相比,本实用新型提高连续油管拖动压裂管柱的安全性,节省了修理费用,减少了一定的经济损失。
[0039] 以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明,并不构成对本实用新型的保护范围的限制,凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种连续油管拖动压裂管柱,其特征在于:包括依次连接在连续油管(I)上的连接器(2)、安全接头(3)、扶正器(5)、喷枪(6)、反洗阀(7)、封隔器(8)、机械定位器(9)、带孔管(11)、引导帽(12); 所述的安全接头(3)和扶正器(5)之间还连接有伸缩装置(4)。
2.如权利要求1所述的一种连续油管拖动压裂管柱,其特征在于:所述的伸缩装置(4)包括芯管(402)、设置在芯管(402)顶端的上接头(401)和设置在芯管(402)底端的下接头(408); 所述芯管(402)上套设有伸缩管(405),该伸缩管(405)的顶部与芯管(402)之间设有压帽(403),且该压帽(403)与伸缩管(405)的内侧固定连接;所述的压帽(403)的内侧设有与其中心线垂直的导向销(404),且该导向销(404)滑动连接在芯管(402)轴向方向上的导向槽(409)内; 所述芯管(402)的底部和伸缩管(405)的底部之间设置有密封帽(406)和密封环(407)。
3.如权利要求2所述的一种连续油管拖动压裂管柱,其特征在于:所述的伸缩管(405)和下接头(408)固定连接。
4.如权利要求2所述的一种连续油管拖动压裂管柱,其特征在于:所述的导向槽(409)沿芯管(402)的轴向对称设置。
5.如权利要求1所述的一种连续油管拖动压裂管柱,其特征在于:所述的机械定位器(9)的下方连接有单流阀(10)。
6.如权利要求1所述的一种连续油管拖动压裂管柱,其特征在于:所述的伸缩装置(4)为可传递扭矩伸缩装置。
7.如权利要求1所述的一种连续油管拖动压裂管柱,其特征在于:所述的安全接头(3)是可投球打压丢手。
8.如权利要求1所述的一种连续油管拖动压裂管柱,其特征在于:所述的喷枪(6)是多级喷枪。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104675361A (zh) * 2015-03-02 2015-06-03 中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司采油工艺研究院 连续油管选择性开关滑套管串
CN106545308A (zh) * 2015-09-23 2017-03-29 中国石油化工股份有限公司 打捞管串和使用其打捞球座式滑套的球座的方法
CN106761645A (zh) * 2016-12-28 2017-05-31 北京华晖盛世能源技术股份有限公司 油气井探井水力割缝测试工艺管柱的结构

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Effective date of registration: 20150727

Granted publication date: 20141224

Pledgee: Xi'an innovation financing Company limited by guarantee

Pledgor: Able Xinke (Xi'an) oil and Gas Technology Co., Ltd.

Registration number: 2015990000600