CN205297515U - 一种连续油管拖动水力喷射压裂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种连续油管拖动水力喷射压裂装置，其包含由上至下依次连接的安全丢手、水力喷枪、封隔锚定装置、机械定位器及单流阀，所述单流阀为能由其下端至上端单向导通的单流阀。本实用新型的连续油管拖动水力喷射压裂装置，其结构合理，能适应恶劣环境，压裂效果好，能适用于深井中开采石油和天然气。

Description

一种连续油管拖动水力喷射压裂装置

技术领域

本实用新型涉及一种油气层的压裂工具，具体而言，是一种连续油管拖动水力喷射压裂装置，用于从井中开采油、气、水、可溶性或可溶化物质或矿物泥浆。

背景技术

石油开采异常高温高压低孔低渗油藏，井型以大斜度井、水平井为主要生产井，投产前必须进行分段压裂，套管固井一般为机械式分段压裂，这种压裂方式能为提高储层的导流能力、增加开采井的产量或注入井的注入量做出了贡献，但也同时存在着如下的不足：

由压裂封隔器强制性分段施工，压裂完成一层段后，投球打滑套，进行下一层段的压裂施工，如果施工层段多，下入封隔器就多，上部封隔器反复扩张次数多；封隔器性能及密封效果就受到影响，极易造成压裂失效；压裂完后关井放喷，地层出砂，上提管柱时易出现砂卡，造成大修事故；处理难度大，周期长，人员劳动强度大，安全性差。

目前，油田压裂施工常用的封隔器为压缩式，由于封隔器在耐温和耐压差上的局限性，对井底温度高和地层破裂压力高的井在现场应用中难以实现。压缩式滑套封隔器压裂装置在现场应用中存在解封困难，现场施工完成后压裂工具难以取出，而且在对压裂工具进行后期的小修、大修等处理措施时容易对地层环境造成污染。此外，国内油田在深井的地层改造中，还有选用笼统压裂的方法进行地层改造，对地层改造不充分。

有鉴于此，本设计人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研制出一种连续油管拖动水力喷射压裂装置，以期解决现有技术存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是在于提供一种连续油管拖动水力喷射压裂装置，其结构合理，能适应恶劣环境，压裂效果好，能适用于深井中开采石油和天然气。

为此，本实用新型提出一种连续油管拖动水力喷射压裂装置，其包含由上至下依次连接的安全丢手、水力喷枪、封隔锚定装置、机械定位器及单流阀，所述单流阀为能由其下端至上端单向导通的单流阀。

如上所述的连续油管拖动水力喷射压裂装置，其中，所述单流阀的下端与一筛管的上端相连接，所述筛管的下端连接有一导锥。

如上所述的连续油管拖动水力喷射压裂装置，其中，另设有一连续油管，其一端通过连续油管转换接头与所述安全丢手的上端相连接。

如上所述的连续油管拖动水力喷射压裂装置，其中，所述封隔锚定装置包括由上至下依次连接的扩张式封隔器及防砂水力锚，所述扩张式封隔器的上端与所述水力喷枪的下端相连接，所述防砂水力锚的下端与所述机械定位器的上端相连接。

如上所述的连续油管拖动水力喷射压裂装置，其中，所述扩张式封隔器为K344型封隔器。

如上所述的连续油管拖动水力喷射压裂装置，其中，所述扩张式封隔器的胶筒是由丁晴橡胶制成的胶筒。

本实用新型提出的连续油管拖动水力喷射压裂装置，结构合理，便于操作，施工风险低，坐封解封方便，安全环保，能适应恶劣及高温环境，具有良好的压裂效果，压裂效率高，尤其适用于深井中开采石油和天然气。

附图说明

图1为本实用新型的连续油管拖动水力喷射压裂装置的组成结构示意图。

主要元件标号说明：

1安全丢手2水力喷枪

3封隔锚定装置31扩张式封隔器

32防砂水力锚4机械定位器

5单流阀6筛管

7导锥8连续油管

81连续油管转换接头

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式:

图1为本实用新型的连续油管拖动水力喷射压裂装置的组成结构示意图。

参见图1，本实用新型提出的连续油管拖动水力喷射压裂装置，其包含由上至下依次连接的安全丢手1、水力喷枪2、封隔锚定装置3、机械定位器(接箍定位器)4、及单流阀5，所述单流阀5为能由其下端至上端单向导通的单流阀。

其中，所述水力喷枪2是用来喷砂射孔、监测井底压力以及正洗解堵通道，让高流液体携砂通过喷嘴后，对套管壁产生磨蚀形成与地层沟通的通道，保证支撑剂进入地层，建立高渗流体通道；所述机械定位器4是用来定位射孔位置，当机械定位器通过套管接箍处，其本体上的弹簧块张开，其臂部与套管接口处发生力的变化，在连续油管操作间拉力仪表盘指针或计算机软件受力曲线上有明显跳动，拉力一般突然跳波0.8-1吨变化，进而通过套管接箍标定的实际数据，进行校对所要施工的位置；所述单流阀5是用来堵塞正洗井通道(由上向下的通道)，从而改变液体流出通道，保证在喷砂射孔时，高速流体从水力喷枪的喷嘴通过，实现射孔。

进一步地，所述单流阀5的下端与一筛管6的上端相连接，所述筛管6的下端连接有一导锥7，其中，所述筛管6是用来防止洗井时井筒杂物或大颗粒物件进入工具串或连续油管内，而所述导锥7是用于引导本实用新型形成的工具串在井筒内顺利下入工具，由于导锥7的端部有45度倒角，能保证工具串在遇阻位置容易通过。

如图1所示，另设有一连续油管8，其一端通过连续油管转换接头81与所述安全丢手1的上端相连接。通过设置连续油管转换接头，能用来将安全丢手与连续油管连接，可以根据做需要做拉拔、液压试验，满足施工方案设计要求后，然后将本实用新型的工具串下井。另外，所述液压丢手1又称安全丢手，在本实用新型施工过程中或施工后上提管柱遇卡时，其能实现连续油管8与遇卡工具脱开，后续再进行打捞，是施工安全保障工具。

较佳地，所述封隔锚定装置3包括由上至下依次连接的扩张式封隔器31及防砂水力锚32，所述扩张式封隔器31的上端与所述水力喷枪2的下端相连接，所述防砂水力锚32的下端与所述机械定位器4的上端相连接。其中，所述扩张式封隔器31是用来分隔上下层的，保证施工层顺利压开并加砂。

其中，优选所述扩张式封隔器31为K344型封隔器，由于其胶筒采用双层胶筒加钢网结构，能够在外胶筒出现轻微损害的情况，内胆胶筒仍能起到密封作用，有效的提高了胶筒的耐压能力。

进一步地，所述扩张式封隔器的胶筒是由丁晴橡胶制成的胶筒，有效提高了胶筒的耐温能力；耐温能达到120℃，耐压差70MPa，其耐温级别大于地层的温度，提高了K344型封隔器的适应性能。

本实用新型提出的连续油管拖动水力喷射压裂装置，其具体工作过程如下：

步骤一：依靠连续油管8将本实用新型送到距离方案设计位置最近的套管段位置，校验连续油管显示深度和测井短套深度差距；

步骤二：继续下放连续油管8，通过机械定位器4找到距离射孔段最近的下部接箍位置，通过上提连续油管方式校深，将水力喷枪2对准施工段；

步骤三：提高连续油管施工排量，单流阀5阻止液体向下运动，在水力喷枪2处形成截流压力，实现扩张式封隔器31坐封、以及水力锚32锚定，排量达到方案设计要求，就可以从井口泵注基液携带7％砂比进行射孔，经过水力喷枪2的喷嘴后形成高速磨料射流，高速磨料射流以其具有的高动能切削套管、水泥环和地层岩石，最终形成具有一定深度和孔径的射孔孔眼；

步骤四：射孔完成后，降低连续油管液体排量，连续油管继续小排量泵注液体，套管开始泵压裂液进行压裂施工；

步骤五：压裂完成后，连续油管液体停注，使环空压力大于连续油管内压力，扩张式封隔器31解封，随后，上提连续油管重复以上所有步骤，进行下一层压裂，即可实现多层压裂。其中，在扩张式封隔器31解封后，通过本实用新型与套管之间的环空内注液，使液流经筛管6进入工具串内部，并向上反洗后从连续油管8的上端口流出，可以实现反洗作业。

本实用新型提出的连续油管拖动水力喷射压裂装置，结构合理，便于操作，施工风险低，坐封解封方便，安全环保，能适应恶劣及高温环境，具有良好的压裂效果，压裂效率高，尤其适用于深井中开采石油和天然气。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.一种连续油管拖动水力喷射压裂装置，其特征在于，所述连续油管拖动水力喷射压裂装置包含由上至下依次连接的安全丢手、水力喷枪、封隔锚定装置、机械定位器及单流阀，所述单流阀为能由其下端至上端单向导通的单流阀。

2.如权利要求1所述的连续油管拖动水力喷射压裂装置，其特征在于，所述单流阀的下端与一筛管的上端相连接，所述筛管的下端连接有一导锥。

3.如权利要求2所述的连续油管拖动水力喷射压裂装置，其特征在于，另设有一连续油管，其一端通过连续油管转换接头与所述安全丢手的上端相连接。

4.如权利要求1至3任一项所述的连续油管拖动水力喷射压裂装置，其特征在于，所述封隔锚定装置包括由上至下依次连接的扩张式封隔器及防砂水力锚，所述扩张式封隔器的上端与所述水力喷枪的下端相连接，所述防砂水力锚的下端与所述机械定位器的上端相连接。

5.如权利要求4所述的连续油管拖动水力喷射压裂装置，其特征在于，所述扩张式封隔器为K344型封隔器。

6.如权利要求5所述的连续油管拖动水力喷射压裂装置，其特征在于，所述扩张式封隔器的胶筒是由丁晴橡胶制成的胶筒。

7.如权利要求1所述的连续油管拖动水力喷射压裂装置，其特征在于，另设有一连续油管，其一端通过连续油管转换接头与所述安全丢手的上端相连接。