CN220151333U - 一种油气井深部治窜堵水压裂系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油气井深部治窜堵水压裂系统，包括油气井、高渗窜水层和低渗油气层,该油气井深部治窜堵水压裂系统还包括：至少1段固化低渗石，固化低渗石位于高渗窜水层中，用于堵水、堵漏、防窜、防塌、防砂；以及至少1段固化高渗石，固化高渗石位于低渗油气层中，用于自转向压裂、增渗、增产。本实用新型自动实现单层或多层的堵水、堵漏、防窜、防砂、防塌、自转向压裂一体化，不用桥塞、封隔器、暂堵球等，施工简单效率高、堵水防窜强度高、控水增产效果好、降本增效更环保。

Description

一种油气井深部治窜堵水压裂系统

技术领域

本实用新型涉及一种油气井深部治窜堵水压裂系统。

背景技术

油气井的水窜、产水，特别是裂缝性边底水油气藏和注水开发的油气井在水窜后高产水，不仅导致油气产量迅速递减，甚至造成水淹停产，最终油气采收率低，而且大量产出水的无害化处理成本高、环保减排压力大。堵水、堵漏、防窜、防砂、防塌、转向压裂增产，成为油气田开发中后期的突出矛盾和提高油气采收率的主要技术难题之一。

现有的成熟技术，普遍是在窜水层的井筒内或近井带堵水、堵漏、防窜，难以在窜水层优势通道的深部实现堵水、堵漏、防窜、防砂、防塌、转向压裂一体化控水增产油气和提高油气采收率。目前尚未见高低渗石的深部堵水、堵漏、防窜、防砂、防塌、自转向压裂一体化控水增油气的相关报道。

上述背景技术是为了便于理解本适用新型，并非是申请本适用新型之前已向普通公众公开的公知技术。

术语解释

油气井，是用于开采石油、天然气的井；

石墨烯，石墨烯(Graphene)是具有六角型呈蜂巢晶格的超高表面能、高导热、高抗压、高耐热的二维纳米碳材料。

实用新型内容

基于上述缺陷，本实用新型提供一种油气井深部治窜堵水压裂系统，该系统自动实现层内或层间堵水、堵漏、防窜、防砂、防塌、自转向压裂一体化，不用桥塞、封隔器、暂堵球等，施工简单效率高、堵水防窜强度高、控水增产效果好、降本增效更环保。

技术方案是：一种油气井深部治窜堵水压裂系统，包括油气井、高渗窜水层和低渗油气层,该油气井深部治窜堵水压裂系统还包括：

至少1段固化低渗石，固化低渗石位于高渗窜水层中，用于堵水、堵漏、防窜、防砂、防塌、转向；以及

至少1段固化高渗石，固化高渗石位于低渗油气层中，用于自转向压裂、增渗、增产。

特别地，所述油气井为直井、定向井、水平井或分支井。

特别地，所述窜水层为边底水窜、注入水窜、层内水窜或层间水窜。

特别地，所述油气层为孔隙型、裂缝型的砂岩、页岩、煤层、碳酸盐岩、火成岩或可燃冰层油气层。

特别地，所述高渗窜水层与低渗油气层的水相渗透率之比>10。

特别地，所述固化高渗石与固化低渗石的水相渗透率之比>100。

特别地，所述固化低渗石由注入的低渗石液在高渗窜水层中固化形成，可1段或多段注入实现1层或多层堵水、堵漏、防窜、防砂、防塌、转向。

特别地，所述固化高渗石由注入的高渗石液在低渗油气层中压裂固化形成，可1段或多段注入实现1层或多层自转向压裂、增渗、增产。

本实用新型原理及有益效果：

1.深部立体堵水堵漏：从油气井注入由石墨烯低渗聚胶、固化剂和水组成的低渗石液，优先顶替进入高渗窜水层深部，从液态自增温、自增粘、自下沉、自固化成高强度、低渗透的固化低渗石。液态时可单级或多级注入，实现单层、多层、多段的立体堵水、堵漏、防窜、防砂、防塌、转向。石墨烯低渗聚胶，主要作用是降低固化低渗石的孔隙度、渗透率，增强固化低渗石的强度和韧性。

2.自转向体积压裂防砂：低渗石液初凝后，从油气井注入由低渗石墨烯聚胶、固化剂和水组成的低渗石液，转向顶替进入油气层的深部压裂，从液态自增温、自增粘、自上浮、自转向、自造缝、自固化成高渗透、高强度的固化高渗石。液态时可单级或多级注入，实现单层、多层、多段的体积压裂，固化后形成固化高渗石，高效沟通增产油气，并防砂、防塌。石墨烯高渗聚胶，主要作用是提高固化高渗石的孔隙度、渗透率，增强固化高渗石的强度、韧性。

3.降本增效减排环保：该新型应用高低渗石的深部堵水、堵漏、防窜、防砂、防塌、转向、压裂，单层、多层、多段一体化施工作业，不用桥塞、封隔器、暂堵球等暂堵转向，实现油气层多层多段的自浅而深自暂堵、自转向的体积压裂，施工设备少、作业效率高、增产效果好、作业成本低、排液产水少、减排利环保。

附图说明

图1是本实用新型直井单层深部治窜堵水压裂系统的结构示意图，图中，1、油气井，2、高渗窜水层，3、固化低渗石，4、低渗油气层，5、固化高渗石。

图2是本实用新型直井多层深部治窜堵水压裂系统的结构示意图，图中，1、油气井，2、高渗窜水层，3、固化低渗石，4、第1低渗油气层，5、第1段固化高渗石，6、第2低渗油气层，7、第2段固化高渗石。

图3是本实用新型水平井多段深部治窜堵水压裂系统的结构示意图。图中，1、油气井，2、高渗窜水层，3、固化低渗石，4、第1段低渗油气层，5、第1段固化高渗石，6、第2段低渗油气层，7、第2段固化高渗石，8、第N段低渗油气层，9、第N段固化高渗石。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参考图1-3

一种新型直井单层深部治窜堵水压裂系统，包括油气井1、高渗窜水层2和低渗油气层4，油气井1深部治窜堵水压裂系统还包括固化低渗石3和固化高渗石5，固化低渗石3位于窜水层2中，固化高渗石层5位于低渗油气层4中，油气井1分别穿过高渗窜水层2中的固化低渗石3和低渗油气层4中的固化高渗石5。固化低渗石层3具有防窜、堵水、堵漏、防塌、防砂的效果，固化高渗石层5具有自转向压裂、增渗、增产的效果。

在本申请的一个或多个具体的实施方式中，一种新型直井多层深部治窜堵水压裂系统，还包括第二油气层6和第二固化高渗石层7，第二油气层6位于窜水层2和第一油气层4之间，第二固化高渗石层7位于第二油气层6中。以此类推可实现直井多层深部治窜堵水压裂增产。

一种新型水平井多段深部治窜堵水压裂系统，还包括第1段固化高渗石5位于第1段低渗油气层4中，第2段固化高渗石7位于第2段低渗油气层6中，第N段固化高渗石9位于第N段低渗油气层8中。以此类推,可实现水平井多段深部治窜堵水压裂增产。

在本申请的一个或多个具体的实施方式中，高渗窜水层与低渗油气层的水相渗透率之比>10。

在本申请的一个或多个具体的实施方式中，固化高渗石层与固化低渗石层的水相渗透率之比>100。

在本申请的一个或多个具体的实施方式中，油气井1为直井(图1、图2)、定向井、水平井(图3)、分支井。

应用实施例1：直井单层应用(图1)

A.从油气井1注入由石墨烯低渗聚胶、固化剂和水组成的低渗石液，优先顶替进入高渗窜水层2，从液态自增温、自增粘、自下沉、自固化成高强度、低渗透的固化低渗石3，实现堵水、堵漏、防窜、防砂、防塌、转向；

B.低渗石液初凝形成封堵高渗窜水层2后，从油气井注入1段由高渗石墨烯聚胶、固化剂和水组成的高渗石液，转向并全部顶替进入低渗油气层的深部压裂，从液态自增温、自增粘、自上浮、自转向、自造缝、自固化成高渗透、高强度的固化高渗石5，满支撑体积裂缝，高效沟通、增渗、增产油气，并防砂、防塌。

直井单层应用高低渗石的深部堵水压裂，不用桥塞、封隔器、暂堵球等封堵转向作业，施工设备少、作业效率高、增产效果好、作业成本低、排液产水少、减排更环保。

应用实施例2：直井多层应用(图2)

A.从油气井1注入由石墨烯低渗聚胶、固化剂和水组成的低渗石液，优先顶替进入高渗水窜层2，从液态自增温、自增粘、自下沉、自固化成高强度、低渗透的固化低渗石3，实现堵水、堵漏、防窜、防砂、防塌、转向；

B.低渗石液初凝形成封堵窜水层2后，从油气井注入第1段由石墨烯高渗聚胶、固化剂和水组成的高渗石液，自转向、全顶替进入第1低渗油气层4的深部压裂，从液态自增温、自增粘、自上浮、自转向、自造缝、自固化成高渗透、高强度的第1段固化高渗石5，满支撑体积裂缝，高效沟通、增渗、增产油气，并防砂、防塌。

C.第1段高渗石液初凝暂堵第1低渗油气层4后，从油气井注入第2段由高渗石墨烯聚胶、固化剂和水组成的高渗石液，自转向并全部顶替进入第2低渗油气层6的深部压裂，从液态自增温、自增粘、自上浮、自转向、自造缝、自固化成高渗透、高强度的第2段固化高渗石7，满支撑体积裂缝，高效沟通、增渗、增产油气，并防砂、防塌。

一次类推，多段注入高渗石液，可实现直井多层从浅到深自暂堵、自转向的体积压裂。

直井多层应用高低渗石的深部堵水压裂，不用桥塞、封隔器、暂堵球等封堵转向作业，施工设备少、作业效率高、增产效果好、作业成本低、排液产水少、减排更环保。

应用实施例3：水平井多段应用

A.油气井注入由低渗石墨烯聚胶、固化剂和水组成的低渗石液，优先进入高渗窜水层2，从液态自增温、自增粘、自下沉、自固化成高强度、低渗透的固化低渗石3，实现堵水、堵漏、防窜、防砂、转向；

B.低渗石液初凝后，从油气井注入第1段由高渗石墨烯聚胶、固化剂和水组成的高渗石液，转向进入第一低渗油气层4的深部压裂，从液态自增温、自增粘、自上浮、自转向、自造缝、自固化成高渗透、高强度的第1段固化高渗石5，高效沟通、增渗、增产油气，并防砂、防塌。

C.第1段高渗石液初凝后，从水平井，注入第2段由高渗石墨烯聚胶、固化剂和水组成的高渗石液，转向进入第2低渗油气层6的深部压裂，从液态自增温、自增粘、自上浮、自转向、自造缝、自固化成高渗透、高强度的第2段固化高渗石7，高效沟通、增渗、增产油气，并防砂、防塌。

D.第2段高渗石液初凝后，从直井1注入第3段或N段由高渗石墨烯聚胶、固化剂和水组成的高渗石液，转向进入第3或N油气层的深部压裂，从液态自增温、自增粘、自上浮、自转向、自造缝、自固化成高渗透、高强度的第二固化高渗石，实现水平井多段从浅到深自暂堵、自转向的体积压裂。

水平井多段高低渗石的堵水压裂，不用桥塞、封隔器、暂堵球等封堵转向作业，施工设备少、作业效率高、增产效果好、作业成本低、排液产水少、减排更环保。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种油气井深部治窜堵水压裂系统，包括油气井、高渗窜水层和低渗油气层,其特征在于，该油气井深部治窜堵水压裂系统还包括：

至少1段固化低渗石，固化低渗石位于高渗窜水层中，用于堵水、堵漏、防窜、防砂、防塌、转向；以及

至少1段固化高渗石，固化高渗石位于低渗油气层中，用于自转向压裂、增渗、增产。

2.根据权利要求1所述的油气井深部治窜堵水压裂系统，其特征在于，所述油气井为直井、定向井、水平井或分支井。

3.根据权利要求1所述的油气井深部治窜堵水压裂系统，其特征在于，所述高渗窜水层为边底水窜、注入水窜、层内水窜或层间水窜。

4.根据权利要求1所述的油气井深部治窜堵水压裂系统，其特征在于，所述油气层为孔隙型、裂缝型的砂岩、页岩、煤层、碳酸盐岩、火成岩或可燃冰层油气层。

5.根据权利要求1-4任一所述的油气井深部治窜堵水压裂系统，其特征在于，所述固化高渗石与固化低渗石的水相渗透率之比>100。

6.根据权利要求5所述的油气井深部治窜堵水压裂系统，其特征在于，所述高渗窜水层与低渗油气层的水相渗透率之比>10。

7.根据权利要求1-4任一所述的油气井深部治窜堵水压裂系统，其特征在于，所述固化低渗石由注入的低渗石液在高渗窜水层中固化形成，可1段或多段注入实现1层或多层堵水、堵漏、防窜、防砂、防塌。

8.根据权利要求1-4任一所述的油气井深部治窜堵水压裂系统，其特征在于，所述固化高渗石由注入的高渗石液在低渗油气层中压裂固化形成，可1段或多段注入实现1层或多层自转向压裂、增渗、增产。