[實用新型]壓裂排液作業的氣舉管柱

無效

• 申請號: 200620158616.2
• 申請日: 2006-11-29
• 公開（公告）號: CN201013342Y
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 王振松;劉會琴;羅文銀;吳紅霞;劉友;馮仁東;劉穎
• 申請（專利權）人: 吐哈石油勘探開發指揮部鉆采工藝研究院
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 李玉明

技術領域

本實用新型涉及一種石油井下的壓裂管柱。特別涉及一種可以進行壓裂排液作業的氣舉管柱，是一種用于壓裂后氣舉排液，同時也是完井的生產管柱。

背景技術

對于一個已經確定氣舉采油為主要舉升方式的油田，隨著油田的高速開發，由于地層能量不能得到及時補充，地層壓力維持水平低，為了保持油田穩產和減緩產量下降速度，采取壓裂或酸壓施工，依然是提高油井單井產能的主要措施。為了減少和降低壓裂液破膠和酸化反應后的殘液對油層的傷害，在壓裂完成后，需要將這些入井流體快速排出。對于一個低壓油藏，僅靠自然放噴或替置原油已經達不到快速返排目的，如果通過連續油管和氮氣氣舉排液，雖然可以實現壓裂液迅速返排，但排液完成后，油井通常不能恢復自噴，需要起出壓裂管柱，重新更換氣舉管柱完井生產。傳統的壓裂管柱的壓裂施工不僅工序復雜，排液成本高，而且延長作業時間。

實用新型內容

本實用新型的目的：提供一種壓裂排液作業的氣舉管柱，不僅能完成油井壓裂，還能利用本管柱完成氣舉排液，并且利用本管柱進行氣舉采油。減少井下管柱的起下次數，簡化作業工序，降低費用，節約時間；還要保護油層降低油層污染。

本實用新型采用的技術方案是：壓裂排液作業的氣舉管柱，由高壓氣舉工作筒、滑套、機械座封式封隔器和喇叭口，以及油管組成，其特征在于：壓裂排液作業的氣舉管柱分為兩部分，上部是注氣段，下部是封隔固定段。上部注氣段采用螺紋連接有5-8個高壓氣舉工作筒，高壓氣舉工作筒之間連接有油管。高壓氣舉工作筒的分布主要由系統供氣啟動壓力、壓井液梯度、注氣量、地層供液等因素來確定。高壓氣舉工作筒之間的距離在200-500米之間。第一個高壓氣舉工作筒到地面的距離在800-1800米之間。下部封隔固定段包括滑套、機械座封式封隔器和喇叭口。最下端的高壓氣舉工作筒到滑套的距離在200-500米之間。滑套與下部機械座封式封隔器之間的距離為20-70米。機械座封式封隔器與下部喇叭口之間的距離為30-80米。

所述的高壓氣舉工作筒的結構是在氣舉閥偏心安裝筒的上部螺紋連接有油管接箍。油管接箍中心線與氣舉閥偏心安裝筒中心線之間的距離為10-20毫米。在氣舉閥偏心安裝筒的閥座上有一個氣舉閥。閥座與氣舉閥偏心安裝筒內腔之間有流體通道。

本實用新型適用的套管規格≥139.7毫米。

本實用新型作業全過程：

按附圖1配好下井管柱；管柱下到預定位置后，按如下步驟作業：

坐封封隔器：上提下放機械坐封封隔器；

連接地面高壓管線，進行壓裂作業；

壓裂完后，拆卸地面高壓管線和井口保護器；

利用現場氣舉地面管線從壓縮機站引進氣源，向油套環空注氣；

出油管線導入放噴管線，同時控制注氣速度，使環空液面下降，井下氣舉閥逐級暴露出來，通過氣舉閥向油管中注氣。由于氣體注入油管后與井筒中流體混合，降低井筒中流體密度，將井液舉升至地面，達到返排壓裂液的目的；

環空液面下降到最后一級閥位置后，氣舉系統穩定。壓裂液返排結束，將地面出油管線倒入生產系統，開始油井氣舉生產。

可以清楚地看出，本實用新型氣舉管柱下入井內后，經過壓裂、排液過程，最后進入油井生產全過程，始終保留在井下。

本實用新型配套的工具和用途

1)KPX-115型高壓氣舉工作筒(見附圖2)

氣舉工作筒的主要作用是為氣舉閥提供工作載體，二者構成一個整體控制氣流，達到舉升井下液體的目的，是本管柱的核心部分。高壓工作筒的級數及深度等相關參數由氣舉工藝設計決定。該高壓工作筒與普通氣舉工作筒相比有兩大特點：一是要有足夠的厚度，滿足承受90Mpa高壓的要求，二是要有足夠大的過流通道，保持與所連接的油管一致。

2)滑套

滑套主要作用為管柱提供循環通道，用于壓井或洗井，通過鋼絲絞車下入專用移位工具可以實現其反復開關，工作壓力可以達到90Mpa。

3)一種機械座封式封隔器

該封隔器上提下放坐封，上提解封，依靠水力錨和卡瓦錨定，承受雙向壓差，工作壓力可以達到90Mpa。壓裂時阻斷井下高壓，防止上部套管承受高壓，保護油層上部套管；生產時阻隔環空高壓氣體，避免高壓氣體從喇叭口進入油管。氣舉生產時封隔器以上的環空壓力大于油管內壓力，水力錨處于收縮狀態，因此封隔器解除容易，安全可靠。

本實用新型的有益效果：井下所有工具均可以承受壓裂施工中的高壓，特別是高壓工作筒的設計既能承受高壓，又有足夠大的通道，滿足了壓裂施工的要求。