[發明專利]水力噴射射孔壓裂氣舉排液一體化工藝管柱

無效

• 申請號: 201010509347.0
• 申請日: 2010-10-14
• 公開（公告）號: CN101979823A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發明（設計）人: 任國富;李憲文;付鋼旦;桂捷;張文星;趙廣民;王在強;胡相君
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B43/11;E21B43/114;E21B43/119;E21B43/26
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 李玉明

1.一種水力噴射射孔壓裂氣舉排液一體化工藝管柱，包括油管(1)、氣舉閥、一級水力噴射器(5)、滑套座(6)、二級水力噴射器(7)、單流閥(8)、篩管(9)和絲堵(10)組成；其特征在于：在套管(2)內，自上而下通過油管(1)依次連接有2～5個氣舉閥，在氣舉閥的下部通過油管連接有1～4個一級水力噴射器(5)，并且在每個一級水力噴射器(5)的下部分別連接一個滑套座(6)；在下部的滑套座(6)下端通過油管(1)連接有一個二級水力噴射器(7)；在二級水力噴射器(7)的下端連接有一個單流閥(8)，在單流閥(8)的下端連接有篩管(9)和絲堵(10)；其中，氣舉閥之間的油管(1)長度、下部的氣舉閥(4)與上部的一級水力噴射器(5)之間的油管(1)長度以及滑套座(6)與二級水力噴射器(7)之間的油管(1)長度，根據施工氣井的深度和產氣層的深度，連接不同長度的油管(1)，一級水力噴射器(5)與上部產氣層的頂部相對，二級水力噴射器(7)與下部產氣層的頂部相對。

2.根據權利要求1所述的水力噴射射孔壓裂氣舉排液一體化工藝管柱，其特征是：所述的氣舉閥由偏心工作筒(11)、氣舉閥桿(12)和單流閥(13)構成，偏心工作筒(11)上下兩端分別連接油管(1)，氣舉閥桿(12)通過螺紋連接在偏心工作筒(11)上；在氣舉閥桿(12)的下端有一個單流閥(13)，單流閥(13)的下端有導氣孔與偏心工作筒(11)的中心孔聯通。

3.根據權利要求1所述的水力噴射射孔壓裂氣舉排液一體化工藝管柱，其特征是：所述的氣舉閥桿(12)由充氣壓帽(14)、外筒(15)、波紋管(16)、氣舉閥孔板(18)、接頭(19)組成，外筒(15)上端連接充氣壓帽(14)，外筒(15)壁上有進氣孔(17)；外筒(15)內固定有波紋管(16)，波紋管(16)的下端固定有堵塞體，在外筒(15)的下端連接有接頭(19)，接頭(19)有中心孔，在接頭(19)內螺紋固定有氣舉閥孔板(18)；波紋管(16)的堵塞體與氣舉閥孔板(18)的中心孔相對；氣舉閥桿(12)通過接頭(19)與偏心工作筒(11)連接。

4.根據權利要求1所述的水力噴射射孔壓裂氣舉排液一體化工藝管柱，其特征是：所述的一級水力噴射器(5)由本體(20)、定位銷釘(21)、噴嘴壓帽(22)、噴嘴(23)、滑套(24)構成；圓柱體形本體(20)有中心孔，在本體(20)中心孔內通過定位銷釘21固定有一個滑套(24)；在本體(20)的壁上均勻分布有噴嘴孔，在每個噴嘴孔內通過噴嘴壓帽(22)固定一個有噴嘴(23)，在滑套(24)的兩端與本體(20)之間有密封圈；滑套(24)在本體(20)的內壁上，噴嘴(23)被滑套(24)從內部封堵起來。

5.根據權利要求1、2、3或4所述的水力噴射射孔壓裂氣舉排液一體化工藝管柱，其特征是：所述的滑套座(6)為圓柱體形，在滑套座(6)內有階梯形中心孔，上部中心孔的直徑比滑套(24)在外徑大2～5mm。

6.根據權利要求5所述的水力噴射射孔壓裂氣舉排液一體化工藝管柱，其特征是：水力噴射射孔壓裂氣舉排液一體化工藝管柱的工作過程：首先，進行通井、洗井；然后，下入水力噴射射孔壓裂氣舉排液一體化工藝管柱，使一級水力噴射器(5)對準上部產氣層、二級水力噴射器(7)對準最下部噴射壓裂產氣層；

其次，進行最下部噴射壓裂產氣層加砂壓裂：通過油管(1)泵注射孔液，注入壓力為40～60MPa；二級水力噴射器(7)首先進行下部產氣層的噴砂射孔；對下部產氣層射孔完成后，通過油管(1)和套管(2)內分別同時泵注壓裂液進行下部產氣層的加砂壓裂；泵注過程中要求套管(2)內的壓力低于油管(1)內的壓力，套管2內的壓力在20～30MPa之間，油管(1)內的壓力在40～60MPa之間；加砂壓裂完成后，通過油管(1)和套管(2)同時泵注頂替液，下部產氣層壓裂施工結束；

然后，進行上部產氣層加砂壓裂：最下部噴射壓裂產氣層加砂壓裂完成后，開始進行上部產氣層的射孔壓裂施工；首先從井口向油管(1)內投入鋼球，鋼球在自重的作用下落入一級水力噴射器(5)內的滑套(24)上部；通過油管(1)泵注射孔液，壓力為20～30MPa時，滑套(24)剪斷定位銷釘(21)后，滑套(24)與鋼球一起落入滑套座(6)內，鋼球和滑套(24)封堵射孔液，使射孔液不能向下流通，壓力降幅為5～8MPa時，表示滑套(24)已經下落到滑套座(6)內；然后通過油管(1)泵注射孔液并加壓，壓力為40～60MPa，一級水力噴射器(5)對上部產氣層進行噴砂射孔作業；上部產氣層射孔完成后，通過油管(1)和套管(2)內分別同時泵注壓裂液進行上部產氣層的加砂壓裂；泵注過程中要求套管(2)內的壓力低于油管(1)內的壓力，套管(2)內的壓力在20～30MPa之間，油管(1)內的壓力在40～60MPa之間；加砂壓裂完成后，通過油管(1)和套管(2)同時泵注頂替液，上部產氣層射孔、壓裂施工結束；

最后，重復上部產氣層加砂壓裂過程，完成全部目標層位壓裂完成后，井口倒換流程，從套管(2)內注入氮氣，氮氣的壓力在10～23MPa，各級氣舉閥從上到下開啟，氮氣通過各級氣舉閥進入油管(1)內，氮氣攜帶油管(1)內的液體向上流動，從油管(1)內排出，完成氣舉排液作業。