[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

技術領域

本發明涉及油田修井技術領域，特別針對氣井直井水力噴射射孔壓裂和壓裂后排液由一趟管柱完成的一體化工藝管柱。

背景技術

目前，對于同時存在有兩個或兩個以上射孔段的氣井，進行分層壓裂和壓裂后排液求產，一般是首先采用電纜射孔方法將全部射孔段依次射開，然后下入多個封隔器組成的分層壓裂工具進行壓裂，壓裂完成后，如果氣井不能自行噴通則采用抽汲或連續油管進行排液求產。上述方法存在施工工序多，施工周期長，對儲層傷害較大，特別是采用抽汲排液時存在井噴的風險。

中國專利公開號：CN201090188，提供了一種“不動管柱分層水力噴射射孔與壓裂一體化管柱”，適用于直井完井方式油氣井多層分層壓裂改造。包括上水力噴射器、滑套、滑套座、下水力噴射器等，油管上分別安裝有上水力噴射器、下水力噴射器，滑套座與上水力噴射器連接，篩管與堵頭連接，將射孔、壓裂“合二為一”。不需要獨立的射孔作業，不需要常規改造所需的井下封隔元件；不需要拖動油管，不需要壓井或安裝井口防噴裝置，只需投球和下入多個噴射器即可實現不動管對油氣井多層段進行由下至上逐層的分層改造；該工藝是集射孔、壓裂、封隔一體化的新型增產措施工藝管柱，工具簡單，施工方便簡捷，周期短，對儲層傷害低

中國專利公開號：CN101059070，提供了“一種射孔、壓裂一體化的方法及其工藝管柱”。工藝管柱包括水力噴射器、單流閥、篩管等，油管、萬向接頭、偏心定位器、水力噴射器、單流閥、篩管、堵頭依次連接。適用于裸眼水平井的多段分層壓裂，將射孔壓裂“合二為一”。一體化射孔、壓裂的方法：第一步：將水力噴射器正對油氣井設計射孔段進行水力噴射，在油氣層形成一個(或多個)噴射孔道；第二步：當孔道形成后，壓裂液經油管由噴射器噴嘴以很高的速度射入孔道，同時環空也按設計注入一定的液體以提高井眼壓力，使地層產生裂縫并開始朝深處延伸，比常規聚能射孔具有更長的穿透深度和更大的射孔孔徑，同時避免了常規射孔對儲層的傷害。

發明內容

本發明的目的是：提供一種水力噴射壓裂工具為主的一體化工藝管柱，實現油田氣井直井水力噴射射孔分層壓裂和壓裂后快速排液。

本發明采用的技術方案是：水力噴射射孔壓裂氣舉排液一體化工藝管柱，其特征在于：包括油管、氣舉閥、一級水力噴射器、滑套座、二級水力噴射器、單流閥、篩管和絲堵組成。在套管內，自上而下通過油管依次連接有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，并且在每個一級水力噴射器的下部分別連接一個滑套座；在下部的滑套座下端通過油管連接有一個二級水力噴射器；在二級水力噴射器的下端連接有一個單流閥，在單流閥的下端連接有篩管和絲堵；其中，氣舉閥之間的油管長度、下部的氣舉閥與上部的一級水力噴射器之間的油管長度以及滑套座與二級水力噴射器之間的油管長度，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，一級水力噴射器與上部產氣層的頂部相對，二級水力噴射器與下部產氣層的頂部相對。

所述的氣舉閥由偏心工作筒、氣舉閥桿和單流閥構成，偏心工作筒上下兩端分別連接油管，氣舉閥桿通過螺紋連接在偏心工作筒上；在氣舉閥桿的下端有一個單流閥。單流閥的下端有導氣孔與偏心工作筒的中心孔聯通。

所述的氣舉閥桿由充氣壓帽、外筒、波紋管、氣舉閥孔板、接頭組成。外筒上端連接充氣壓帽，外筒壁上有進氣孔；外筒內固定有波紋管，波紋管的下端固定有堵塞體，在外筒的下端連接有接頭，接頭有中心孔，在接頭內螺紋固定有氣舉閥孔板；波紋管的堵塞體與氣舉閥孔板的中心孔相對；氣舉閥桿通過接頭與偏心工作筒連接。波紋管帶動下端的堵塞體，能打開或堵塞氣舉閥孔板中心孔，高壓氮氣能從外筒的進氣孔進入并經過氣舉閥孔板和單流閥，進入偏心工作筒的中心孔，進行氣舉排液。

所述的一級水力噴射器由本體、定位銷釘、噴嘴壓帽、噴嘴、滑套構成。圓柱體形本體有中心孔，在本體中心孔內通過定位銷釘固定有一個滑套；在本體的壁上均勻分布有噴嘴孔，在每個噴嘴孔內通過噴嘴壓帽固定一個有噴嘴。在滑套的兩端與本體之間有密封圈；滑套在本體的內壁上，噴嘴被滑套從內部封堵起來，噴嘴不能與外部聯通。

所述的二級水力噴射器與一級水力噴射器結構類似，不同之處在于它沒有滑套和定位銷釘。二級水力噴射器的數量為1個，下入位置與噴射壓裂的最下部產氣層相對。

所述的滑套座為圓柱體形，在滑套座內有階梯形中心孔，上部中心孔的直徑比滑套在外徑大2～5mm。滑套能落入滑套座上部中心孔內。