[實用新型]油氣水平井分段壓裂管柱

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020624719.X
• 申請日: 2010-11-25
• 公開（公告）號: CN201902202U
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 王世澤;任山;劉林;王興文;黃禹忠;黃小軍;林立世;張國東;林永茂;慈建發(fā);蘭芳;楊逸;馬飛
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所 51106
• 代理人: 賀元

技術領域

本實用新型涉及一種石油/天然氣開采設備，具體是一種石油/天然氣水平井分段壓裂管柱。它特別適合用于高壓天然氣水平井中三段及三段以上的多段壓裂、合采，也可用于石油水平井。

背景技術

近年來，國內(nèi)石油田針對水平井特性，設計了分段壓裂施工管柱，這些管柱要么是進行逐段壓裂，要么進行籠統(tǒng)壓裂。

例如中國專利文獻公開的“水平井分段壓裂管柱”（公開號:?CN201396131，公開日:?2010.02.03），它由油管柱、壓差封隔器、安全接頭、滑套封隔器構成，壓差封隔器和滑套封隔器安裝在油管柱上，兩者之間還安裝有安全接頭。用水平井油層分段改造措施中，實現(xiàn)水平井采用封隔器分段壓裂，從而明顯提高了施工總體效果。但它只適用于油田，解決水平井段封隔器砂卡的問題，該結構以壓裂封隔器強制性分段施工，壓裂完成一層段后，上提管柱，進行下一層段的壓裂施工，這樣造成壓裂完后封隔器難以解封；由于上提管柱封隔器受到損傷，密封不嚴，造成壓裂失效；壓裂完成后地層壓力較高，上提管柱時易造成井噴，釀成事故；操作性差，工藝繁瑣，每次提管柱需拆裝井口及壓裂管線，程序復雜，操作人員勞動強度大，安全性差。

中國專利文獻公開的另一文獻“水平井機械分段壓裂防卡工藝管柱”（公開號:?CN101338663，公開日:?2009.01.07），它主要解決了低滲油藏水平井在壓裂過程中由于下方油套環(huán)空面積小和噴砂口下方沉砂引發(fā)的管柱砂卡問題，只能用在油田水平井壓裂，且不能實現(xiàn)不動管柱就進行多層壓裂并合層開采的工藝要求。

中國專利文獻還公開的“水平井封隔器分段壓裂工藝管柱”（公開號:?CN101560877，公開日:?2009.10.21），它雖在不動管柱的情況下，通過投球?qū)崿F(xiàn)2～3層的換層壓裂工藝，但其也只能在石油開采工藝中應用，不能適應高壓天然氣水平井的分段壓裂改造。

隨著石油/天然氣工業(yè)技術的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)急需研發(fā)一種專門針對石油/天然氣水平井的分段壓裂管柱，以使其在現(xiàn)場應用中滿足一次不動管柱就能實現(xiàn)分段壓裂改造3～4個層段，或者更多個層段，實現(xiàn)合層開井排液、合層采氣等工藝要求。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種專門針對石油/天然氣水平井的分段壓裂管柱，它在現(xiàn)場應用中滿足一次不動管柱就能實現(xiàn)分段壓裂改造多個層段，實現(xiàn)合層開井排液、合層采氣等工藝要求，同時為后期生產(chǎn)測井提供全通徑管柱，是石油/天然氣水平井分段壓裂施工與合層開采的一體化管柱。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種油氣水平井分段壓裂管柱，包括井筒套管及布置在井筒套管內(nèi)的采油/氣管，所述井筒套管的管壁上徑向設有若干個通孔，該通孔與油氣層相對應，所述井筒套管內(nèi)的采油/氣管下端連接有若干個串聯(lián)的壓裂裝置；壓裂裝置設在相鄰的油氣層之間，形成若干個相對獨立的壓裂段，壓裂裝置的數(shù)量比壓裂段數(shù)量少一個，在尾端壓裂裝置的下端設有座封鋼球座，首端壓裂裝置通過安全接頭與采油/氣管連接。

所述壓裂裝置由噴砂滑套、接球座、扶正器、水力錨、封隔器和扶正器依次構成，它們通過連接件固接成整體；所述封隔器的周面與井筒套管的內(nèi)壁密封配合，將井筒套管的內(nèi)部空間隔離；所述水力錨的錨尖頂住井筒套管的內(nèi)壁，將整個壓裂裝置錨固在井筒套管上；所噴砂滑套設在套管與油氣層的對應處，所述的扶正器確保本管柱應用時處于水平井中心軸線附近，防止壓裂時管柱的擺動。

所述噴砂滑套由滑套外筒和滑套芯管組成，滑套外筒上徑向設有噴砂口，該噴砂口對應滑套芯管，被滑套芯管封堵，滑套外筒與滑套芯管軸向滑動配合，配合面設有剪切銷釘，剪切銷釘將滑套外筒與滑套芯管固定，滑套芯管的上口具有用于承接啟動球的密封配合面，該密封配合面與啟動球相適配。

所述滑套芯管的通徑因井筒套管中的各個壓裂段而不同，滑套芯管通徑由上層壓裂段到下壓裂段層逐層遞減，各層壓裂段中的噴砂滑套配套的啟動球直徑與該層壓裂段中的滑套芯管的通徑相適配。

所述噴砂口為多個，沿滑套外筒周向均勻布置。

所述噴砂口為矩形狀。

所述啟動球為低密度材質(zhì)球。

所述低密度材質(zhì)球為尼龍球或空心鋼球。

所述座封鋼球座的背面設在井筒套管內(nèi)的引鞋上。

所述固接是以螺紋扣的方式固定成整體。