[實用新型]氣井直井多級分層壓裂工藝管柱

有效

• 申請號: 201120526465.2
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN202500541U
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 張麗娟;桂捷;張華光;郭思文;趙廣民;白小佩
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 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 11013
• 代理人: 金杰

技術領域

本實用新型涉及一種氣井直井多級分層壓裂工藝管柱，屬于油氣田工程技術領域。

背景技術

多產層共存是各大油氣田普遍存在的地質特征，分壓合采技術能夠減少常規分壓作業工序，縮短施工周期，降低開發作業成本，減少對儲層的傷害，提高儲層縱向動用程度，因此，該技術在各大油氣田得到了廣泛應用。而機械封隔器與滑套(噴砂器)組合方式又是最為常用的一種分壓合采手段。這種工藝分層時主要采用投由小到大不同尺寸的密封球來完成各級滑套(噴砂器)的開啟和已改造段的隔離。

目前，氣田開發井直井普遍可完成2-3層分層改造，隨著油氣田的發展，2-3層分層壓裂改造工藝就難以滿足氣井更多級數壓裂改造的需求，需要探索研究適應更多層數的氣田分層壓裂改造工藝技術。目前，嘗試使用TAP閥、連續油管等方式進行3層以上井的分層改造，但這兩種工藝施工周期較長、費用高，需要探討更為經濟高效的氣井多層改造工藝。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種氣井直井多級分層壓裂工藝管柱，其可實現多級數的分層壓裂改造與合層開采一體化。

本實用新型的具體技術內容如下：

氣井直井多級分層壓裂工藝管柱自上端油管向下依次連接安全接頭+油管+水力錨+封隔器+油管+節流噴砂器+封隔器+滑套座+油管+節流噴砂器+封隔器+滑套座+油管+節流噴砂器+水力錨+封隔器+滑套座+油管+節流嘴；

氣井直井多級分層壓裂工藝管柱最上端通過油管連接水力錨和封隔器；各級節流噴砂器、封隔器與滑套座彼此緊連；在位于層間距較大處的節流噴砂器的下方連接壓裂過程中能防止管柱蠕動的水力錨；各級節流噴砂器與上級滑套座之間連接根據壓裂層位長度設定的油管；最下面一級節流噴砂器下方緊連水力錨；最下面一級滑套座與節流嘴之間連接根據層位長度設定的油管。

本實用新型的有益效果如下：

該多級分層壓裂工藝管柱通過不斷重復“投球-打滑套”，能實現多層的分層壓裂改造，滿足油氣田多級壓裂改造的工藝要求。該管柱可實現多級分層壓裂合層開采，可減少常規分壓作業工序，縮短施工周期，降低了開發作業成本，減少對儲層的傷害，提高儲層縱向動用程度。

附圖說明

圖1為氣井直井多級分層壓裂工藝管柱結構示意圖。

圖2為節流噴砂器結構示意圖。

圖3為封隔器結構示意圖。

具體實施方式

實施例：

參照圖1至3對本實用新型的實施例進一步說明：

以四級氣井直井多級分層壓裂工藝管柱為例：

該四級分層壓裂工藝管柱自上端油管1向下依次連接安全接頭2+油管1+水力錨3+封隔器4+油管1+節流噴砂器5+封隔器4+滑套座6+油管1+節流噴砂器5+封隔器4+滑套座6+油管1+節流噴砂器5+水力錨3+封隔器4+滑套座6+油管1+節流嘴7；

該四層壓裂工藝管柱最上端通過油管1連接水力錨3和封隔器4；各級節流噴砂器5、封隔器4與滑套座6彼此緊連，因第三、四層間距較大，則在節流噴砂器5下方連接水力錨3，防止在壓裂過程中管柱蠕動；在各級節流噴砂器5與上級滑套座6之間，根據壓裂層位的層間距連接了同長度的油管1，在最下面一級節流噴射器5下方緊連水力錨3；最下面一級滑套座6與節流嘴7之間根據壓裂層位連接了油管1。

其中封隔器4和節流噴砂器5的工作原理如下：

油管低替，液體通過封隔器4的濾網外套8和濾網內套9，進入進液孔10，到達膠筒12與中心管13之間的環空腔體11，迫使膠筒12鼓脹，實現封隔油氣層的功能。從井口投放相應鋼球，待鋼球到達節流噴砂器5密封筒15的位置后，油管加壓，達到剪切銷釘17的剪切強度時，將剪切銷釘17剪斷，同時鋼球14和密封筒15同時下移至滑套座6內，將本層壓裂通道打開并封堵下層，攜砂液經節流噴砂器噴嘴16進入地層完成壓裂。

本實用新型氣井直井多級分層壓裂工藝管柱的工作過程如下：

首先，常規鉆井、測井，確定壓裂層位和封隔器位置。常規射孔，將工藝管柱下至油氣井預壓裂層位，正替一個油管容積的液體后提高排量，節流嘴7為管柱中K?344封隔器4提供節流壓差，所有的封隔器4實現坐封，壓裂第一層。頂替快到位時，從井口油管閥門處投入同第二層節流噴砂器5密封筒15孔相匹配的鋼球14，待鋼球14到位后，油管加壓使鋼球14上、下壓差至15MPa，將銷釘17剪斷，打開節流噴砂器密封筒15，同時，鋼球14和密封筒15下移至第二層滑套座6，建立第二層壓裂通道并封堵第一層，進行第二層壓裂施工。若壓裂出現砂堵或設備出現故障，應及時反循環洗井10m³以上，徹底解堵后繼續壓裂。以此類推，不斷重復“投球-打滑套”過程壓裂完最后一層。停泵，關井，實現多級的分層壓裂改造。壓裂施工完成后，最后合層排液，求產，最終實現多級分層壓裂改造與合層開采一體化。