[實(shí)用新型]逐級(jí)導(dǎo)壓分層壓裂管柱

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220399604.4
• 申請(qǐng)日: 2012-08-13
• 公開（公告）號(hào): CN202832463U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭建設(shè);王宗益;趙華;趙燕青;潘洪振;趙強(qiáng)生;劉毅;姜坤;黨冠;甘孝洪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): E21B43/27
• 分類號(hào): E21B43/27;E21B33/12;E21B23/01
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 李玉明

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及油田開采的儲(chǔ)層壓裂酸化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種逐級(jí)導(dǎo)壓逐層壓裂酸化管柱。適用于油井多層分層壓裂酸化。

背景技術(shù)

目前，對(duì)油氣井一次實(shí)施多層分層壓裂酸化是油田開采常用的技術(shù)方法，常用的方法是封隔器卡封一趟管柱分層壓裂酸化。其實(shí)現(xiàn)方法的原理是，通過機(jī)械坐封封隔器、水力錨、噴砂器等將每一個(gè)施工目的層或保護(hù)層分隔開，按照由下至上的順序逐層進(jìn)行壓裂酸化。在封隔器坐封后，對(duì)最下一層的壓裂酸化；之后，通過從地面投入一只控制球，打開另一層段所對(duì)應(yīng)的滑套噴砂器，對(duì)其實(shí)施單層壓裂酸化；完成壓裂酸化后，再投入一只不同直徑的控制球，打開再一層段所對(duì)應(yīng)的滑套噴砂器，并對(duì)其實(shí)施單層壓裂酸化，依此完成對(duì)各層段的壓裂酸化。由于一次性坐封封隔器分層壓裂酸化管柱存在無法驗(yàn)證最上部的封隔器以下的各個(gè)封隔器密封狀態(tài)、不能對(duì)管柱中最上部的封隔器以下的各個(gè)封隔器施加平衡壓力，不能通過油套環(huán)空壓力的變化觀察最上部層段以下的各壓裂層在壓裂過程中的竄通情況。

鑒于此，開發(fā)了采用壓差擴(kuò)張式封隔器或液壓壓縮坐封式封隔器組成的逐級(jí)坐封逐層壓裂管柱。采用滑套分別控制封隔器坐封供液口和壓裂噴砂器噴砂口，通過地面投入的控制球坐落于封隔器坐封滑套上，液壓驅(qū)動(dòng)坐封滑套剪斷定位銷釘，使坐封滑套下行，露出封隔器坐封進(jìn)液口，封隔器坐封；脫離限制的坐封滑套與控制球一同下落至下部緊鄰的壓裂噴砂器的滑套上；液壓驅(qū)動(dòng)噴砂器滑套，剪斷定位銷釘，使噴砂器滑套下行，開啟壓裂噴砂器出液口；兩只滑套與控制球在重力和液體推動(dòng)下，一同下落至下部緊鄰的封隔器底部，封堵下部各層的流體通道，從而實(shí)施逐層坐封逐層分層壓裂酸化。由于逐級(jí)坐封逐層壓裂管柱采用壓差擴(kuò)張式封隔器或液壓壓縮式封隔器為主，為了保證封隔器的正常坐封，壓裂施工過程中必須在管柱內(nèi)外建立相應(yīng)的坐封壓差才能達(dá)到封隔器坐封。管柱內(nèi)的封隔器坐封滑套和噴砂器滑套脫離限制后，形成的管柱內(nèi)腔的大通徑不能達(dá)到節(jié)流要求，坐封壓差通過縮小滑套噴砂器噴嘴而實(shí)現(xiàn)。目前，應(yīng)用的逐級(jí)坐封逐層壓裂管柱均采取這一原理控制。由于減小管柱噴砂口噴嘴進(jìn)行節(jié)流，混砂流體以較高流速噴出滑套噴砂器的噴砂口。帶有較高壓力的流體從噴砂口噴出后，直接射向井內(nèi)的套管內(nèi)表面，給油井套管造成較大的損傷，大液量施工時(shí)甚至導(dǎo)致套管開孔損壞。這種不足隨著液量和液體內(nèi)含砂量增高，損害將進(jìn)一步增大。

典型的導(dǎo)壓式封隔器組成的分層壓裂管柱，采取投入式或固定式節(jié)流套實(shí)現(xiàn)管內(nèi)節(jié)流和導(dǎo)壓坐封，逐級(jí)逐次打開噴砂口逐層壓裂。壓裂時(shí)下封隔器以上的導(dǎo)壓封隔器全部坐封，不能實(shí)現(xiàn)逐級(jí)坐封分層壓裂。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是：提供一種逐級(jí)導(dǎo)壓分層壓裂管柱，采用導(dǎo)壓噴砂封隔器、水力錨、安全接頭、端部噴砂器等組成逐級(jí)導(dǎo)壓分層壓裂管柱，充分利用導(dǎo)壓口變徑滑套的釋放控制球功能，能夠在管柱內(nèi)逐級(jí)節(jié)流條件下導(dǎo)壓坐封，實(shí)現(xiàn)同時(shí)打開壓裂酸化層上下兩個(gè)坐封滑套和封隔器中間一個(gè)噴砂滑套，達(dá)到逐級(jí)導(dǎo)壓坐封、逐層分層壓裂的目的。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：逐級(jí)導(dǎo)壓分層壓裂管柱，包括安全接頭、防砂水力錨、變徑滑套、導(dǎo)壓噴砂封隔器、油管、自鎖式水力錨、端部噴砂器和油層對(duì)應(yīng)的壓裂噴砂組件。其特征在于：與最下端的油層相對(duì)有端部噴砂器，端部噴砂器的上端通過油管連接有自鎖式水力錨；自鎖式水力錨的上端通過油管連接有3～8組的壓裂噴砂組件，每個(gè)壓裂噴砂組件中的變徑滑套和噴砂滑套對(duì)應(yīng)一個(gè)油層；在最上端的壓裂噴砂組件上部通過油管連接導(dǎo)壓噴砂封隔器，導(dǎo)壓噴砂封隔器的上端連接變徑滑套，變徑滑套上有導(dǎo)壓通道，變徑滑套的上端連接有防砂水力錨，防砂水力錨的上端通過油管連接安全接頭；安全接頭的上端了加油管，油管一直連接到井口。

所述的壓裂噴砂組件是由一個(gè)安全接頭、一個(gè)變徑滑套、一個(gè)噴砂滑套一個(gè)節(jié)流套和一個(gè)導(dǎo)壓噴砂封隔器組成，導(dǎo)壓噴砂封隔器的上端連接節(jié)流套，節(jié)流套的上端連接噴砂滑套，噴砂滑套的上端連接變徑滑套，變徑滑套的上端連接安全接頭。

逐級(jí)導(dǎo)壓分層壓裂管柱，在導(dǎo)壓噴砂封隔器組配時(shí)，底部導(dǎo)壓噴砂封隔器變徑滑套開啟，噴砂滑套關(guān)閉；中間導(dǎo)壓噴砂封隔器導(dǎo)壓口變徑滑套關(guān)閉，噴砂滑套關(guān)閉，頂部導(dǎo)壓噴砂封隔器變徑滑套關(guān)閉，沒有噴砂滑套。導(dǎo)壓噴砂封隔器、變徑滑套、噴砂滑套、節(jié)流套的內(nèi)徑自上而下逐級(jí)減小排列。逐級(jí)分層層內(nèi)的上封隔器變徑滑套內(nèi)徑等于下封隔器噴砂滑套內(nèi)徑，下封隔器節(jié)流套內(nèi)徑等于上封隔器噴砂滑套內(nèi)徑。