[發(fā)明專利]水平井一趟鉆壓裂完井管柱及其工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310246041.4
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN103306645A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫虎;周豐;王祖文;李武平;鄧繼學;謝濤;張冕;魏建榮;韓文哲;高紅平;高銀鎖;曹欣;陳萬林;蘇敏文;張永紅;鄧小強
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術(shù)作業(yè)公司
• 主分類號: E21B43/114
• 分類號: E21B43/114;E21B43/26;E21B33/13
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張培勛

1.水平井一趟鉆壓裂完井管柱，它至少包括套接在套管（1）內(nèi)的油管（2），其特征是：油管（2）最下端布置有水力噴槍（3），水力噴槍（3）側(cè)部為噴槍孔眼，底部為能夠放置鋼球（6）的球座（5），套管（1）及油管（2）的井口端分別有套管閥門（7）及油管閥門（8）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井一趟鉆壓裂完井管柱，其特征是：所述的球座（5）為逐漸收縮的喇叭口狀結(jié)構(gòu)，最下方喇叭口處直徑小于鋼球（6）直徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井一趟鉆壓裂完井管柱，其特征是：所述的水力噴槍（3）為噴槍孔眼(4)處有滑套的可關(guān)閉式水力噴槍。

4.水平井一趟鉆壓裂完井工藝包括如下步驟：

a、將油管（2）下入到井底位置，對套管1進行大排量反循環(huán)洗井，并對套管（1）進行試壓，達到通洗井工藝標準；

b、上提油管（2）到水平井施工的第一層段（9）所在位置；

c、從油管（2）上端口向內(nèi)投鋼球（6），并將鋼球（6）泵送到球座（5）上，使油管（2）內(nèi)的噴射液流僅能夠從噴槍孔眼（4）中噴出，此時，地面施工泵的壓力能夠達到水力噴射施工壓力；打開油管閥門（8），通過油管（2）對水平井內(nèi)第一層段（9）進行單簇或多簇水力噴射；?

d、噴射完成后關(guān)閉套管閥門（7）壓開第一層段9的油層，由于關(guān)閉了套管閥門（7），油管（2）繼續(xù)通過噴槍孔眼（4）噴入不大于10立方的壓裂液，使得油層內(nèi)壓力增大，然后油管（2）停止注入壓裂液，利用油層中注入液體形成的壓力，從油管（2）放噴，放噴過程中帶動鋼球（6）返出油管（2）外；

e、上提油管（2）到第二層段（10）；

f、關(guān)套管閥門（7），讓壓裂砂液從油管（2）下端球座（5）的喇叭口排出，對第一層段（9）的油氣層進行壓裂；

g、當壓裂施工的頂替液注完時，進行打砂塞作業(yè)，達到砂塞封堵油氣層的工藝要求；

h、反沖出油管（2）內(nèi)多余砂子，以防止大水力噴射時，油管內(nèi)形成的高砂比將噴槍孔眼堵死；

i、重復步驟c到步驟h，對第二層段（10）施工，如此反復將所有層段施工完成；

j、當最后一個層施工完成后，放空井內(nèi)壓力后，利用原鉆具對井內(nèi)砂塞進行水力沖砂。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水平井一趟鉆壓裂完井工藝，其特征是：所述的步驟g打砂塞的工藝方法為：壓裂施工頂替液注完時，提高砂比達到50-60%，砂塞液量為油管（2）下部出口端到施工層段之間井筒容積的1.5-1.8倍，打砂塞液須從油管（2）內(nèi)注入，不能從套管（1）注入；以正常的施工排量將砂塞液泵送到油管（2）出口端后，降低施工排量≤1.0方/分；在泵注過程中，地層壓力會逐漸升高，當壓力升高至井筒額定安全壓力時停泵，測算壓力下降的速率，并反復蹩壓使砂塞（11）的砂子之間形成的間隙進一步壓實，使砂塞（11）的導流能力下降，增強砂塞（11）與套管（1）內(nèi)壁的附著力，使井內(nèi)施工后的停泵壓力封堵在地層內(nèi)，壓力下降速率達到井筒試壓要求，起到分層壓裂的封隔作用。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水平井一趟鉆壓裂完井工藝，其特征是：所述的步驟j的水力沖砂工藝方法為：從油管（2）內(nèi)投入大鋼球，大鋼球的直徑大于封堵油管（2）喇叭口所用鋼球（6）直徑2-4mm，并泵送到水力噴槍（3）的滑套上，打開滑套，將水力噴槍的噴槍孔眼（4）堵上，沖砂液流從套管（1）井口處進入，經(jīng)下部的油管喇叭口進入油管（2）內(nèi)，將井內(nèi)砂液塞沖蝕碎后，由油管（2）返出井外，達到?jīng)_蝕砂塞的工藝要求。