[發(fā)明專利]一種水平井無限級分段改造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310396884.2
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN103437747A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設計）人: 任雁鵬;鄒鴻江;黃超;張承武;王興建;李童;徐洋
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B43/267
• 分類號: E21B43/267;E21B34/14
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 毛光軍

技術領域

本發(fā)明涉及一種水平井無限級分段改造方法，屬于石油開采中所使用的完井改造技術領域。

背景技術

隨著勘探開發(fā)的深入，頁巖氣、致密氣儲層進入規(guī)模開發(fā)階段，水平井分段壓裂和體積壓裂等大規(guī)模壓裂方式已逐漸成為油氣田開發(fā)的主體技術，現(xiàn)有的分段壓裂技術主要有：裸眼封隔器+滑套分段壓裂技術、可鉆式橋塞分段壓裂技術、雙封單壓分段壓裂技術、水力噴射分段壓裂技術，但其都有一定局限性。裸眼封隔器+滑套技術由于需要不同級差球和球座配合實現(xiàn)開啟滑套，無法實現(xiàn)全通徑，分段級數(shù)受限；可鉆式橋塞雖可進行無限級大規(guī)模壓裂，但作業(yè)周期長，成本高，無法實現(xiàn)大面積推廣應用；雙封單壓分段壓裂技術需拖到管柱需帶壓作業(yè)配合，施工周期長；水力噴射由于噴孔耐磨抗沖蝕能力有限加之節(jié)流壓差大，因此施工段數(shù)受限、作業(yè)周期長、施工規(guī)模受限。

現(xiàn)有技術中，中國專利文獻公開的“一種投球開啟自鎖滑套”，?公開號：CN201972661U，公開日期：2011年09月14日，該專利闡述了在水平井段作業(yè)時投球開啟壓裂噴砂通道，并鎖定保持生產(chǎn)通道暢通，但仍采用投球分段，分段數(shù)受限。

專利“雙打開壓差滑套”，公開號：CN201723198U，公開日期：20110126，該實用新型是利用壓差推動上、下液缸分別向上下移動，打開通道，可以解決投球滑套不能用于水平裸眼井分段壓裂、酸化工具管柱第一段的問題，但仍無法解決分段受限問題。

專利“一種選擇性開關滑套組件中的智能型滑套”，公開號：CN202125290U，公開日期：2012年01月25日，該實用新型是利用下入專用開關工具，打開和關閉智能滑套。該方法操作復雜，施工周期長。

其它現(xiàn)有技術，如專利“裸眼水平井分段改造管柱”、“油氣水平井分段壓裂管柱”、“裸眼完井水力噴砂不動管柱分段壓裂管柱”等都是采用投球進行多級分段改造，存在級差的問題，均無法實現(xiàn)無限級分段改造需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的分段壓裂技術存在的上述問題，提供一種水平井無限級分段改造方法，采用本發(fā)明無級差，分段級數(shù)不受井筒內(nèi)徑限制，可實現(xiàn)無限級大規(guī)模分段壓裂改造。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種水平井無限級分段改造方法，其特征在于，包括如下步驟：

a、由滑套上的信號接收器在設定范圍內(nèi)發(fā)送搜索信號；

b、向井內(nèi)投入信號發(fā)射器，當信號發(fā)射器進入該設定范圍時，信號發(fā)射器接收到搜索信號，并向信號接收器發(fā)送控制信號；

c、信號接收器接收到該控制信號后，激發(fā)動力機構，推動活塞向上運動，開啟噴砂孔，打開油管內(nèi)外連通通道，并在活塞的作用下，滑套的球座生成筒生成球座，實施第一段改造；

d、第一段改造完成后，投球使其坐落于球座處，封堵第一段儲層，關閉油管內(nèi)外連通通道；

e、重復上述步驟，依次進行后續(xù)段改造。

所述滑套包括上接頭、球座生成筒、活塞、外筒和內(nèi)筒，活塞和內(nèi)筒設置在外筒中，所述外筒上端與上接頭的外壁密封固定連接，下端與內(nèi)筒密封固定連接，所述球座生成筒上端與上接頭的內(nèi)壁密封固定連接，活塞用于與球座生成筒下端配合生成球座和用于控制噴砂孔的開啟；內(nèi)筒和外筒之間設置有用于推動活塞運動的動力機構。

所述內(nèi)筒上設置有內(nèi)筒噴砂孔，外筒上對應內(nèi)筒噴砂孔設置有外筒噴砂孔；所述動力機構激發(fā)前，活塞封閉內(nèi)筒噴砂孔和外筒噴砂孔，動力機構激發(fā)后，內(nèi)筒噴砂孔和外筒噴砂孔連通形成噴砂孔。

所述內(nèi)筒和外筒之間的上部設置活塞，活塞分別與內(nèi)筒和外筒動密封配合，下部設置動力機構；所述動力機構激發(fā)后，推動活塞向上運動與球座生成筒配合形成球座。

所述動力機構包括從下至上依次設置的信號接收器、由信號接收器控制的點火器和與點火器配合的聚能彈。

所述活塞的上部設置有與內(nèi)筒上端部配合對活塞限位的限位臺階，下部的內(nèi)壁和外壁上均設置有兩個密封圈；動力機構激發(fā)前，內(nèi)筒噴砂孔位于內(nèi)壁上的兩個密封圈之間，外筒噴砂孔位于外壁上的兩個密封圈之間。

所述動力機構激發(fā)后，活塞推動呈圓筒狀的球座生成筒徑向收縮形成球座。

所述球座生成筒下部外壁設置為錐形部，活塞上部的內(nèi)表面對應設置為錐形部；當活塞向上運動時，活塞的錐形部與球座生成筒的錐形部配合推動球座生成筒徑向收縮形成球座。

所述c步驟中，信號接收器接收到該控制信號后，控制激發(fā)點火器點燃聚能彈，聚能彈產(chǎn)生的氣體推動活塞向上運動，內(nèi)筒噴砂孔和外筒噴砂孔連通，打開油管內(nèi)外連通通道。

采用本發(fā)明的優(yōu)點在于：