[發(fā)明專利]一種氣田水平井不動管柱水力噴砂壓裂環(huán)空壓力控制方法

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• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN104632172A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蒙鑫;付鋼旦;王在強;姜勇;郭思文;邵媛;周少偉;葉亮;趙倩云
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/267
• 分類號: E21B43/267;E21B21/00;E21B43/114
• 代理公司: 北京市中實友知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 張少宏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氣田水平井不動管柱水力噴砂壓裂環(huán)空壓力控制方法，屬于氣田水平井分段改造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

水力噴砂分段壓裂技術(shù)作為一項新的高壓水射流應(yīng)用技術(shù)，在低滲透油氣田水平井改造中得到了廣泛應(yīng)用，具有射孔壓裂一體化、無需機械封隔、施工效率高、風(fēng)險低等優(yōu)點。但是，在應(yīng)用過程中存在如下問題：1、射孔過程中需要將套管閘門完全打開，導(dǎo)致環(huán)空壓力過低僅能在壓裂施工的最后一段伴注液氮，壓裂結(jié)束后排液周期和最終返排率同壓縮式裸眼封隔器分段壓裂和遇油膨脹封隔器分段壓裂改造工藝相比較差（如果在前幾段壓裂施工中伴注液氮，在射孔過程中完全打開套管閘門，導(dǎo)致環(huán)空壓力過低，井口大量返液，存在著極大的安全風(fēng)險）；2、射孔過程中套管閘門完全打開，導(dǎo)致環(huán)空壓力過低，已壓開層段吐砂嚴(yán)重，支撐劑在水平段的油套環(huán)空大量沉積，形成砂堵的風(fēng)險較大，3、對于裸眼井而言環(huán)空壓力過低存在井壁坍塌的風(fēng)險。因此，通過對施工過程中環(huán)空壓力的控制可以有效控制井口返液量，主壓裂階段對各改造段伴注液氮提高施工結(jié)束后液體的返排率，確保裸眼井的井壁穩(wěn)定，保證改造效果和提高施工效率。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種氣田水平井不動管柱水力噴砂壓裂環(huán)空壓力控制方法。

一種適用于41/2〞套管（篩管）完井不動管柱水力噴砂壓裂和6〞裸眼完井不動管柱水力噴砂壓裂的環(huán)空壓力控制方法，解決了氣田不動管柱水力噴砂壓裂施工過程中無法伴注液氮、射孔過程中套管閘門完全打開，導(dǎo)致環(huán)空壓力過低，已壓開層段吐砂嚴(yán)重，支撐劑在水平段的油套環(huán)空大量沉積，形成砂堵的風(fēng)險較大，井壁穩(wěn)定性差的問題，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一不動管柱水力噴砂壓裂環(huán)空壓力控制方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：氣田水平井不動管柱水力噴砂壓裂環(huán)空壓力控制方法，主要包括以下步驟：下入氣田水平井不動管柱水力噴砂壓裂工藝管柱，將各噴射器對準(zhǔn)計劃改造位置；在井口套放出口處安裝節(jié)流閥，并將套放管線接入泥漿池；根據(jù)施工設(shè)計對目標(biāo)段進(jìn)行噴砂射孔，噴砂射孔時環(huán)空打開，通過節(jié)流閥控制環(huán)空壓力；射孔結(jié)束后，增加排量提高射流增壓的同時通過節(jié)流閥調(diào)節(jié)環(huán)空壓力，將地層壓開后關(guān)閉套管閘門進(jìn)行主壓裂施工，各段主壓裂施工全程伴注液氮；投球打開下一層水力噴砂壓裂工具進(jìn)行下一層射孔、壓裂施工。實現(xiàn)壓后快速排液、提高返排率、降低施工風(fēng)險的目的。

下入氣田水平井不動管柱水力噴砂壓裂工藝管柱，將各噴射器對準(zhǔn)計劃改造位置。

安裝壓裂井口后，套放出口處安裝節(jié)流閥，并將套放管線接入泥漿池。

根據(jù)施工設(shè)計對目標(biāo)段進(jìn)行噴砂射孔，噴砂射孔時環(huán)空打開，通過節(jié)流閥控制環(huán)空壓力，包括以下步驟：

（1）、根據(jù)地質(zhì)及井身結(jié)構(gòu)資料確定射孔過程中所需的環(huán)空壓力：環(huán)空壓力=井底壓力-靜液柱壓力-環(huán)空壓耗；

（2）、噴砂射孔，從油管注入混砂液，逐漸將泵速提高，環(huán)空返出液通井口節(jié)流閥及套放管線排入泥漿池。調(diào)節(jié)節(jié)流閥保持按步驟（1）計算的環(huán)空壓力，在油管限壓范圍內(nèi)，噴嘴噴射流速達(dá)到150m/s以上，砂濃度控制在120kg/m³-140kg/m³之間。

射孔結(jié)束后，增加排量提高射流增壓的同時通過節(jié)流閥調(diào)節(jié)環(huán)空壓力，將地層壓開后關(guān)閉套管閘門進(jìn)行主壓裂施工，包括以下步驟：

（1）、射孔結(jié)束后，增加排量提高射流增壓的同時通過節(jié)流閥將環(huán)空壓力控制在計算的環(huán)空壓力之內(nèi)，通過持續(xù)提高射流增壓的方式將地層壓開，壓開地層后關(guān)閉套管閘門。

（2）、主壓裂施工全程伴注液氮，壓裂結(jié)束后過頂替。

投球打開下一層段水力噴砂壓裂工具，進(jìn)行下一段的射孔、壓裂施工。

本發(fā)明的有益效果如下：

1、采用上述技術(shù)方案進(jìn)行施工，在射孔及壓裂過程中可以對環(huán)空壓力進(jìn)行控制，有效控制井口返液量，防止已壓開層段吐砂嚴(yán)重，形成砂堵；

2、主壓裂階段對各改造段伴注液氮提高施工結(jié)束后液體的返排率；

3、確保了裸眼井的井壁穩(wěn)定，有效降低了井壁坍塌的風(fēng)險，保證改造效果和提高施工效率。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，通過參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本發(fā)明以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點，但此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定，如圖其中：

圖1氣田水平井不動管柱水力噴砂壓裂環(huán)空壓力控制方法示意圖；