[發(fā)明專利]一種用于不動(dòng)管柱水力噴砂壓裂的裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410191694.1
• 申請日: 2014-05-08
• 公開（公告）號: CN105089599A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳作;吳春方;蔣廷學(xué);張旭東;王寶峰;劉世華;李奎為;黃靜;吳羽珩
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號: E21B43/267
• 分類號: E21B43/267;C09K8/512
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯(lián)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣開采技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于不動(dòng)管柱水力噴砂壓裂的裝置及方法。

背景技術(shù)

在油氣開采技術(shù)領(lǐng)域中，目前主要采用不動(dòng)管柱水力噴砂壓裂方法來完成壓裂作業(yè)。這種方法主要是逐段進(jìn)行壓裂作業(yè)。在每段壓裂作業(yè)中，都是先對套管進(jìn)行射孔，然后經(jīng)該孔對地層進(jìn)行壓裂。

為了確保壓裂作業(yè)可以順利進(jìn)行，通常在前段壓裂作業(yè)結(jié)束后而后分段壓裂作業(yè)開始前，需要對油管進(jìn)行放噴排液作業(yè)，以使井口處的壓力趨近于零。但是，由于在放噴排液過程中環(huán)空內(nèi)的壓力會逐漸降低，會導(dǎo)致環(huán)空內(nèi)的砂出現(xiàn)沉降堆積現(xiàn)象，從而在壓裂管柱與套管之間形成堆積層，由此卡住壓裂管柱，影響進(jìn)行后續(xù)其他作業(yè)。另外，這種放噴排液過程較為繁瑣復(fù)雜，施工效率低，例如高地層壓力井放噴降壓需要24小時(shí)以上，因此該過程會增加施工成本。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述部分或全部問題，本發(fā)明提供一種用于不動(dòng)管柱水力噴砂壓裂的裝置及方法，其可以有效地避免砂在環(huán)空內(nèi)出現(xiàn)沉降堆積現(xiàn)象，由此可以避免在壓裂管柱與套管之間形成堆積層，從而避免卡住壓裂管柱。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于不動(dòng)管柱水力噴砂壓裂的裝置，包括：壓裂管柱，壓裂管柱包括多個(gè)依次連接的分段，在各分段中均設(shè)有噴嘴單元，各噴嘴單元依次噴射；在噴嘴單元對地層進(jìn)行壓裂后形成在套管與相應(yīng)的分段之間的封堵層，以用于封隔開已完成壓裂的分段與將進(jìn)行壓裂的分段。

在一個(gè)實(shí)施例中，封堵層是由噴嘴單元噴出的封堵劑凝結(jié)而形成的膠狀體。

在一個(gè)實(shí)施例中，封堵層是由環(huán)空運(yùn)送的封堵劑凝結(jié)而形成的膠狀體。

在一個(gè)實(shí)施例中，封堵劑由兩性聚丙烯酰胺、陽離子單體、陰離子單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑按照和水的重量比(0.3-1)∶(6-12)∶(1-5)∶(0.02-0.06)∶(0.02-0.06)∶(81.9-93)的比例在水中進(jìn)行溶液交聯(lián)聚合而成。

在一個(gè)實(shí)施例中，封堵層處于已完成壓裂的分段內(nèi)的噴嘴單元到將進(jìn)行壓裂的分段內(nèi)的噴嘴單元之間。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于不動(dòng)管柱水力噴砂壓裂的方法，包括步驟：步驟1，通過壓裂管柱的分段對地層進(jìn)行壓裂；步驟2，導(dǎo)入封堵劑，使其流動(dòng)到套管與該分段之間，并形成用于隔開該分段和下一分段的封堵層。

在一個(gè)實(shí)施例中，該用于不動(dòng)管柱水力噴砂壓裂的方法還包括步驟3，即壓力管柱的各分段逐段進(jìn)行上述步驟1和2。

在一個(gè)實(shí)施例中，封堵劑經(jīng)壓裂管柱的噴嘴單元噴射出。

在一個(gè)實(shí)施例中，封堵劑能夠在第一固定時(shí)間后形成膠狀的封堵層，并在第二固定時(shí)間后溶解或融化成液體。

在一個(gè)實(shí)施例中，封堵劑由兩性聚丙烯酰胺、陽離子單體、陰離子單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑按照和水的重量比(0.3-1)∶(6-12)∶(1-5)∶(0.02-0.06)∶(0.02-0.06)∶(81.9-93)的比例在水中進(jìn)行溶液交聯(lián)聚合而成，第一固定時(shí)間為60分鐘，第二固定時(shí)間為4-24小時(shí)。

根據(jù)本發(fā)明的用于不動(dòng)管柱水力噴砂壓裂的裝置和方法，可以有效地避免砂在環(huán)空內(nèi)出現(xiàn)沉降堆積現(xiàn)象，由此避免了在壓裂管柱與套管之間形成堆積層，從而可以避免卡住壓裂管柱。此外，根據(jù)本發(fā)明的用于不動(dòng)管柱水力噴砂壓裂的裝置和方法無需進(jìn)行放噴排液作業(yè)，使得施工效率大大提高，從而節(jié)約生產(chǎn)成本。同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的用于不動(dòng)管柱水力噴砂壓裂的裝置的封堵劑，不僅可以在需要時(shí)及時(shí)形成高強(qiáng)度膠狀體的封堵層以用來隔開已完成壓裂的分段與將進(jìn)行壓裂的分段，而且還可以在不需要時(shí)把高強(qiáng)度膠狀體緩慢地溶解或融化成液體，從而避免干擾后續(xù)排液求產(chǎn)作業(yè)和施工。

根據(jù)本發(fā)明的用于不動(dòng)管柱水力噴砂壓裂的裝置的結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，生產(chǎn)成本低廉，使用安全高效，從而便于實(shí)施推廣應(yīng)用。

附圖說明

在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中：

圖1示意性顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于不動(dòng)管柱水力噴砂壓裂的裝置。

在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例繪制。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。