[發明專利]一種壓裂及控水生產的聯合實施管柱及方法

有效

• 申請號: 201810305956.0
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108397181B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 馬新中;李冬梅;李雙貴;李林濤;蘇鵬;龍武;萬小勇;任波;杜春朝;李翔;黃傳艷;鄒偉;宋海;李根
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/12;E21B34/14
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所(普通合伙) 11276
• 代理人: 劉云貴;金衛文

1.一種壓裂及控水生產的聯合實施管柱，其特征在于，包括管柱本體、設于所述管柱本體的一端的懸掛封隔器和設于所述管柱本體的另一端的球座，以及設于所述管柱本體上且位于所述懸掛封隔器和球座之間的若干個裸眼封隔器、若干個自閉式壓裂滑套和若干個可開關式流入控制裝置；其中，在每兩個相鄰的所述裸眼封隔器之間均設有所述自閉式壓裂滑套和所述可開關式流入控制裝置，在所述球座和與其最接近的所述裸眼封隔器之間也設有所述自閉式壓裂滑套和所述可開關式流入控制裝置。

2.根據權利要求1所述的聯合實施管柱，其特征在于，所述可開關式流入控制裝置包括：

控水組件，其包括與所述管柱本體相連通的第一中心管、套設于所述第一中心管上的外管和設置在所述第一中心管內的第一滑動管，所述外管的一端與所述第一中心管連接，所述外管與所述第一中心管之間形成第一環形流道，所述第一滑動管在所述第一中心管內具有第一位置和第二位置，所述第一中心管上對應第二位置處的外壁上開設有通孔；

進水組件，其一端與所述外管的另一端密封連接，用于將來自油層的流體導入所述第一環形流道；

其中，當所述第一滑動管處于第一位置時，所述第一滑動管敞開所述通孔并使所述第一環形流道與所述第一中心管連通，以允許來自所述油層的流體能夠在依次經過所述進水組件、第一環形流道和通孔之后進入所述第一中心管內；

當所述第一滑動管處于第二位置時，所述第一滑動管封堵所述通孔，使得來自所述油層的流體無法進入所述第一中心管內。

3.根據權利要求2所述的聯合實施管柱，其特征在于，在所述第一中心管的內壁上設有沿著軸向間隔開且依次遠離所述進水組件的第一定位槽、第二定位槽和限位槽，在所述第一滑動管的兩端分別設有第一彈性卡爪和第二彈性卡爪，其中，當所述第一滑動管處于第一位置時，所述第一彈性卡爪卡合于所述第一定位槽內，所述第二彈性卡爪卡合于所述第二定位槽內，當所述第一滑動管處于第二位置時，所述第一彈性卡爪卡合于所述第二定位槽內，所述第二彈性卡爪卡合于限位槽內。

4.根據權利要求2所述的聯合實施管柱，其特征在于，所述進水組件包括篩管、對接插頭和與所述管柱本體相連通的第二中心管，所述篩管和對接插頭沿著所述第二中心管的軸向依次套設并連接于所述第二中心管上，所述篩管和對接插頭的第一端連接，所述對接插頭的第二端插入所述外管內并與所述外管的內周壁密封連接，所述第二中心管露出所述對接插頭的第二端并與所述第一中心管連接；所述篩管和對接插頭共同與所述第二中心管之間形成第二環形流道，所述第二環形流道與所述第一環形流道連通，油層中的流體能夠通過所述篩管之后依次進入所述第二環形流道和第一環形流道。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的聯合實施管柱，其特征在于，設于所述球座和與其最接近的所述裸眼封隔器之間的所述自閉式壓裂滑套為壓差式開關滑套，其余的所述自閉式壓裂滑套均為投球式開關滑套。

6.根據權利要求1-4中任一項所述的聯合實施管柱，其特征在于，所述自閉式壓裂滑套包括與所述管柱本體相連的第三中心管、設于所述第三中心管內且能夠沿著所述第三中心管的軸向往復運動的第二滑動管、用于驅動所述第二滑動管的驅動組件以及設于所述第三中心管內的彈性復位構件，所述第三中心管的側壁上設有能夠連通所述第三中心管的內腔和地層的壓裂孔；

其中，當所述第三中心管內的壓力大于預設開啟壓力時，所述驅動組件能夠驅動所述第二滑動管從關閉所述壓裂孔的位置移動到打開所述壓裂孔的位置；當所述第三中心管內的壓力減小到小于預設開啟壓力時，所述第二滑動管能夠在所述彈性復位構件的作用下從打開所述壓裂孔的位置推動到關閉所述壓裂孔的位置。

7.一種壓裂及控水生產的聯合實施方法，其特征在于，其包括以下步驟：

步驟1、通過鉆桿將與其相連的權利要求1-6中任一項所述的聯合實施管柱下入油井中，并在執行替漿作業后座封所述懸掛封隔器和每個所述裸眼封隔器，再利用回插管柱替換所述鉆桿；

步驟2、向所述回插管柱內注入壓裂液并投入憋壓球，以執行分段壓裂作業，按照由靠近所述球座到遠離所述球座的順序，依次打開所述自閉式壓裂滑套，并保證在前一個所述自閉式壓裂滑套被關閉之后，后一個所述自閉式壓裂滑套再被開啟；

步驟3、迫使所述憋壓球跟隨壓裂液一起反排到地面，再通過各個所述可開關式流入控制裝置實現控水生產。