[發明專利]連續油管分層壓裂系統工具及其分層壓裂方法

有效

• 申請號: 201810835080.0
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN108868732B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 孫士慧;李世昌;馮金禹;閆鐵;候兆凱;閆天雨
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B34/12;E21B33/12
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 曹愛華

本發明涉及的是連續油管分層壓裂系統工具及其分層壓裂方法，其中連續油管分層壓裂系統工具包括壓裂套管、可移動密封工具，滑套腔、卡簧槽間隔設置在壓裂套管內，可移動密封工具位于壓裂套管內；滑套腔壁下部設置壓裂液孔，滑套腔壁中部有溝槽，滑套腔壁底部有臺階，滑套抵在臺階上，彈簧片套在滑套外；可移動密封工具的上接頭與承壓軸螺紋連接，上接頭下端外壁面套有卡簧墊片，卡簧墊片外設置卡簧，卡簧的上端面為傾斜的；外套筒下部內腔呈漏斗狀，坐封球坐在漏斗口處，承壓軸下端外凸臺位于限位腔內，承壓軸與外套筒由銷釘固定；外套筒上端將卡簧包繞在內。本發明解決現有技術中下管柱困難，起下鉆次數多，封隔器固定困難的問題。

技術領域：

本發明涉及應用于油氣井工程、采油采氣工程中可以進行完井和分層壓裂的系統工具，具體涉及連續油管分層壓裂系統工具及其分層壓裂方法。

背景技術：

由于許多油田處于開發的中后期，地層滲透率低、開發難度大，單井產量低導致開發效益變差，急需發展實現有效動用的大規模壓裂改造技術，為規模上產提供技術支持。最新投產的直井需要進行大規模的多段、高含沙量壓裂改造。目前，壓裂技術已經成為了各國油氣田的首選增產方法，但是在實際開采和增產優化時，往往會發現有一井多層的現象存在，所以研究開發多層壓裂技術已經成為了減少施工成本，提高開發效率，增加產量的必須。但是，井下射孔過程繁瑣困難，且分層壓裂時需要下入橋塞和封隔器，需要多次起下鉆。特別是小井眼井，下入管柱困難。

針對需要分層壓裂的井數量增多，專用工具短缺，技術難度大，且分層壓裂的費用偏高的問題，亟需一種高效的實用的工具，輔助分層壓裂作業，提高工作效率。

發明內容：

本發明的一個目的是提供連續油管分層壓裂系統工具，這種連續油管分層壓裂系統工具用于解決現有技術中下管柱困難，起下鉆次數多，封隔器固定困難的問題，本發明另一個目的是提供這種連續油管分層壓裂系統工具的分層壓裂方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：這種連續油管分層壓裂系統工具包括壓裂套管、可移動密封工具，滑套腔、卡簧槽間隔設置在壓裂套管內，可移動密封工具位于壓裂套管內；滑套腔壁下部設置壓裂液孔，滑套腔壁中部有溝槽，滑套腔壁底部有臺階，滑套抵在臺階，彈簧片套在滑套外；可移動密封工具包括上接頭、外套筒、卡簧、承壓軸、坐封球，上接頭與承壓軸螺紋連接，上接頭下端外壁面套有卡簧墊片，卡簧墊片與上接頭緊密接觸，卡簧墊片外設置卡簧，卡簧的上端面為傾斜的；外套筒下部內腔呈漏斗狀，坐封球坐在漏斗口處，外套筒中部通過限位凸臺形成限位腔，承壓軸為兩端具有外凸臺的筒體，承壓軸下端外凸臺位于限位腔內，承壓軸與外套筒由銷釘固定；外套筒上端將卡簧包繞在內。

上述方案中上接頭與連續油管螺紋連接，連續油管通過泵與地面儲液罐連接。

上述方案中承壓軸下端外凸臺由螺母擰固在承壓軸下端形成。

上述連續油管分層壓裂系統工具的分層壓裂方法：

壓裂套管被安裝在油井套管之間，并被下放到油井內，與所要壓裂的多個儲層相對應，將油井與壓裂套管之間的環空通過封隔器封隔成多段封閉的環空，每段封閉的環空與對應一個所要壓裂的儲層；可移動密封工具通過連續油管被下放到壓裂套管內，對應于最下端所要壓裂的儲層下部，與油井與壓裂套管之間的環空中最下端的封隔器相對應；

壓裂作業開始前，提拉連續油管，可移動密封工具帶動密閉滑套向上移動，當與壓裂套管上的溝槽接觸時，溝槽阻止彈簧片向上移動，而使彈簧片和密閉滑套之間產生相對運動后脫落，并嵌于溝槽內，由于彈簧片滑落后會收縮，半徑減小，可以卡住密閉滑套而不使滑套下落，壓裂儲層通道打開；