[發明專利]一種連續油管分段壓裂管柱及管柱壓裂方法

有效

• 申請號: 201811294234.6
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN111119826B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 李洪春;李奎為;蔣廷學;陳作;賈長貴;劉紅磊;周珺;周林波;侯磊
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/114;E21B43/267;E21B43/14
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;何嬌

本發明提出了一種連續油管分段壓裂管柱，包括依次連接在連續油管上的安全接頭、水力噴射器、扶正器和機械定位器，在所述扶正器和所述機械定位器之間還連接有可控開關式脈沖噴砂器和機械式封隔器。本發明的連續油管分段壓裂管柱結構簡單，換層施工迅速，管柱可靠性和安全性高，下放一趟管柱可以實現對致密油氣藏油氣井完成多級多段噴砂射孔、井底混砂壓裂及環空大排量壓裂的復合方式的分段壓裂作業，可以形成復雜的裂縫網絡，提高致密儲層改造的波及體積，提高致密油氣藏的分段壓裂作業效率，降低開發成本和提高壓裂開發效果。本發明還提供了一種利用連續油管分段壓裂管柱的分段壓裂方法。

技術領域

本發明涉及井下壓裂作業技術領域，尤其涉及一種連續油管分段壓裂管柱及應用該壓裂管柱的分段壓裂方法。

背景技術

近年來，國內外研究表明壓裂施工過程中增加裂縫的復雜程度可以有效提高低滲透油、氣藏單井產量，最終提高油氣藏采收率。目前，體積壓裂是非常規頁巖氣藏開發構建復雜縫網的主要技術手段，在水力壓裂過程中采用大排量、大砂量、大液量、低砂比的注入方式使天然裂縫不斷擴張和脆性巖石產生剪切滑移,形成天然裂縫與人工裂縫相互交錯的裂縫網絡，但是采用該項工藝技術施工成本高，并不適用于致密油氣藏的開發。國內外應用連續油管噴射分段壓裂的一般方法是，在套管固井完井水平井內，采用連續油管下入帶水力噴射工具的管柱串，從連續油管加砂噴砂射孔后，套管加砂壓裂。壓裂完一段后，在套管內留置一段砂塞作為隔離，拖動管柱到下一段進行噴砂射孔及壓裂施工。這種方法采用套管壓裂，可以實現較大規模的壓裂。但是，砂塞作為分段隔離，需要較長的水平段，壓裂完成后需要用連續油管將砂塞沖洗出井筒。該工藝存在著施工周期較長，壓裂液返排不及時污染油層，填砂需要較長水平段，砂塞沖洗困難等問題。

另一種方法是采用連續油管下帶封隔器作為隔離方法的壓裂管柱，如專利號是201210182455.0的《一種連續油管分段噴砂射孔套管壓裂管柱及套管壓裂方法》，分段的工具采用機械式連續油管壓裂封隔器，采用套管壓裂，可以實現較大規模的壓裂。

但是，兩種連續油管壓裂方法都是普通的連續加砂，依靠靜壓壓開裂縫、然后裂縫延伸，這種施工方法不易形成復雜的裂縫縫網，對提高致密油氣藏的采收率還有一定的限度。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種適用于致密砂巖的各種直井、斜井及水平井等井型的分段壓裂作業的連續油管分段壓裂管柱以及利用該壓裂管柱進行分段壓裂的方法。

本發明的連續油管分段壓裂管柱，包括依次連接在連續油管上的安全接頭、水力噴射器、扶正器和機械定位器，在所述扶正器和所述機械定位器之間還連接有可控開關式脈沖噴砂器和機械式封隔器。

在一個實施方式中，所述可控開關式脈沖噴砂器包括中心體，所述中心體上設置有中心體流道口，所述中心體能在所述可控開關式脈沖噴砂器內部沿脈沖噴砂器的軸向滑動，在脈沖噴砂器本體上設置有與中心體流道口相對應的本體流道口，通過中心體沿脈沖噴射器軸線的滑動控制可控開關式脈沖噴砂器的打開與關閉。當中心體滑動到中心體流道口與滑套流道口相對的位置時，脈沖噴砂器處于打開狀態，此時，中心體的下端和脈沖噴砂器本體上的密封座接觸。當中心體滑動到中心體流道口與本體流道口完全錯開的位置時，可控開關式脈沖噴砂器處于打開狀態，此時中心體上的限位臺階和脈沖噴砂器本體上的限位臺階接觸。

在一個實施方式中，所述機械定位器的末端還依次連接有導向頭，以方便管柱在井下的下入。

本發明的連續油管分段裂管柱結構簡單，換層施工迅速，管柱可靠性和安全性高，下放一趟管柱可以實現對致密油氣藏油氣井完成多級多段噴砂射孔、井底混砂壓裂及環空大排量壓裂的復合方式的分段壓裂作業，可以形成復雜的裂縫網絡，提高致密儲層改造的波及體積，提高致密油氣藏的分段壓裂作業效率，降低開發成本和提高壓裂開發效果。

本發明還提供了一種使用上述連續油管分段壓裂管柱的分段壓裂方法，包括以下步驟：

步驟一，將連續油管分段壓裂管柱入井；