[發明專利]一種頁巖氣水平井高壓泵送橋塞裝置

在審

• 申請號: 201910539246.9
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110219610A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 龔起雨;宋全友;韓家新;陳良華;張相權;蔣成白;林田興;陳衛東;石陳梅;李煒;李強;蔣嫚
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化江漢石油工程有限公司;中石化江漢石油工程有限公司井下測試公司
• 主分類號: E21B23/08
• 分類號: E21B23/08;E21B33/134;E21B43/26
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 朱宏偉

本發明涉及一種頁巖氣水平井高壓泵送橋塞裝置，包括井筒、井口機構、井口橋塞封裝機構、橋塞泵送機構以及壓裂液泵送機構，井口機構和所述井口橋塞封裝機構分別連接所述井筒的兩端，橋塞泵送機構和所述壓裂液泵送機構均管路連接所述井筒。由于頁巖氣水平井高壓泵送橋塞裝置的橋塞泵送機構和壓裂液泵送機構分開設置，其可以實現橋塞泵送機構和壓裂液泵送機構的獨立控制，互不干擾，可以在所述頁巖氣水平井高壓泵送橋塞裝置工作期間對所述橋塞泵送機構進行維修等；而且，泄壓組件，不僅可以確保井口機構等正常啟動，避免該裝置的非正常破壞，還可以確保井口機構等工作的可靠性。

技術領域

本發明涉及頁巖氣水平井工程技術領域，更具體地說，涉及一種頁巖氣水平井高壓泵送橋塞裝置。

背景技術

目前，天然氣資源在大規模的工業開發中越來越難以滿足需求，頁巖氣作為一種非常規天然氣已成為重要的補充。頁巖氣井取得工業產能的關鍵是采用水平井，但是由于頁巖氣井主要采用水平井套管射孔完井，水平段大于1000m，因此，必須采用分段射孔壓裂。頁巖氣水平井一般采用電纜傳輸、水力泵送復合材料橋塞并配合射孔聯作技術，就可以實現在不使用鉆機和修井機的情況下，來完成水平井的分段壓裂施工，是實現頁巖氣水平井儲層改造的關鍵技術。該技術既大大提高作業效率，又降低了作業成本。

現有的頁巖氣水平井高壓泵送橋塞的設備(供液混砂車、低壓管匯、高壓管匯、入井管路)及流程均采用主壓設備和流程，其在使用的過程中存在以下問題：(1)頁巖氣水平井使用的滑溜水壓裂液攜砂能力弱，高、低管匯結構復雜、變徑結構多、摩阻損耗大，導致高、低壓流程中存在上一段施工過程中殘留的支撐劑，殘留的支撐劑會導致后期電纜在起出過程中發生受卡遇阻事故；(2)頂替過程中頂替液含有大量支撐劑，而且頂替過程采用的是非過頂替工藝，導致井筒液中出現積砂，發生井下工具串遇阻遇卡、泵脫，橋塞中途座封等生產事故；(3)井口壓力大，一般分段壓裂后，井口始終帶壓，一般高于25MPa，由于沒有井口壓力平衡系統，造成井口流程控制高壓元件無法正常開啟；(4)泵送橋塞流程需要借助主壓區的高、低壓管匯流程來進行，泵送期間無法對壓裂泵車進行設備整改；(5)泵送結束后，電纜在起出井底的過程中，壓裂泵車處于長時間停、等狀態，造成不必要的非生產時效；(6)無法滿足井工廠壓裂多井間交叉壓裂同步施工的需要。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的缺陷，提供一種頁巖氣水平井高壓泵送橋塞裝置，其通過獨立的泵送系統，可以實現與主壓裂分開進行，實現了模塊化的施工方案。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種頁巖氣水平井高壓泵送橋塞裝置。

在本發明所述的頁巖氣水平井高壓泵送橋塞裝置中，包括井筒、井口機構、井口橋塞封裝機構、橋塞泵送機構以及壓裂液泵送機構，所述井口機構和所述井口橋塞封裝機構均連接在所述井筒上，所述橋塞泵送機構和所述壓裂液泵送機構均管路連接所述井筒。

在本發明所述的頁巖氣水平井高壓泵送橋塞裝置中，所述井口機構包括依次連接的井口上法蘭、第一井口閘門、第二井口閘門、壓裂頭以及第三井口閘門，并且所述井口上法蘭連接所述井筒。

在本發明所述的頁巖氣水平井高壓泵送橋塞裝置中，所述井口橋頭塞封裝機構包括依次連接的橋塞注脂密封件、橋塞防噴管總成以及井口防噴器，并且所述井口防噴器連接所述第三井口閘門。

在本發明所述的頁巖氣水平井高壓泵送橋塞裝置中，所述橋塞泵送機構包括壓裂液罐組、供液泵和泵送橋塞壓裂泵組，所述壓裂液罐組通過供液泵上水軟管連接所述供液泵；所述供液泵通過壓裂泵上水軟管連通所述泵送橋塞壓裂泵組，所述泵送橋塞壓裂泵組通過是泵送橋塞入井管路連接所述壓裂頭，并且在泵送橋塞入井管路上沿著靠近所述壓裂頭的方向依次設置有第一旋塞閥和第一單流閥。