[發明專利]一種免射孔趾端壓裂閥及井筒套管與地層的建立通道方法

在審

• 申請號: 201910648337.6
• 申請日: 2019-07-18
• 公開（公告）號: CN110374550A
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 趙廣民;劉蕾;邵媛;徐軍;胡開斌;王治國;張華光;馬占國;趙敏琦;劉忠能
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B34/06
• 分類號: E21B34/06;E21B33/13;E21B43/26;E21B43/27
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 趙嬌

本發明提出一種免射孔趾端壓裂閥，包括：筒體，所述筒體的上端口設置有上接頭，所述筒體的下端口設置有下接頭，所述筒體的側壁上設置有多個通孔，每個所述通孔的內部裝配有爆破閥，每個所述通孔的外端口裝配有可溶性壓帽，所述可溶壓帽的外側覆蓋有保護涂層。本發明的免射孔趾端壓裂閥降低了爆破閥破裂后液體無法推開壓帽從而導致的第一段無法正常壓裂的風險，同時也降低了施工成本和風險。本發明還提出一種井筒套管與地層的建立通道方法，主要采用以上所述的免射孔趾端壓裂閥實施。

技術領域

本發明屬于油氣井壓裂、酸化技術領域，具體涉及一種免射孔趾端壓裂閥及井筒套管與地層的建立通道方法。

背景技術

隨著世界石油資源的不斷開采，儲層物性較好、相對容易開采的油氣資源越來越少，因此大量的儲層物性復雜、單井產量低的低品位油氣資源正在成為石油、天然氣上產的主體，儲層物性差的油氣田要得到有效開發，提高產量是關鍵，水平井已經成為近年來提高低滲油氣田單井產量的一種有效手段，而光套管壓裂是提高壓裂施工排量和單井產量的有效手段。對于固井完井的水平井來說，由于第一段壓裂時沒有液體流動通道，壓裂前必須用連續油管或油管進行射孔作業，其工具復雜，周期較長，且采用連續油管射孔成本較高，油管射孔又存在井控風險，因而用于水平井第一段壓裂的趾端滑套應運而生。目前國內外常用的趾端滑套普遍采用兩種結構：一是有液壓機構，即在井筒內液壓作用下內滑套發生位移，從而打開壓裂端口；但該設計結構復雜，工具內徑偏小，需要特定固井膠塞才能保證刮削效果，且由于水泥漿的影響，后期開啟成功率不高。二是無液壓機構，采用爆破閥外面附加金屬蓋板設計，該設計結構簡單，工具內徑較大，對固井膠塞通過性影響較小，無需特定膠塞；而且由于蓋板的存在，環空水泥無法堆積到爆破閥外部，不影響爆破閥破裂；但是由于蓋板為不可溶解材質，同時，蓋板外有已完成膠結凝固的水泥，從而會導致爆破閥在液壓作用下破裂后液壓無法推開蓋板，即形不成第一段壓裂通道，無法正常壓裂。

發明內容

鑒于此，本發明的目的是提供一種一種免射孔趾端壓裂閥及井筒套管與地層的建立通道方法，用于克服上述問題或者至少部分地解決或緩解上述問題。

本發明提出一種免射孔趾端壓裂閥，包括：筒體，所述筒體的上端口設置有上接頭，所述筒體的下端口設置有下接頭，所述筒體的側壁上設置有多個通孔，每個所述通孔的內部裝配有爆破閥，每個所述通孔的外端口裝配有可溶性壓帽，所述可溶壓帽的外側覆蓋有保護涂層。

本發明還具有以下可選特征。

可選地，所述可溶壓帽由可與水、鹽溶液或酸溶液發生反應的活性金屬材料制成。

可選地，所述可溶壓帽為以鎂鋁合金。

可選地，所述筒體的中部設置有多個條形凸起，每兩個相鄰的所述條形凸起之間形成軸向的過流槽。

可選地，所述通孔設置在各個所述條形凸起上。

可選地，所述通孔中從外至內依次設置有第一沉孔和第二沉孔，所述可溶壓帽固定在所述第一沉孔中，所述爆破閥固定在所述第二沉孔中。

可選地，所述可溶壓帽通過螺紋連接在所述第一沉孔中。

可選地，所述可溶壓帽與所述爆破閥之間設置有密封墊，所述爆破閥與所述第二沉孔的側壁之間設置有密封圈。

本發明還提出一種井筒套管與地層的建立通道方法，包括以下步驟：

將免射孔趾端壓裂閥隨井筒套管下入油井內預定位置，通過油井套管向油井內通入預設量的水泥；

往油井套管內通入預設體積的頂替液，使井筒套管內的水泥全部進入井筒套管外的空間，并等候水泥凝固，完成固井；

向井筒套管內通入水或含氯離子溶液，并憋壓，使溶解式面射孔趾端壓裂閥內的爆破閥破裂，使水或含氯離子溶液與可溶壓帽相接觸，并最終溶解可溶壓帽；