[發明專利]水平井固井滑套分壓管外光纖系統及其監測方法

有效

• 申請號: 202011052640.9
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112253069B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 謝斌;董小衛;田志華;潘勇;劉海龍;舒博釗;韓光耀;王寧博;汪志;劉帥
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/114;E21B33/13;E21B47/135
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 豐佩印

1.一種水平井固井滑套分壓管外光纖系統，其特征在于，所述水平井固井滑套分壓管外光纖系統包括：

套管（10）和壓裂滑套（20），所述套管（10）與所述壓裂滑套（20）連接，以使所述壓裂滑套（20）隨所述套管（10）進入水平井（1）內，所述套管（10）為多個，所述壓裂滑套（20）為多個，多個所述套管（10）與多個所述壓裂滑套（20）首尾相連以形成壓裂管柱，所述壓裂滑套（20）具有噴砂口（21），開啟所述噴砂口（21），以使所述壓裂管柱內的壓裂液由所述噴砂口（21）噴出并對經固井作業后的水平井（1）的目標儲層進行壓裂作業，以形成油氣藏的滲流通道；

監測光纜（30），所述監測光纜（30）設置在所述壓裂管柱的外表面上，并沿所述壓裂管柱的長度方向延伸設置，以隨所述壓裂管柱進入井所述水平井（1）內，所述監測光纜（30）用于實時監測各所述壓裂滑套（20）的噴砂口（21）位置處的流量信息，并發出與所述流量信息相匹配的光纖信號；

所述水平井固井滑套分壓管外光纖系統還包括地面光纖監測系統（70），所述地面光纖監測系統（70）包括：

信號采集元件，所述信號采集元件與所述監測光纜（30）連接，所述信號采集元件用于采集所述監測光纜（30）發出的光纖信號；

數據處理元件，所述數據處理元件與所述信號采集元件電連接，所述數據處理元件用于解釋所述信號采集元件采集的光纖信號；

暫堵劑（8），所述暫堵劑（8）為可溶材料，所述暫堵劑（8）用于暫時封堵已開啟的且進液量占比高的所述噴砂口（21），且所述暫堵劑（8）在完成壓裂作業后可自行降解；

所述壓裂管柱具有過流腔（2），所述壓裂管柱的遠離水平井（1）的井口的一端設置有浮鞋（80），所述浮鞋（80）具有用于連通所述過流腔（2）和所述水平井（1）的過孔結構（81），以使注入所述過流腔（2）內的水泥漿通過所述過孔結構（81）流入所述水平井（1）內進行固井作業；

所述水平井固井滑套分壓管外光纖系統還包括固井膠塞（4），所述固井膠塞（4）用于向所述壓裂管柱的過流腔（2）內泵送，以通過所述固井膠塞（4）驅使所述過流腔（2）內的水泥漿由所述過孔結構（81）完全進入水平井（1）內，所述固井膠塞（4）在所述壓裂管柱中的碰壓短節（5）位置處進行碰壓；

所述壓裂管柱上還具有趾端閥（6），當位于所述水平井（1）內的水泥漿完全固化以完成固井作業后，在所述水平井（1）的井口位置處進行憋壓，以開啟位于所述趾端閥（6），并在所述水平井（1）的目標儲層與所述趾端閥（6）相對的位置處進行壓裂作業；

所述水平井固井滑套分壓管外光纖系統包括多組壓裂滑套組（3），一組所述壓裂滑套組（3）中包括多個所述壓裂滑套（20），且各組所述壓裂滑套組（3）中的所述壓裂滑套（20）的數量不同；

所述水平井固井滑套分壓管外光纖系統還包括壓裂球（7），通過將所述壓裂球（7）向所述壓裂管柱內投放以進行憋壓，以開啟靠近所述趾端閥（6）的一組所述壓裂滑套組（3）中的各所述壓裂滑套（20）的噴砂口（21），且所述壓裂球（7）位于一組所述壓裂滑套組（3）中的靠近所述趾端閥（6）一側的所述壓裂滑套（20）位置處。

2.根據權利要求1所述的水平井固井滑套分壓管外光纖系統，其特征在于，所述壓裂滑套（20）包括：

滑套本體（22），所述滑套本體（22）的周向外表面上形成有凹槽結構（221），所述凹槽結構（221）沿所述滑套本體（22）的軸向延伸設置，所述凹槽結構（221）用于容納所述監測光纜（30）。

3.根據權利要求2所述的水平井固井滑套分壓管外光纖系統，其特征在于，所述凹槽結構（221）在所述滑套本體（22）的徑向上由內向外包括相連通的容納槽（2211）和限位槽（2212），所述容納槽（2211）用于容納所述監測光纜（30），所述容納槽（2211）和所述限位槽（2212）的連通位置處形成止擋臺階，所述水平井固井滑套分壓管外光纖系統還包括限位板（40），所述限位板（40）蓋設在所述止擋臺階上，以將所述監測光纜（30）限位在所述容納槽（2211）內。

4.根據權利要求3所述的水平井固井滑套分壓管外光纖系統，其特征在于，所述限位板（40）的遠離所述監測光纜（30）一側的表面與所述限位槽（2212）的槽口所在的平面相平齊。