[發明專利]一種水平井壓裂防砂一體化完井、作業管柱及工藝方法

在審

• 申請號: 202211313546.3
• 申請日: 2022-10-25
• 公開（公告）號: CN115628036A
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 申凱翔;許振強;寇貝貝;于彥江;張渴為;王英圣;周佳維;李彬;李晶
• 申請（專利權）人: 廣州海洋地質調查局
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/11;E21B43/08;E21B33/129
• 代理公司: 廣州專理知識產權代理事務所(普通合伙) 44493
• 代理人: 王允輝

1.一種水平井壓裂防砂一體化完井、作業管柱，其特征在于：完井管柱包括生產套管、多組完井組合管柱和套管引鞋；

所述完井組合管柱包括滑套套管短節和防砂篩管，所述滑套套管短節設置定位槽、滑套內筒和作業外筒，所述滑套內筒可通過配套工具移動至作業外筒內部；

作業管柱包括油管、安全接頭、噴嘴短節、卡瓦封隔器、滑套定位工具、油管引鞋，從下到上依次連接油管引鞋、滑套定位工具、卡瓦封隔器、噴嘴短節、安全接頭和油管；

所述卡瓦封隔器可采用擴張式封隔器，其中卡瓦封隔器的膠筒長度與所述滑套套管短節內部的滑套內筒相匹配，在射流及作業過程中膠筒擴張座封，而在射流和作業結束后膠筒自動收縮解封；

所述滑套定位工具可采用機械式定位塊，定位塊與所述滑套套管短節內部的定位槽相匹配，當滑套定位工具經過定位槽時，定位塊由壓縮狀態張開，產生載荷變化，由此可以實現作業管柱定位。

2.根據權利要求1所述的一種水平井壓裂防砂一體化完井、作業管柱，其特征在于：所述生產套管下入深度為水平井A靶點附近，所述完井組合管柱相互之間通過絲扣連接并串聯在生產套管底部，所述完井組合管柱組數與水平井改造段數相等，根據水平井工程地質儲層設計壓裂段數和壓裂位置，且每一組完井組合管柱根據實際壓裂段間距調整防砂篩管長度。

3.根據權利要求1所述的一種水平井壓裂防砂一體化完井、作業管柱，其特征在于：所述防砂篩管可選擇但不限于割縫篩管、繞絲篩管、預充填篩管，所述油管需根據施工參數優選合適規格尺寸，所述安全接頭主要作用是作業管柱在井內遇卡后應急解脫，所述噴嘴短節為耐磨蝕合金射流噴嘴。

4.一種水平井壓裂防砂一體化完井、作業管柱的工藝方法，其特征在于：所述工藝方法包括S1組配下入完井管柱；S2拖動作業管柱定位；S3水力噴砂射孔壓裂；S4拖動滑套內筒關閉孔眼；S5重復步驟完成全井段作業。

5.根據權利要求4所述的一種水平井壓裂防砂一體化完井、作業管柱的工藝方法，其特征在于S1組配下入完井管柱包括如下步驟：結合水平井地質工程靶點，從下到上依次組配套管引鞋、多組完井組合管柱和生產套管，并下入至設計井深。

6.根據權利要求4所述的一種水平井壓裂防砂一體化完井、作業管柱的工藝方法，其特征在于S2作業管柱拖動定位包括如下步驟：從下到上依次連接油管引鞋、滑套定位工具、封隔器、噴嘴短節、安全接頭和油管，下入至第N段滑套套管短節附近，拖動作業管柱依靠滑套定位工具完成第N段射孔壓裂定位，此時，作業管柱射流噴嘴對準第N段完井組合管柱內部的作業外筒。

7.根據權利要求4所述的一種水平井壓裂防砂一體化完井、作業管柱的工藝方法，其特征在于S3水力噴砂射孔壓裂包括如下步驟：作業管柱完成定位后，首先，打開油套環空地面閥門，通過油管泵注射孔液對第N段完井組合管內部的作業外筒實施射孔作業，射穿套管，連通地層，建立壓裂通道；

其次，通過油管泵注壓裂液，環空補液的方式實施壓裂；

最后，通過油管泵注足量頂替液，頂替到位即完成第N段作業。

8.根據權利要求4所述的一種水平井壓裂防砂一體化完井、作業管柱的工藝方法，其特征在于S4拖動滑套內筒關閉孔眼包括如下步驟：在第N段射孔、壓裂和頂替作業過程中，作業管柱卡瓦封隔器座封于第N段滑套套管短節內部的滑套內筒，在完成第N段作業后，持續通過油管泵注壓裂液基液，保持卡瓦封隔器座封在滑套內筒上，緩慢拖動作業管柱上移，帶動滑套內筒移動，從而關閉作業外筒水力射孔孔眼。

9.根據權利要求4所述的一種水平井壓裂防砂一體化完井、作業管柱的工藝方法，其特征在于S5重復步驟完成全井段作業包括如下步驟：第N段滑套內筒移動到位后，油管停止泵注，卡瓦封隔器解封，拖動管柱至第N+1段完井組合管柱附近，重復定位、射孔、壓裂和關閉孔眼工序，完成第N+1段施工作業，重復上述步驟，直至完成水平井所有壓裂段施工作業后，即可轉入正常生產階段。