專利名稱：厚儲層層內分段壓裂工藝管柱的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油天然氣完井施工中及完井工藝技術領域，特別涉及套管完井方式的油氣井產層厚度較大、層內地質物性存在一定差異的層內分段壓裂改造。是一種厚儲層層內分段壓裂工藝管柱。
背景技術：
石油天然氣開發(fā)生產中，對油氣井的產層進行壓裂改造是一種普遍應用的工藝技術?，F(xiàn)有的壓裂工藝管柱上連接有一個或多個壓裂封隔器，針對油氣井各個生產層段分別卡封進行單層壓裂或分層壓裂。當油氣井產層厚度較大，特別是厚度高達40 50米以上時，壓裂所需的施工排量及規(guī)模相應增大較多，進而增加地面的施工設備和施工難度。即便如此，壓裂的工藝效果往往達不到設計和改造目的。尤其是當產層層內物性差異較大時，壓裂改造中攜砂液首先進入低應力區(qū)段，較高應力區(qū)段進液少或者不進液，厚層改造的結果是層內某段或某部分實現(xiàn)了改造，而其余井段或部分卻沒有得到有效的改造，達不到壓裂設計目的。為了解決這一問題，生產中對厚層采取大規(guī)模壓裂或者只射孔部分井段壓裂，導致生產成本的大幅增加。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種厚儲層層內分段壓裂工藝管柱，實現(xiàn)一趟工藝管柱對套管完井方式的油氣井產層厚度較大、層內地質物性存在一定差異的產層，進行分段壓裂改造，從而實現(xiàn)一次性對厚層的均勻改造?？朔F(xiàn)有管柱只能壓裂改造部分層段的不足。本實用新型采用的技術方案是厚儲層層內分段壓裂工藝管柱，主要由壓裂油管、 安全接頭、反洗閥、水力錨、封隔器、噴砂滑套、承砂皮碗、傳壓裝置、滑套承接器、伸縮補償器、壓力計托筒和端部噴砂滑套組成，在壓裂油管的下端連接安全接頭，安全接頭的下端連接反洗閥，其特征是在反洗閥的下端連接上部水力錨；在上部水力錨的下端連接第一封隔器，第一封隔器的下端連接上部噴砂滑套，上部噴砂滑套的下端連接上部承砂皮碗，上部承砂皮碗的下端連接第二封隔器；第二封隔器的下端連接上部傳壓裝置，上部傳壓裝置的下端連接第三封隔器，第三封隔器的下端連接上部滑套承接器，上部滑套承接器的下端連接伸縮補償器；伸縮補償器的下端連接下部噴砂滑套，下部噴砂滑套的下端連接下部承砂皮碗，下部承砂皮碗的下端連接第四封隔器，第四封隔器的下端連接下部傳壓裝置，下部傳壓裝置的下端連接第五封隔器，第五封隔器的下端連接下部滑套承接器，下部滑套承接器的下端連接下部水力錨，下部水力錨的下端連接壓力計托筒，壓力計托筒的下部連接端部噴砂滑套。所述的封隔器采用的是K344型封隔器，封隔器的密封段長度在0. 7 3米之間。相鄰的兩個封隔器之間的距離在2. 5 15米之間。為了適應油氣層分段需要，調整封隔器之間的距離，在噴砂滑套的上部有油管或
3油管短節(jié)。本實用新型的有益效果本實用新型厚儲層層內分段壓裂工藝管柱，下井后只需地面分別投球，即可實現(xiàn)分段壓裂；以具有一定封隔跨距的封隔器組進行層內分段封隔，能對具有一定物性差異的厚層實現(xiàn)有效的分段封隔壓裂；承砂皮碗的特殊設計，既可滿足承砂需要，又可輔助封隔器坐封，還不影響反洗井和起下鉆；傳壓裝置可使每組封隔器承受的壓差得以降低而不影響封隔器的封隔性能，同時又能對段內壓裂串通起一定阻止作用；由于反洗閥開啟壓力高于承砂皮碗泄壓壓力，承砂皮碗泄壓壓力高于封隔器起封壓力，當壓裂砂堵時可通過反洗閥或噴砂滑套處反洗井；當沉砂卡鉆時可通過管柱上端的安全接頭處斷開，順利起出上部管柱，減少施工作業(yè)風險；當壓裂結束后滑套承接器開啟，可實現(xiàn)全井各段同時返排殘液和生產油氣。結構簡單，操作方便，

圖1是本實用新型厚儲層層內分段壓裂工藝管柱結構示意圖。圖中，1.壓裂油管、2.安全接頭、3.反洗閥、4.水力錨、5.封隔器、6.噴砂滑套、 7.承砂皮碗、8.傳壓裝置、9.滑套承接器、10.伸縮補償器、11.壓力計托筒、12.端部噴砂滑套。
具體實施方式
實施例1 以一個厚儲層層內分段壓裂工藝管柱為例，對本實用新型作進一步詳細說明。參閱圖1。本實用新型厚儲層層內分段壓裂工藝管柱，主要由壓裂油管1、安全接頭2、反洗閥3、水力錨4、封隔器5、噴砂滑套6、承砂皮碗7、傳壓裝置8、滑套承接器9、伸縮補償器10、壓力計托筒11和端部噴砂滑套12組成。在壓裂油管1的下端連接一個安全接頭2，安全接頭2的下端連接反洗閥3。在反洗閥3的下端連接一個上部水力錨4 ；在上部水力錨4的下端連接第一封隔器5。第一封隔器5的下端連接上部噴砂滑套6，上部噴砂滑套6的下端連接上部承砂皮碗7，上部承砂皮碗7的下端連接第二封隔器5。第二封隔器5 的下端連接上部傳壓裝置8，上部傳壓裝置8的下端連接第三封隔器5，第三封隔器5的下端連接上部滑套承接器9，上部滑套承接器9的下端連接伸縮補償器10。伸縮補償器10的下端連接下部噴砂滑套6，下部噴砂滑套6的下端連接下部承砂皮碗7，下部承砂皮碗7的下端連接第四封隔器5，第四封隔器5的下端連接下部傳壓裝置 8，下部傳壓裝置8的下端連接第五封隔器5，第五封隔器5的下端連接下部滑套承接器9， 下部滑套承接器9的下端連接下部水力錨4，下部水力錨4的下端連接壓力計托筒11，壓力計托筒11的下部連接端部噴砂滑套12。封隔器5采用的是K344型封隔器，封隔器5的密封段長度1. 5米。在噴砂滑套6 的上部有一根長9米的油管和一個長5米的油管短節(jié)。使用厚儲層層內分段壓裂工藝管柱進行的分段壓裂過程參閱圖1。1.下入厚儲層層內分段壓裂工藝管柱。當端部噴砂器處于第一壓裂段的上部時， 管柱最上部的單封隔器位于油氣層段的頂界以上。安裝好壓裂井口。2.壓裂第一段(最下部井段)打開套管閥門，從油管內按不高于200升/分鐘的排量緩慢注入，啟動端部噴砂器并將其噴砂孔打開，以套管無溢流檢查判斷封隔器封隔性能；關閉套管閥門；逐步提高排量至設計值，按設計泵注程序完成第一段壓裂。3.壓裂第二段第一段壓裂完成后，地面從油管內投入鋼球一只，使其坐落于第一級噴砂滑套上；從油管內按不高于200升/分鐘的排量緩慢注入，使滑套的固定剪銷剪斷，打開噴砂滑套的噴砂孔，并向下掉入滑套承接器，堵塞滑套承接器中心水眼，促使其旁通通道關閉；與此同時，使第二段上下兩端的兩組封隔器起封；逐步提高排量至設計值，按設計泵注程序完成第二段壓裂。4.按步驟3完成各段壓裂。5.待全井壓裂結束，裂縫閉合后，開井放噴。開井時各滑套承接器打開，實現(xiàn)全井各段各層同時返排殘液或油氣生產。6.根據(jù)需要，適時壓井起出壓裂管柱，通過壓力計數(shù)據(jù)回放，再次檢驗封隔器封隔性能，分析壓裂過程。
權利要求1.一種厚儲層層內分段壓裂工藝管柱，主要由壓裂油管(1)、安全接頭O)、反洗閥 (3)、水力錨(4)、封隔器(5)、噴砂滑套(6)、承砂皮碗(7)、傳壓裝置(8)、滑套承接器(9)、 伸縮補償器(10)、壓力計托筒(11)和端部噴砂滑套(1 組成，在壓裂油管(1)的下端連接安全接頭O)，安全接頭(2)的下端連接反洗閥(3)，其特征是在反洗閥(3)的下端連接上部水力錨；在上部水力錨的下端連接第一封隔器(5)，第一封隔器(5)的下端連接上部噴砂滑套(6)，上部噴砂滑套(6)的下端連接上部承砂皮碗(7)，上部承砂皮碗(7) 的下端連接第二封隔器(5)；第二封隔器(5)的下端連接上部傳壓裝置(8)，上部傳壓裝置 (8)的下端連接第三封隔器(5)，第三封隔器( 的下端連接上部滑套承接器(9)，上部滑套承接器(9)的下端連接伸縮補償器(10)；伸縮補償器(10)的下端連接下部噴砂滑套(6)， 下部噴砂滑套(6)的下端連接下部承砂皮碗(7)，下部承砂皮碗(7)的下端連接第四封隔器(5)，第四封隔器(5)的下端連接下部傳壓裝置(8)，下部傳壓裝置(8)的下端連接第五封隔器(5)，第五封隔器(5)的下端連接下部滑套承接器(9)，下部滑套承接器(9)的下端連接下部水力錨G)，下部水力錨的下端連接壓力計托筒(11)，壓力計托筒(11)的下部連接端部噴砂滑套(12)。
2.根據(jù)權利要求1所述的厚儲層層內分段壓裂工藝管柱，其特征是所述的封隔器(5) 采用的是K344型封隔器，封隔器的密封段長度在0. 7 3米之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的厚儲層層內分段壓裂工藝管柱，其特征是相鄰的兩個封隔器(5)之間的距離在2. 5 15米之間。
4.根據(jù)權利要求1所述的厚儲層層內分段壓裂工藝管柱，其特征是在噴砂滑套(6) 的上部有油管或油管短節(jié)。
專利摘要厚儲層層內分段壓裂工藝管柱，應用于石油天然氣完井施工中。在壓裂油管的下端依次連接安全接頭、反洗閥、上部水力錨、第一封隔器、上部噴砂滑套、上部承砂皮碗、第二封隔器、上部傳壓裝置、第三封隔器、上部滑套承接器、伸縮補償器、下部噴砂滑套、下部承砂皮碗、第四封隔器、下部傳壓裝置、第五封隔器、下部滑套承接器、下部水力錨，下部水力錨的下端連接壓力計托筒，壓力計托筒的下部連接端部噴砂滑套。效果是能對具有一定物性差異的厚層實現(xiàn)有效的分段封隔壓裂；當壓裂砂堵時可通過反洗閥或噴砂滑套處反洗井；當壓裂結束后滑套承接器開啟，可實現(xiàn)全井各段同時返排殘液和生產油氣。結構簡單，操作方便。
文檔編號E21B33/122GK202170788SQ20112025036
公開日2012年3月21日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權日2011年7月15日
發(fā)明者呂芬敏, 姜延慶, 崔彥立, 武月旺, 王宗益, 穆金峰, 錢繼賀, 魏三林 申請人:中國石油天然氣集團公司, 吐哈石油勘探開發(fā)指揮部