一種壓縮式雙封單卡分段壓裂工藝管柱及其壓裂方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油氣田低滲透儲層改造技術(shù)領(lǐng)域，用于油井水平井重復(fù)壓裂改造工藝，具體涉及一種壓縮式雙封單卡分段壓裂工藝管柱及其壓裂方法。
【背景技術(shù)】
[0002]長慶油田低滲透油井水平井多數(shù)采用套管固井完井方式，初始改造多采用水力噴砂射孔分段壓裂改造工藝。為了提高低滲透油井水平井老井的產(chǎn)量，通常需要對原始生產(chǎn)段或補(bǔ)孔后的井段進(jìn)行選擇性壓裂酸化改造。
[0003]目前，在低滲透油井水平井重復(fù)改造中最常用的工具技術(shù)是常規(guī)油管傳輸拖動雙封單卡選擇性壓裂工具技術(shù)。然而，對于套管固井完井水力噴射分段壓裂改造后的低滲透水平井老井，在重復(fù)改造中經(jīng)常面臨如下難題:被改造層段的液體吸收能力難以準(zhǔn)確判斷，初始液體吸收能力與重復(fù)改造設(shè)計預(yù)期的栗注排量相差較大;某些較為特殊的被改造層段需要小排量擠酸，大排量栗注壓裂；由于儲層段采空原因，雙封單卡選擇性分段壓裂時容易在下封隔器上下形成相對壓差，若下封是K344類型的封隔器，則易發(fā)生負(fù)壓卡鉆事故。上述三個難題的存在，致使K344型雙封單卡分段壓裂工具技術(shù)不能在低滲透油井水平井重復(fù)改造作業(yè)中可靠順利的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服常規(guī)油管傳輸拖動雙封單卡選擇性壓裂工具技術(shù)應(yīng)用于套管固井完井水力噴射分段壓裂改造后的低滲透水平井老井中會帶來很多問題，致使K344型雙封單卡分段壓裂工具技術(shù)不能在低滲透油井水平井重復(fù)改造作業(yè)中可靠順利的應(yīng)用的問題。
[0005]為此，本發(fā)明提供了一種壓縮式雙封單卡分段壓裂工藝管柱，由上及下通過絲扣依次連接著液力式安全接頭、反循環(huán)閥、KDB型水力錨、上封隔器、噴砂器和下封隔器，所述的上封隔器和下封隔器為Y型機(jī)械壓縮式封隔器。
[0006]所述的液力式安全接頭和KDB型水力錨之間通過絲扣串接著反循環(huán)閥。
[0007]所述的反循環(huán)閥上設(shè)置有滑動密封滑套。
[0008]所述的上封隔器為Ylll型封隔器，下封隔器為Y211型封隔器。
[0009]所述的上封隔器上設(shè)置有滑套鎖塊，所述的下封隔器上設(shè)置有平衡閥。
[0010]一種壓縮式雙封單卡分段壓裂工藝管柱的壓裂方法，包括如下步驟:
(1)下鉆:連接管柱串后將管柱下放至井中；
(2)坐封封隔器工具:待工具串下放至設(shè)計位置后，先通過低替循環(huán)打掉上封隔器的滑套鎖塊，然后通過上提下放作業(yè)管柱使得下封隔器上的卡瓦機(jī)構(gòu)啟動支撐在套管壁上，繼續(xù)下放管柱施加鉆壓，先壓縮坐封下封隔器，然后壓縮坐封上封隔器，坐封完成后，管柱內(nèi)、外通過噴砂器的旁通孔進(jìn)行連通；
(3)重復(fù)壓裂:管柱中上下封隔器坐封完成后，按照重復(fù)改造施工設(shè)計的要求向油管內(nèi)栗注液體進(jìn)行壓裂施工；
(4)解封封隔器工具:重復(fù)壓裂施工完畢后，上提管柱，解除施加在上封隔器、下封隔器膠筒上的鉆壓，上封隔器、下封隔器膠筒便會自行恢復(fù)原狀解封；
(5)調(diào)整鉆具位置:上封隔器、下封隔器解封后，調(diào)整鉆具位置至下一需要重復(fù)壓裂改造的層段；
(6)重復(fù)步驟(2)、(3)、(4)、(5)直至封隔器失效，起鉆更換工具串。
[0011]所述的步驟(4)中，解封時，若下封隔器上下存在較大壓差，上提管柱時率先提開的下封隔器上設(shè)置的平衡閥，強(qiáng)制串通并平衡下封隔器上下的壓力，避免負(fù)壓卡鉆。
[0012]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的這種壓縮式雙封單卡分段壓裂工藝管柱及其壓裂方法，采用兩個Y型機(jī)械封隔器封隔被改造層段，其封隔器的坐封不受施工栗注排量變化的影響，封隔器的解封不受“采空負(fù)壓現(xiàn)象”的影響，作業(yè)管柱可拖動多次變換位置封卡施工，從而可有效解決常規(guī)K344型雙封單卡分段壓裂管柱在低滲透油井水平井重復(fù)改造中應(yīng)用的局限性。
【附圖說明】
[0013]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0014]圖1是本發(fā)明的管柱結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖標(biāo)記說明:1、液力式安全接頭；2、反循環(huán)閥；3、KDB型水力錨;4、上封隔器;5、噴砂器;6、下封隔器。
【具體實施方式】
[0016]實施例1:
本實施例提供一種壓縮式雙封單卡分段壓裂工藝管柱，如圖1所示，由上及下通過絲扣依次連接著液力式安全接頭1、反循環(huán)閥2、KDB型水力錨3、上封隔器4、噴砂器5和下封隔器6，所述的上封隔器4和下封隔器6為Y型機(jī)械壓縮式封隔器。該工藝管柱采用兩個Y型機(jī)械壓縮式封隔器封隔被改造層段，其封隔器的坐封不受施工栗注排量變化的影響。
[0017]液力式安全接頭I用于和油管管柱進(jìn)行連接，將本發(fā)明的這種管柱連接到鉆具中，KDB型水力錨3用于在井內(nèi)作業(yè)時將本發(fā)明的這種結(jié)構(gòu)固定在井管上，液力式安全接頭I和KDB型水力錨3之間通過絲扣串接著反循環(huán)閥2，反循環(huán)閥2主要用于放噴后期的反循環(huán)助排，該反循環(huán)閥2上設(shè)計了滑動密封滑套，可多次反復(fù)的實現(xiàn)正向栗注完全密閉、反循環(huán)開啟的功能動作。
[0018]本實施例中，上封隔器4具體為Ylll型封隔器，下封隔器6具體為Y211型封隔器，上封隔器4上設(shè)置有滑套鎖塊，可有效避免下鉆過程中因遇阻等原因啟動坐封損壞膠筒的情況。所述的下封隔器6上設(shè)置有平衡閥，若下封隔器6上下存在較大壓差，上提管柱時可率先提開的下封隔器6上專門設(shè)計的平衡閥機(jī)構(gòu)，強(qiáng)制串通并平衡封隔器上下的壓力，避免“負(fù)壓卡鉆”。
[0019]實施例2:
本實施例提供一種上述實施例1中的壓縮式雙封單卡分段壓裂工藝管柱的壓裂方法，包括如下步驟: (I)下鉆:連接管柱串后將管柱下放至井中，管柱入井前應(yīng)先對全井筒進(jìn)行沖砂、刮削及通徑處理工序，下鉆過程中上封隔器4處于鎖定狀態(tài)，下封隔器6軌跡槽處于下鉆位置。
[0020](2)坐封封隔器工具:待工具串下放至設(shè)計位置后，先通過低替循環(huán)打掉上封隔器4的滑套鎖塊，然后通過上提下放作業(yè)管柱使得下封隔器6上的卡瓦機(jī)構(gòu)啟動支撐在套管壁上，繼續(xù)下放管柱施加鉆壓，先壓縮坐封下封隔器6，然后壓縮坐封上封隔器4，上下兩個封隔器坐封后只要不進(jìn)行上提管柱操作，就會一直保持坐封狀態(tài)，坐封完成后，管柱內(nèi)、外通過噴砂器5的旁通孔進(jìn)行連通；
(3)重復(fù)壓裂:管柱中上下封隔器坐封完成后，按照重復(fù)改造施工設(shè)計的要求向油管內(nèi)栗注液體進(jìn)行壓裂施工；
(4)解封封隔器工具:重復(fù)壓裂施工完畢后，需要解封封隔器時只需上提管柱操作，解除施加在上封隔器4、下封隔器6膠筒上的鉆壓，上封隔器4、下封隔器6膠筒便會自行恢復(fù)原狀解封；
解封時，若下封隔器6上下存在較大壓差，上提管柱時率先提開的下封隔器6上設(shè)置的平衡閥，強(qiáng)制串通并平衡下封隔器6上下的壓力，避免發(fā)生負(fù)壓卡鉆。
[0021](5)調(diào)整鉆具位置:上封隔器4、下封隔器6解封后，調(diào)整鉆具位置至下一需要重復(fù)壓裂改造的層段；
(6)重復(fù)步驟(2)、(3)、(4)、(5)直至封隔器失效，起鉆更換工具串。
[0022]綜上所述，本發(fā)明的這種工藝管柱采用兩個Y型機(jī)械封隔器封隔被改造層段，其封隔器的坐封不受施工栗注排量變化的影響，封隔器的解封不受“采空負(fù)壓現(xiàn)象”的影響，作業(yè)管柱可拖動多次變換位置封卡施工，從而可有效解決常規(guī)K344型雙封單卡分段壓裂管柱在低滲透油井水平井重復(fù)改造中應(yīng)用的局限性。
[0023]以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種壓縮式雙封單卡分段壓裂工藝管柱，其特征在于:由上及下通過絲扣依次連接著液力式安全接頭(I)、反循環(huán)閥(2)、KDB型水力錨(3)、上封隔器(4)、噴砂器(5)和下封隔器(6)，所述的上封隔器(4)和下封隔器(6)為Y型機(jī)械壓縮式封隔器。2.如權(quán)利要求1所述的壓縮式雙封單卡分段壓裂工藝管柱，其特征在于:所述的液力式安全接頭(I)和KDB型水力錨(3 )之間通過絲扣串接著反循環(huán)閥(2 )。3.如權(quán)利要求2所述的壓縮式雙封單卡分段壓裂工藝管柱，其特征在于:所述的反循環(huán)閥(2)上設(shè)置有滑動密封滑套。4.如權(quán)利要求1所述的壓縮式雙封單卡分段壓裂工藝管柱，其特征在于:所述的上封隔器(4)為Ylll型封隔器，下封隔器(6)為Y211型封隔器。5.如權(quán)利要求3所述的壓縮式雙封單卡分段壓裂工藝管柱，其特征在于:所述的上封隔器(4)上設(shè)置有滑套鎖塊，所述的下封隔器(6)上設(shè)置有平衡閥。6.—種如權(quán)利要求1-5之一所述的壓縮式雙封單卡分段壓裂工藝管柱的壓裂方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)下鉆:連接管柱串后將管柱下放至井中； (2)坐封封隔器工具:待工具串下放至設(shè)計位置后，先通過低替循環(huán)打掉上封隔器(4)的滑套鎖塊，然后通過上提下放作業(yè)管柱使得下封隔器(6)上的卡瓦機(jī)構(gòu)啟動支撐在套管壁上，繼續(xù)下放管柱施加鉆壓，先壓縮坐封下封隔器(6)，然后壓縮坐封上封隔器(4)，坐封完成后，管柱內(nèi)、外通過噴砂器(5 )的旁通孔進(jìn)行連通； (3)重復(fù)壓裂:管柱中上下封隔器坐封完成后，按照重復(fù)改造施工設(shè)計的要求向油管內(nèi)栗注液體進(jìn)行壓裂施工； (4)解封封隔器工具:重復(fù)壓裂施工完畢后，上提管柱，解除施加在上封隔器(4)、下封隔器(6)膠筒上的鉆壓，上封隔器(4)、下封隔器(6)膠筒便會自行恢復(fù)原狀解封； (5)調(diào)整鉆具位置:上封隔器(4)、下封隔器(6)解封后，調(diào)整鉆具位置至下一需要重復(fù)壓裂改造的層段； (6)重復(fù)步驟(2)、(3)、(4)、(5)直至封隔器失效，起鉆更換工具串。7.如權(quán)利要求6所述的壓裂方法，其特征在于:所述的步驟(4)中，解封時，若下封隔器(6)上下存在較大壓差，上提管柱時率先提開的下封隔器(6)上設(shè)置的平衡閥，強(qiáng)制串通并平衡下封隔器(6)上下的壓力，避免負(fù)壓卡鉆。
【專利摘要】本發(fā)明屬于油氣田低滲透儲層改造技術(shù)領(lǐng)域，用于油井水平井重復(fù)壓裂改造工藝，具體涉及一種壓縮式雙封單卡分段壓裂工藝管柱，由上及下通過絲扣依次連接著液力式安全接頭、反循環(huán)閥、KDB型水力錨、上封隔器、噴砂器和下封隔器，上封隔器和下封隔器為Y型機(jī)械壓縮式封隔器，這種壓縮式雙封單卡分段壓裂工藝管柱及其壓裂方法，采用兩個Y型機(jī)械封隔器封隔被改造層段，其封隔器的坐封不受施工泵注排量變化的影響，封隔器的解封不受“采空負(fù)壓現(xiàn)象”的影響，作業(yè)管柱可拖動多次變換位置封卡施工，從而可有效解決常規(guī)K344型雙封單卡分段壓裂管柱在低滲透油井水平井重復(fù)改造中應(yīng)用的局限性。
【IPC分類】E21B33/129, E21B43/26, E21B33/122
【公開號】CN105443101
【申請?zhí)枴緾N201610020952
【發(fā)明人】張文, 廖作杰, 隆世明, 鄧小強(qiáng), 蘇敏文, 陸紅軍, 卜向前, 田文超, 李星星, 達(dá)引朋, 白曉虎, 韓嶼
【申請人】中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術(shù)作業(yè)公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2016年1月14日