一种爆燃压裂施工安全起下管柱的制作方法

文档序号:12554661阅读:344来源:国知局

本实用新型属于油气田机械领域,具体的说,是涉及一种爆燃压裂施工安全起下管柱。



背景技术:

爆燃压裂是利用火药或者推进剂燃烧产生高温高压气体对地层进行压裂的一项技术手段,又称为高能气体压裂。该项技术由于作业简单、费用低廉、效果突出,特别适合于底水油帽油藏的压裂增产。

目前陆地或海上油田的中深井爆燃压裂多采用管柱起爆作业方法,但是由于作业都是在已完成射孔的井中进行实施,在起下管柱时,作业井中存在井喷或井涌等不安全风险,作业不满足井控要求,还有一部分油井通过管柱中连接筛管的方式,建立安全循环压井通道,但仅能进行投棒点火,无法进行管柱加压点火,难以满足大斜度井的施工作业。

专利申请CN1063527公开了高能气体压裂工艺方法及控制装置,专利申请CN1063527公开了一种高能气体压裂施工管柱,专利申请CN2236601公开了油管输送高能气体压裂点火装置,这些专利申请均涉及一种爆燃压裂施工管柱,但这些管柱中均没有能够建立油管和环空(油管和套管之间空间)连通的循环压井装置,在起下管柱过程中存在较大的安全风险。专利申请CN200975241公开了气体推进成缝装置,也涉及一种爆燃压裂施工管柱,管柱中采用筛管可以建立循环压井通道,安全性得以提高,还可以与酸化联合作业,但是该管柱仅能采用油管中投入射孔撞击棒的方式点火引爆,较为适用于井斜角小于45度或井深小于3000m的油水井,该管柱无法通过加压的方式进行点火引爆,对于井斜角大于45度或井深超过3000m的井况,存在适应性不足。

综上所述,目前爆燃压裂管柱存在较大的安全隐患,或受限于作业井井况条件,缺少一种能够适用于不同井况的爆燃压裂施工安全起下管柱。



技术实现要素:

本实用新型弥补了现有爆燃压裂作业管柱的上述不足,提供一种爆燃压裂施工安全起下管柱,在原施工管柱上增加滑套工具,从而能够保障起下管柱时符合井控安全要求,同时可满足投棒和加压两种方式的爆燃压裂起爆,还具有联合酸化作业功能。

为了解决上述技术问题,本实用新型通过以下的技术方案予以实现:

一种爆燃压裂施工安全起下管柱,包括配套安装有减震器的油管,所述油管内由下到上依次安装有压裂枪、起爆器和一个或两个滑套。

优选地,所述滑套为钢丝作业式滑套或投球式滑套。

优选地,所述起爆器为投棒撞击式起爆器、普通压力式起爆器或压力式开孔起爆器。

当所述滑套为钢丝作业式滑套时,所述滑套设置为一个。

当所述滑套为投球式滑套,且起爆器为压力式开孔起爆器时,所述滑套设置为一个。

当所述滑套为投球式滑套,且起爆器为普通压力式起爆器时,所述滑套设置为两个。

当所述滑套为投球式滑套,且爆燃压裂后进行酸化作业时,所述滑套设置为两个。

本实用新型的有益效果是:

(一)本实用新型确保了作业时起下管柱的安全:通过开启滑套可以建立循环压井通道,防止起下管柱过程中可能出现的井喷或井涌等不安全风险。

(二)本实用新型克服了目前安全管柱仅能采用投棒引爆的不足:爆燃施工起爆作业时,关闭滑套,能采用普通压力式起爆器或压力式开孔起爆器,因此可以适合大斜度井或大井深井的施工。

(三)本实用新型可以和酸化进行联作:爆燃压裂作业结束后,可保持滑套开启,直接注酸酸化。

附图说明

图1是本实用新型所提供的爆燃压裂施工安全起下管柱的结构示意图。

图中:1—油管;2—减震器;3—滑套;4—起爆器;5-压裂枪;6—套管。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的内容、特点及效果,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下:

如图1所示,本实用新型提供了一种爆燃压裂施工安全起下管柱,包括设置于套管6内的油管1,油管1内由下到上依次安装有压裂枪5、起爆器4和滑套3,油管1还配套安装有减震器2。

本实用新型是对原爆燃压裂施工管柱的有效补充,增加了滑套3。滑套3优选为钢丝作业式滑套或投球式滑套,需要通过钢丝作业或投球,打开或关闭油管1和环空(油管1和套管6之间空间)流动通道,在起下管柱时滑套3需要开启,一旦出现井喷或井涌等不安全风险,可建立循环压井通道。

起爆器4为投棒撞击式起爆器、普通压力式起爆器或压力式开孔起爆器。其中,投棒撞击式起爆器是指采用投棒方式进行撞击起爆的起爆器;普通压力式起爆器是指采用井口加压方式剪切销钉进行起爆的起爆器;压力式开孔起爆器是指在普通压力式起爆器基础上,通过井口加压,还能建立数量为4-6个,每个孔径为16.0-25.4mm的小孔,使油套管连通的起爆器。

滑套3在爆燃压裂起爆时,如果起爆器4为投棒撞击式,可保持滑套3开启;如果起爆器4为压力式,则关闭滑套3。

滑套3在酸化作业时,保持滑套3开启。

滑套3在起爆器4之上设置一个或者两个:当滑套3为钢丝作业式滑套时,采用任意类型起爆器,爆燃压裂或与酸化联合作业,均设置一个滑套3;当滑套3为投球式滑套时,且当起爆器4为压力式开孔起爆器时,设置一个滑套3;当滑套3为投球式滑套时,且当起爆器4为普通压力式起爆器时,设置两个滑套3;当滑套3为投球式滑套时,且爆燃压裂后进行酸化作业时,设置两个滑套3。在滑套3设置有两个的情形中,上部滑套3用于起管柱时循环压井作业或爆燃压裂后的酸化作业,下部滑套3用于下管柱时的循环压井作业。

下面对本实用新型的爆燃压裂施工安全起下管柱的各种工作过程逐一进行说明:

实施例一:

当起爆器4为普通压力式起爆器,滑套3为钢丝作业式滑套,滑套3设置为一个,工作过程如下:

爆燃压裂施工管柱下井前滑套3保持开启,下管柱时一旦出现井喷或井涌风险,则循环压井。管柱下至施工层位后,钢丝作业关闭滑套3,管柱加压引爆起爆器4。爆燃压裂作业后,钢丝作业开启滑套3,起管柱,一旦出现井喷或井涌风险,则循环压井。

实施例二

当起爆器4为压力式开孔起爆器,滑套3为钢丝作业式滑套,滑套3设置为一个,工作过程如下:

爆燃压裂施工管柱下井前滑套3保持开启,下管柱时一旦出现井喷或井涌风险,则循环压井。管柱下至施工层位后,钢丝作业关闭滑套3,管柱加压引爆起爆器4。爆燃压裂作业后,起管柱,一旦出现井喷或井涌风险,则循环压井。

实施例三:

当起爆器4为投棒撞击式起爆器,滑套3为钢丝作业式滑套,滑套3设置为一个,工作过程如下:

爆燃压裂施工管柱下井前滑套3保持开启,下管柱时一旦出现井喷或井涌风险,则循环压井。管柱下至施工层位后,投棒引爆起爆器4。爆燃压裂作业后,起管柱,一旦出现井喷或井涌风险,则循环压井。

实施例四:

当起爆器4为普通压力式起爆器或压力式开孔起爆器,滑套3为钢丝作业式滑套,爆燃压裂后进行酸化作业,滑套3设置为一个,工作过程如下:

爆燃压裂施工管柱下井前滑套3保持开启,下管柱时一旦出现井喷或井涌风险,则循环压井。管柱下至施工层位后,钢丝作业关闭滑套3,管柱加压引爆起爆器4。爆燃压裂作业后,钢丝作业开启滑套3,酸化作业。酸化作业后起管柱,一旦出现井喷或井涌风险,则循环压井。

实施例五:

当起爆器4为投棒撞击式起爆器,滑套3为钢丝作业式滑套,爆燃压裂后进行酸化作业,滑套3设置为一个,工作过程如下:

爆燃压裂施工管柱下井前滑套3保持开启,下管柱时一旦出现井喷或井涌风险,则循环压井。管柱下至施工层位后,投棒引爆起爆器4,爆燃压裂作业后,酸化作业。酸化作业后起管柱,一旦出现井喷或井涌风险,则循环压井。

实施例六:

当起爆器4为压力式开孔起爆器,滑套3为投球式滑套,滑套3设置为一个,工作过程如下:

爆燃压裂施工管柱下井前滑套3保持开启,下管柱时一旦出现井喷或井涌风险,则循环压井。管柱下至施工层位后,投球关闭滑套3,管柱加压引爆起爆器4。爆燃压裂作业后,起管柱,一旦出现井喷或井涌风险,则循环压井。

实施例七:

当起爆器4为普通压力式起爆器,滑套3为投球式滑套,滑套3设置为两个,工作过程如下:

爆燃压裂施工管柱需要安装两个滑套3,下井前位于上部滑套3保持关闭,位于下部滑套3保持开启,下管柱时一旦出现井喷或井涌风险,则循环压井。管柱下至施工层位后,投球关闭下部滑套3,管柱加压引爆起爆器4。爆燃压裂作业后,再投球开启上部滑套3,起管柱,一旦出现井喷或井涌风险,则循环压井。

实施例八:

当起爆器4为普通压力式起爆器或压力式开孔起爆器,滑套3为投球式滑套,爆燃压裂后进行酸化作业,滑套3设置为两个,工作过程如下:

爆燃压裂施工管柱需要安装两个滑套3,下井前位于上部滑套3保持关闭,位于下部滑套3保持开启,下管柱时一旦出现井喷或井涌风险,则循环压井。管柱下至施工层位后,投球关闭下部滑套3,管柱加压引爆起爆器4。爆燃压裂作业后,再投球开启上部滑套3,酸化作业。酸化作业后起管柱,一旦出现井喷或井涌风险,则循环压井。

综上可见,本实用新型确保了作业时起下管柱的安全,通过开启滑套3可以建立循环压井通道,防止起下管柱过程中可能出现的井喷或井涌等不安全风险;同时克服了目前安全管柱仅能采用投棒引爆的不足,可以适合井斜角大于45度或井深超过3000m井的施工;并可以和酸化进行联作。

尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可以作出很多形式的具体变换,这些均属于本实用新型的保护范围之内。

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