套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱及快速压裂方法
【专利摘要】本发明提供一种套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱及快速压裂方法，包括：浮鞋、浮箍、多级套管滑套、多级套管短节和多个水力桥塞；其中，所述多级套管滑套通过所述多级套管短节依次连接，所述完井管柱的末端通过套管短节连接所述浮箍，所述浮箍的下端连接所述浮鞋；所述多级套管滑套和所述多个水力桥塞分别对应水平井中的相应储油层。本发明提供的技术方案，不仅施工过程简单，而且集聚了有限级套管滑套完井管柱分段压裂快速、可靠以及水力桥塞分段可靠，可多簇射孔、大排量体积压裂的优点，满足了油气田水平井在长水平段上进行安全、可靠、快速的压裂改造要求。
【专利说明】
套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱及快速压裂方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种完井管柱技术，尤其涉及一种套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱及快速压裂方法。
【背景技术】
[0002]目前，已经探明我国低渗透油藏储量将近60亿吨，但是，由于低渗透率油藏的渗透率低、渗流阻力大、连通性差，其中大约50%的低渗透储量由于产能低，难以进行开采。而水平井可以增加井筒与油层的接触面积，提高油气的产量和最终的采收率，因此，水平井压裂被证明是开发低渗透油气藏的有效手段。然而，随着社会经济的迅速发展，水平井的单井产能比较低，已不能满足经济开发的要求，所以，对水平井分段压裂技术的研究已成为开发低渗透油气藏的一个重要方向和途径。
[0003]我国现有的能够实现水平井分段压裂的技术主要有有限级套管滑套分段压裂方法、水力桥塞分段压裂方法和裸眼封隔器分段压裂方法等类型，根据不同的环境条件，选择合适的压裂方法对水平井进行分段压裂处理，能够在一定的条件下，实现增加油气的渗透能力，提尚油气广量。
[0004]然而，上述套管完井分段压裂方法不是在分段数量上受到限制，就是施工过程复杂，都不能满足油气田水平井在长水平段上进行安全、可靠、快速的压裂改造要求。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱及快速压裂方法，解决了现有套管完井分段压裂方法存在的分段数量受到限制或施工过程复杂的问题，能够满足油气田水平井在长水平段上进行的安全、可靠、快速的压裂改造要求。
[0006]本发明提供的一种套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱，包括:浮鞋、浮箍、多级套管滑套、多级套管短节和多个水力桥塞；
[0007]所述多级套管滑套通过所述多级套管短节依次连接，所述完井管柱的末端通过所述套管短节连接所述浮箍，所述浮箍的下端连接所述浮鞋；
[0008]所述多级套管滑套和所述多个水力桥塞分别对应水平井中的相应储油层。
[0009]在本发明的一实施例中，所述多级套管滑套和所述多个水力桥塞分别对应水平井中的相应储油层，具体包括:所述多级套管滑套对应所述水平井中的较厚储油层；所述多个水力桥塞对应所述水平井中的较薄储油层。
[0010]在本发明的上述实施例中，所述多级套管滑套中每一级套管滑套的顶端设有内螺纹，所述多级套管滑套中每一级套管滑套的末端设有外螺纹，所述多级套管滑套中每一级套管滑套的中部筒壁上都开设有径向槽孔，所述径向槽孔上方设有剪钉；
[0011]所述多级套管滑套中每一级套管滑套，还包括芯筒，所述芯筒通过所述剪钉连接于所述多级套管滑套中每一级套管滑套内，所述芯筒连接面的两端设有密封圈，且每级芯筒的内通径均大于其上一级芯筒的内通径。
[0012]在本发明的上述实施例中，所述多级套管滑套包括N级套管滑套，所述多级套管短节包括N级套管短节，N为正整数；
[0013]所述多级套管滑套通过所述多级套管短节依次进行连接，具体包括:
[0014]第N级套管滑套与第N-1级套管滑套通过第N-1级套管短节连接，所述第N级套管滑套顶端的内螺纹连接所述第N-1级套管短节，所述第N级套管滑套末端的外螺纹连接第N级套管短节。
[0015]在本发明的另一实施例中，所述多个水力桥塞包括:桥塞本体、密封球和位于所述桥塞本体中的中心管；
[0016]所述密封球设置在所述桥塞本体中，所述密封球用于封堵所述桥塞本体的所述中心管。
[0017]在本发明的上述实施例中，所述桥塞本体，包括:上接头、锥帽、锁环套、螺钉、座环、卡瓦、支撑套、胶筒座、短胶筒、长胶筒、销钉、下接头和螺栓；
[0018]所述上接头的下端有内螺纹，所述下接头的上端有外螺纹，通过所述上接头下端的内螺纹连接所述中心管的上端，所述中心管的下端通过所述下接头上端的外螺纹连接所述下接头；所述锥帽设置在所述中心管上，所述密封球卡在所述锥帽和所述锁环套之间的所述中心管上；
[0019]所述长胶筒为圆周形，所述长胶筒套在所述中心管外壁的中部；在所述长胶筒的上部并在所述中心管的外壁自下而上套有所述短胶筒、所述胶筒座、所述支撑套、所述卡瓦和所述座环，所述座环的上端面与所述上接头的下端面接触，在所述支撑套上设有径向孔，所述螺钉穿过所述径向孔固定在所述中心管上；
[0020]所述下接头上对称固定有所述螺栓，所述螺栓用于将所述下接头固定在所述桥塞本体上。
[0021 ] 在本发明的上述实施例中，所述多个水力桥塞为可溶桥塞。
[0022]在本发明的上述实施例中，所述密封球为可溶解球。
[0023]在本发明的上述实施例中，所述胶筒座、所述短胶筒、所述长胶筒和所述销钉采用丁晴橡胶材料制成，所述卡瓦采用球墨铸铁材料制成。
[0024]本发明提供的套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱，不仅施工过程简单，而且集聚了有限级套管滑套完井管柱分段压裂快速、可靠以及水力桥塞分段可靠，可多簇射孔、大排量体积压裂的优点，不仅减少了水力桥塞的使用个数、压裂过程中需要的等停时间以及后续钻磨桥塞的作业工序，而且还克服了单纯用有限级套管滑套存在的长水平段分段不足的使用瓶颈，能够满足油气田水平井在长水平段上进行的安全、可靠、快速的压裂改造要求。
[0025]本发明提供的一种快速压裂方法，采用所述的套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱对水平井进行压裂，所述快速压裂方法，包括:
[0026]将所述套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱下入到水平井中，使所述套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱中的多级套管滑套和多个水力桥塞分别对应水平井中的相应储油层；
[0027]当所述多级套管滑套和所述多个水力桥塞对准相应的储油层后，对所述储油层进行压裂。
[0028]在本发明的上述实施例中，所述使所述套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱中的多级套管滑套和多个水力桥塞分别对应水平井中的相应储油层，包括:
[0029]采用磁定位的方式将所述多级套管滑套对应所述水平井中的较厚储油层，将所述多个水力桥塞对应所述水平井中的较薄储油层。
[0030]在本发明的上述实施例中，所述当所述多级套管滑套和所述多个水力桥塞对准相应的储油层后，对所述储油层进行压裂，包括:
[0031]当所述多级套管滑套和所述多个水力桥塞对准相应的储油层后，采用专用固井工具固井，采用电缆下入射孔工具，对准待压裂的储油层进行射孔；
[0032]依次投入大小不同的密封球，所述大小不同的密封球用于打开所述多级套管滑套和所述多个水力桥塞；压裂所述储油层。
[0033]本发明实施例提供的快速压裂方法，采用套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱对水平井进行压裂，不仅施工过程简单，而且集聚了有限级套管滑套完井管柱分段压裂快速、可靠以及水力桥塞分段可靠，可多簇射孔、大排量体积压裂的优点，不仅减少了水力桥塞的使用个数、压裂过程中需要的等停时间以及后续钻磨桥塞的作业工序，而且还克服了单纯用有限级套管滑套存在的长水平段分段不足的使用瓶颈，能够满足油气田水平井在长水平段上进行安全、可靠、快速的压裂改造要求。
【附图说明】
[0034]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1为本发明实施例提供的套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱的结构示意图；
[0036]图2为图1中所示的套管滑套的结构剖面示意图；
[0037]图3为图1中所示的水力桥塞的结构剖面示意图；
[0038]图4为本发明实施例提供的快速压裂方法的流程示意图。
[0039]附图标记说明:
[0040]1:浮鞋；5102:锥帽；
[0041]2:浮箍；5103:锁环套；
[0042]3:套管滑套；5104:螺钉；
[0043]4:套管短节；5105:座环；
[0044]5:水力桥塞；5106:卡瓦；
[0045]31:剪钉；5107:支撑套；
[0046]32:芯筒；5108:胶筒座；
[0047]33:密封圈； 5109:短胶筒；
[0048]51:桥塞本体；5110:长胶筒；
[0049]52:密封球； 5111:销钉；
[0050]53:中心管； 5112:下接头；
[0051]5101:上接头；5113:螺栓。
【具体实施方式】
[0052]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0053]随着石油勘探开发时间的延长，中高渗等常规油田逐步减少，低渗透等非常规油田不断增加，对低渗透油气藏开采技术的研究变得越来越重要。然而，由于低渗透油气藏的属于致密页岩油气藏，使得我国已探明的低渗透油藏无法开采。
[0054]鉴于水平井能够增大油气层的裸露面，增加井筒与油层的接触面积，提高油气的产量和最终的采收率，使得水平井成为油气藏开采的基础。然而，由于低渗透率油藏的渗透率低、渗流阻力大、连通性差，有时水平井的单井产能也比较低，满足不了经济开发的要求。而压裂是指利用水力作用(往油气井中注入压裂液并形成高压)，使油气层形成裂缝的一种方法，压裂方法能够增加油气的渗流能力，提高油气产量，所以，在对低渗透油藏进行开采时，不仅在水平井内进行开采，同时还采用压裂技术，可以实现油田增储稳产的目的，尤其对开发致密页岩油气藏，是实现其经济有效开发的关键技术。
[0055]所谓分段压裂技术，就是在井筒内沿着水平井眼的方向，根据油藏物性和储层特征，在储层物性较好的几个或更多水平段上，采用一定的技术措施严格控制射孔孔眼的数量、孔径和射孔相位，通过一次压裂施工同时压开几个或更多水平段油层的技术，这是一套有效改造低渗透油气藏的关键技术，因此，加强对水平井分段压裂方法技术的研究势在必行，尤其是水平井分段压裂完井优化设计。
[0056]现有对水平井分段压裂的水力桥塞分段压裂方法、有限级套管滑套分段压裂方法和裸眼封隔器分段压裂方法等类型，对水平井分段进行压裂时，或者在分段数量上受到限制，或者施工过程复杂，其都不能满足油气田水平井长水平段安全、可靠、快速的压裂改造要求。因此，针对上述技术问题，本发明提出了一种套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱及快速压裂方法，能够解决现有套管完井分段压裂方法在分段数量上受到限制或施工过程复杂的问题，满足了油气田水平井在长水平段上进行安全、可靠、快速的压裂改造要求。
[0057]图1为本发明实施例提供的套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱的结构示意图。如图1所示，本发明提供的一种套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱，包括:浮鞋1、浮箍2、多级套管滑套3、多级套管短节4和多个水力桥塞5。
[0058]其中，多级套管滑套3通过多级套管短节4依次连接，套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱的末端通过套管短节4连接浮箍2，浮箍2的下端连接浮鞋I ;多级套管滑套3和多个水力桥塞5分别对应水平井中的相应储油层。
[0059]具体的，本实施例中套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱下入到水平井中，每一级套管滑套3通过套管短节4相连，该完井管柱的末端利用套管短节4连接浮箍2和浮鞋I，浮箍2和浮鞋I配套使用，用来引导完井管柱沿水平井井筒的方向顺利下入井内，能够减少完井管柱下入水平井时产生的阻力。根据实际需要，将多级套管滑套3和多个水力桥塞5分别下入到水平井中的相应储油层的位置。
[0060]本发明实施例提供的套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱，不仅施工过程简单，而且集聚了有限级套管滑套完井管柱分段压裂快速、可靠以及水力桥塞分段可靠，可多簇射孔、大排量体积压裂的优点，不仅减少了水力桥塞的使用个数、压裂过程中需要的等停时间以及后续钻磨桥塞的作业工序，而且还克服了单纯用有限级套管滑套存在的长水平段分段不足的使用瓶颈，满足了油气田水平井在长水平段上进行安全、可靠、快速的压裂改造要求。
[0061]值得说明的是，上述实施例中的多级套管滑套3和多个水力桥塞5分别对应水平井中的相应储油层，具体包括:多级套管滑套3对应水平井中的较厚储油层；多个水力桥塞5对应所述水平井中的较薄储油层。
[0062]在水平井中的较厚储油层处，使用简单的方式就可以实现相应储油层的压裂，采用套管滑套完井管柱分段压裂在满足需要的前提下，能够发挥套管滑套完井管柱分段压裂方法的快速、可靠的优点；而针对水平井中的较薄储油层，必须采用多簇射孔、大排量体积压裂才能满足压裂的需求。因此，本发明提出的套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱，能够根据实际需要设置套管滑套和水力桥塞的个数和位置，实现对水平井中的储油层段的压裂，其不仅结合了两种压裂方法的优点，而且形成的结构简单，操作比较方便，极大地提高了分段压裂的段数和施工效率，减少了油气田开发费用。
[0063]图2为图1中所示的套管滑套的结构剖面示意图。如图2所示，多级套管滑套中每一级套管滑套3的顶端都设有内螺纹，多级套管滑套中每一级套管滑套3的末端设有外螺纹，多级套管滑套中每一级套管滑套3的中部筒壁上都开设有径向槽孔，所述径向槽孔上方设有剪钉31 ;
[0064]多级套管滑套中每一级套管滑套3，还包括芯筒32，芯筒32通过剪钉31连接于多级套管滑套中每一级套管滑套3内，芯筒32连接面的两端设有密封圈33，且每级芯筒32的内通径均大于其上一级芯筒32的内通径。
[0065]本实施例中，通过在每一级套管滑套3的顶端设有内螺纹，在每一级套管滑套3的末端设有外螺纹，可以使多级套管滑套依次连接起来；在每一级套管滑套3的中部筒壁上开设有径向槽孔，剪钉31插入所述径向槽孔的内部，使每一级套管滑套3的芯筒32固定到该级套管滑套3内；通过在芯筒32连接面的两端设置密封圈33，且每级芯筒32的内通径均大于其上一级芯筒32的内通径，在前一级套管滑套对水平段进行压裂时，能够保证完井管柱内设置在其后的套管滑套不受影响。
[0066]本发明提供的套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱，通过设置多级套管滑套中每一级套管滑套的具体结构，能够实现有限级套管滑套完井管柱分段压裂快速、可靠的优点。
[0067]进一步地，在上述实施例中，所述多级套管滑套可包括N级套管滑套，所述多级套管短节可包括N级套管短节4，其中N为正整数。
[0068]多级套管滑套3通过多级套管短节4依次进行连接，具体包括:
[0069]第N级套管滑套3与第N-1级套管滑套3通过第N_1级套管短节4连接，第N级套管滑套3顶端的内螺纹连接第N-1级套管短节4，第N级套管滑套3末端的外螺纹连接第N级套管短节4。由于每级套管滑套的顶端开设有内螺纹，每级套管滑套的末端开设有外螺纹，中间利用套管短节就可以将相邻的两级套管滑套连接起来。
[0070]图3为图1中所示的水力桥塞的结构剖面示意图。如图3所示，多个水力桥塞中的每个水力桥塞5包括:桥塞本体51、密封球52和位于桥塞本体51中的中心管53。其中，密封球52设置在桥塞本体51中，密封球52用于封堵桥塞本体51中的中心管53。
[0071]具体的，桥塞本体51包括:上接头5101、锥帽5102、锁环套5103、螺钉5104、座环5105、卡瓦5106、支撑套5107、胶筒座5108、短胶筒5109、长胶筒5110、销钉5111、下接头5112和螺栓5113。
[0072]其中，上接头5101的下端有内螺纹，下接头5112的上端有外螺纹，通过上接头5101的下端的内螺纹连接中心管53的上端，中心管53的下端通过下接头5112上端的外螺纹连接下接头5112，锥帽5102设置在中心管53上，密封球52卡在锥帽5102和锁环套5103之间的中心管53上。
[0073]具体的，长胶筒5110为圆周形，长胶筒5110套在中心管53外壁的中部；在长胶筒5110的上部并在中心管53的外壁自下而上套有短胶筒5109、胶筒座5108、支撑套5107、卡瓦5106和座环5105，座环5105的上端面与上接头5101的下端面接触，支撑套5107上设有径向孔，螺钉5104穿过所述径向孔固定在中心管53上。
[0074]下接头5112上对称固定有螺栓5113，螺栓5113用于将下接头5112固定在桥塞本体51上。
[0075]采用上述结构的水力桥塞5，其工作原理为:桥塞本体51上的上接头5101的上端通过螺纹与专用座封工具连接，并下入水平井中，水力栗将其送到水平井油气压裂改造需要封堵的位置；借助于专用座封工具将水力桥塞5的桥塞本体51坐封在套管上时，通过座封工具外筒向下推水力桥塞的座环5105，座环5105向下移动，卡瓦5106沿支撑套5107下移撑开，同时支撑套5107下移，进而推动胶筒座5108压缩短胶筒5109和长胶筒5110，使短胶筒5109和长胶筒5110扩张，来达到封堵套管滑套空间的目的。此时，卡瓦5106进一步被支撑套5107锥体向外撑，卡瓦5106卡在套管内壁上，与此同时，中心管53受到拉力作用，使其在中心管53的薄壁处断开，完成水力桥塞5的座封。同时，利用射孔工具在套管上射孔，在压裂施工前将密封球52投入水平井中、本发明提供的套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱内，密封球52会落在桥塞本体51的中心管53内，从而实现密封的功能。
[0076]本实施例中的水力桥塞，通过采用密封球封堵桥塞本体中的中心管，在分段压裂过程中能够实现隔离液体的作用。
[0077]可选的，在本发明的上述实施例中，所述多个水力桥塞5为可溶解桥塞，所述密封球52为可溶解球。
[0078]详细地，水力桥塞5的胶筒座5108、短胶筒5109、长胶筒5110和销钉5111采用丁晴橡胶材料制成，卡瓦5106采用球墨铸铁材料制成，其余部件也均采用可溶解材料时，该水力桥塞在60摄氏度以下的水中，16小时内初溶，48小时内可以完全溶解。可选的，在本实施例提供的套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱中，可根据实际情况来选择制作水力桥塞5和密封球52的材料。
[0079]由于水力桥塞5在压裂施工的过程中只是起暂时封堵的作用，压裂完毕后，主要的部件自动溶解，并不需要对水力桥塞进行钻磨作业，在利用本实施例中的水力桥塞进行分段压裂时，不仅省去了钻磨时间，还减少了等停时间，使得在利用本发明提供的套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱进行分段压裂时，减小了分层压裂的施工周期，极大的提高了施工效率，同时，降低了施工需要的设备，减少了油气田开发费用。
[0080]图4为本发明实施例提供的快速压裂方法的流程示意图。本发明提供的一种快速压裂方法，采用图1至图3中的套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱对水平井进行压裂，具体部件的连接关系参见图1?3对应实施例中的详细说明，此处不再赘述。
[0081 ] 如图4所示，所述快速压裂方法包括:
[0082]SlOO:将所述套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱下入到水平井中，使所述套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱中的多级套管滑套和多个水力桥塞分别对应水平井中的相应储油层；
[0083]SlOl:当所述多级套管滑套和所述多个水力桥塞对准相应的储油层后，对所述储油层进行压裂。
[0084]本发明实施例提供的快速压裂方法，采用套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱对水平井进行压裂，不仅施工过程简单，而且集聚了有限级套管滑套完井管柱分段压裂快速、可靠以及水力桥塞分段可靠，可多簇射孔、大排量体积压裂的优点，不仅减少了水力桥塞的使用个数、压裂过程中需要的等停时间以及后续钻磨桥塞的作业工序，而且还克服了单纯用有限级套管滑套存在的长水平段分段不足的使用瓶颈，满足了油气田水平井在长水平段上进行安全、可靠、快速的压裂改造要求。
[0085]进一步地，所述使所述套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱中的多级套管滑套和多个水力桥塞分别对应水平井中的相应储油层，包括:
[0086]采用磁定位的方式将所述多级套管滑套对应所述水平井中的较厚储油层，将所述多个水力桥塞对应所述水平井中的较薄储油层。
[0087]采用磁定位的方式分别将多级套管滑套和多个复合桥塞对应水平井中的相应储油层，具体为:当套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱下入到水平井中，通过磁定位调整多级套管滑套和多个复合桥塞的位置，使多级套管滑套和多个复合桥塞对准相应的待改造层段，例如，多级套管滑套对应水平井中的较厚储油层，多个复合桥塞对应水平井中的较薄储油层。
[0088]本发明实施例采用磁定位的方式能够使多级套管滑套和多个复合桥塞更准确的定位到相应储油层，并且，利用本发明提供的套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱对水平井进行压裂时，能够充分发挥套管滑套和水力桥塞压裂方法两者的优势，极大地提高了油气田施工效率，减少了油气田开发费用，使常规和非常规低渗透和特低渗透油藏的开采变得更加经济和高效。
[0089]在上述实施例中，所述当所述多级套管滑套和所述多个水力桥塞对准相应的储油层后，对所述储油层进行压裂，包括:当所述多级套管滑套和所述多个水力桥塞对准相应的储油层后，采用专用固井工具固井，采用电缆下入射孔工具，对准待压裂的储油层进行射孔；依次投入大小不同的密封球，所述大小不同的密封球用于打开所述多级套管滑套和所述多个水力桥塞；压裂所述储油层。
[0090]具体的，利用磁定位的方式将多级套管滑套对准水平井中的较厚储油层，多个复合桥塞对准水平井中的较薄储油层之后，首先，采用专用固井胶塞固井，借助于电缆将射孔枪下入到固定的水平井中，对准待压裂的储油层进行射孔操作，然后向完井管柱中投入待改造储油层对应套管滑套或水力桥塞对应的可溶解球，进而采用液压的方式打开相应的套管滑套或水力桥塞，最后在所述套管滑套或水力桥塞对应的储油层位处进行压裂，实现改造相应储油层的目的。在所述待改造储油层压裂改造完成后，继续投入下一级套管滑套或水力桥塞对应的可溶解球，逐段进行套管滑套或水力桥塞的压裂改造，直到水平井所有层段的油气藏压裂改造完成。
[0091]上述所述的固井，是指为了加固井壁，保证改造油气田的安全钻进，需要首先封隔储油层和水层，以保证在勘探期间的封层测试及整个开采过程中实现合理的油气生产而设计的一个关键环节。
[0092]本发明提供的快速压裂方法，根据油藏物性和储油层的特征，采用套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱对水平井进行压裂的方法，不仅施工过程简单，而且集聚了有限级套管滑套完井管柱分段压裂快速、可靠以及水力桥塞分段可靠，可多簇射孔、大排量体积压裂的优点，不仅减少了水力桥塞的使用个数、压裂过程中需要的等停时间以及后续钻磨桥塞的作业工序，而且还克服了单纯用有限级套管滑套存在的长水平段分段不足的使用瓶颈，提高了水平井的产能，更高效地增加了水平井分段压裂对低渗地层产能，实现了油气田的稳量增产，满足了油气田水平井在长水平段上进行安全、可靠、快速的压裂改造要求。
[0093]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱，其特征在于，包括:浮鞋、浮箍、多级套管滑套、多级套管短节和多个水力桥塞； 所述多级套管滑套通过所述多级套管短节依次连接，所述完井管柱的末端通过所述套管短节连接所述浮箍，所述浮箍的下端连接所述浮鞋； 所述多级套管滑套和所述多个水力桥塞分别对应水平井中的相应储油层。2.根据权利要求1所述的套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱，其特征在于，所述多级套管滑套和所述多个水力桥塞分别对应水平井中的相应储油层，具体包括:所述多级套管滑套对应所述水平井中的较厚储油层；所述多个水力桥塞对应所述水平井中的较薄储油层。3.根据权利要求2所述的套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱，其特征在于，所述多级套管滑套中每一级套管滑套的顶端设有内螺纹，所述多级套管滑套中每一级套管滑套的末端设有外螺纹，所述多级套管滑套中每一级套管滑套的中部筒壁上开设有径向槽孔，所述径向槽孔上方设有剪钉； 所述多级套管滑套中每一级套管滑套，还包括芯筒，所述芯筒通过所述剪钉连接于所述多级套管滑套中每一级套管滑套内，所述芯筒连接面的两端设有密封圈，且每级芯筒的内通径均大于其上一级芯筒的内通径。4.根据权利要求3所述的套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱，其特征在于，所述多级套管滑套包括N级套管滑套，所述多级套管短节包括N级套管短节，N为正整数； 所述多级套管滑套通过所述多级套管短节依次进行连接，具体包括: 第N级套管滑套与第N-1级套管滑套通过第N-1级套管短节连接，所述第N级套管滑套顶端的内螺纹连接所述第N-1级套管短节，所述第N级套管滑套末端的外螺纹连接第N级套管短节。5.根据权利要求2所述的套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱，其特征在于，所述多个水力桥塞中的每个水力桥塞包括:桥塞本体、密封球和位于所述桥塞本体中的中心管； 所述密封球设置在所述桥塞本体中，所述密封球用于封堵所述桥塞本体中的所述中心管。6.根据权利要求5所述的套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱，其特征在于，所述桥塞本体，包括:上接头、锥帽、锁环套、螺钉、座环、卡瓦、支撑套、胶筒座、短胶筒、长胶筒、销钉、下接头和螺栓； 所述上接头的下端有内螺纹，所述下接头的上端有外螺纹，通过所述上接头下端的内螺纹连接所述中心管的上端，所述中心管的下端通过所述下接头上端的外螺纹连接所述下接头；所述锥帽设置在所述中心管上，所述密封球卡在所述锥帽和所述锁环套之间的所述中心管上； 所述长胶筒为圆周形，所述长胶筒套在所述中心管外壁的中部；在所述长胶筒的上部并在所述中心管的外壁自下而上套有所述短胶筒、所述胶筒座、所述支撑套、所述卡瓦和所述座环，所述座环的上端面与所述上接头的下端面接触，在所述支撑套上设有径向孔，所述螺钉穿过所述径向孔固定在所述中心管上； 所述下接头上对称固定有所述螺栓，所述螺栓用于将所述下接头固定在所述桥塞本体上。7.根据权利要求6所述的套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱，其特征在于，所述多个水力桥塞为可溶桥塞。8.根据权利要求7所述的套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱，其特征在于，所述密封球为可溶解球。9.根据权利要求8所述的套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱，其特征在于，所述胶筒座、所述短胶筒、所述长胶筒和所述销钉采用丁晴橡胶材料制成，所述卡瓦采用球墨铸铁材料制成。10.一种快速压裂方法，其特征在于，采用权利要求1?9任一项所述的套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱对水平井进行压裂，所述快速压裂方法，包括: 将所述套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱下入到水平井中，使所述套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱中的多级套管滑套和多个水力桥塞分别对应水平井中的相应储油层； 当所述多级套管滑套和所述多个水力桥塞对准相应的储油层后，对所述储油层进行压m O11.根据权利要求10所述的快速压裂方法，其特征在于，所述使所述套管滑套和水力桥塞组合式完井管柱中的多级套管滑套和多个水力桥塞分别对应水平井中的相应储油层，包括: 采用磁定位的方式将所述多级套管滑套对应所述水平井中的较厚储油层，将所述多个水力桥塞对应所述水平井中的较薄储油层。12.根据权利要求10所述的快速压裂方法，其特征在于，所述当所述多级套管滑套和所述多个水力桥塞对准相应的储油层后，对所述储油层进行压裂，包括: 当所述多级套管滑套和所述多个水力桥塞对准相应的储油层后，采用专用固井工具固井，采用电缆下入射孔工具，对准待压裂的储油层进行射孔； 依次投入大小不同的密封球，所述大小不同的密封球用于打开所述多级套管滑套和所述多个水力桥塞； 压裂所述储油层。
【文档编号】E21B34/14GK105822253SQ201510005737
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年1月6日
【发明人】张安康, 胡相君, 王效明, 李旭梅, 白小佩, 赵敏琦, 郭思文, 张燕明, 胡开斌, 张彦军, 安杰, 彭长江, 曹宗熊
【申请人】中国石油天然气股份有限公司