一种采用完全可溶解桥塞的水平井压裂试气完井工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种采用完全可溶解桥塞的水平井压裂试气完井工艺，包括以下步骤：（1）井筒准备；（2）连续油管输送射孔枪第一段射孔；（3）第一段压裂施工；（4）将连接有射孔枪串和球笼式完全可溶解桥塞的电缆连接工具串泵入井下；（5）第一次点火坐封完全可溶解桥塞；（6）第二次点火引爆射孔枪射穿套管，沟通井筒和储层；（7）依次重复步骤（4）、（5）、（6）；（8）用电缆连接全封式完全可溶解桥塞泵入井中并点火坐封，在不带压情况下安装采气井口及下入完井管柱，即可完成水平井压裂试气完井作业；（9）桥塞在7?14天内会降解溶解，随后转入投产阶段。本发明极大缩短了施工周期，降低了工艺复杂程度，消减了井控安全风险。
【专利说明】
一种采用完全可溶解桥塞的水平井压裂试气完井工艺
技术领域
[0001]本发明涉及非常规油气资源开发领域，具体是一种采用完全可溶解桥塞的水平井压裂试气完井工艺。
【背景技术】
[0002]在非常规石油、天然气(包括页岩油、页岩气、致密油气等)资源开发领域中，三种关键技术确保了非常规油气资源完成压裂试气完井作业，包括:
(I)水平井桥塞分段压裂技术:在水平井桥塞分段压裂改造过程中，采用电缆下可钻复合桥塞和射孔枪串、坐封桥塞并脱手，上提射孔枪到射孔位置点火射孔，起出射孔枪串后进行压裂施工作业，然后依次重复上述步骤，直到压裂施工作业结束。
[0003](2)连续油管带压作业技术:压裂施工结束后，在井口带压条件下，需要下入连续油管钻磨工具逐级钻磨桥塞，钻完一个桥塞后检查地面捕肩器，及时清理捕肩器内压裂砂及钻塞残肩，每钻磨完若干个桥塞短起一次，直到完成最后一级钻塞作业并通至人工井底；起出钻塞管柱，拆钻具后下入光连续油管至井底，利用钻塞液充分循环清洗井筒。
[0004](3)带压下油管完井技术:完成钻塞作业后，进行试气返排和带压下油管柱。
[0005]上述现有水平井桥塞分段压裂施工工艺在钻塞、带压完井两个环节主要存在以下几项缺点:
(I)在压裂施工作业中，因高压(井口压力超过95MPa)环境、地层压裂造成地层蠕动等因素，易造成套管变形，从而导致连续油管钻磨工具串无法正常入井作业。
[0006](2)在水平段钻磨过程中，桥塞残肩随着钻塞液从连续油管和套管之间的环空循环出井筒。若残肩没有及时循环出井筒造成堆积，或残肩体积较大而卡在钻磨工具和套管之间的环空无法循环出，导致钻磨工具遇卡，需进行反复钻磨循环，不但增加了钻塞作业风险和工作量，甚至造成钻磨工具串落入井底的风险；同时因施工过程中有时会使用大量的钻塞液，增加了液体施工费用。
[0007](3)由于非常规油气藏开发中，水平井水平段长在800-2000m之间，井底钻磨工具钻压较低，有可能在水平段末端钻磨工具钻压不够，无法完成剩余桥塞的钻磨作业。
[0008](4)在水平段钻磨过程中，工具串上的磨鞋与油气井套管接触，易对套管本体造成损伤，从而降低套管强度和井身结构的稳定性，为后期施工带来井筒作业风险。
[0009](5)在水平段钻磨过程中，需要钻磨多个桥塞，且因井下复杂工况而多次的起、下连续油管，有时还需要更换钻磨工具串上的马达和磨鞋，增加了施工周期和作业成本。
[0010](6)水平段钻磨作业完成后，需在井口带压条件，完成生产油管的完井施工，井控安全风险高、作业费用高。
[0011](7)钻塞及带压完井作业时，均增加了地面相关设备较多而造成高昂的设备租赁服务成本;且额外的吊装作业、安装入井、带压作业等工序复杂，也增加了井控安全风险。
【发明内容】
[0012]本发明的目的在于提供一种采用完全可溶解桥塞的水平井压裂试气完井工艺，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0013]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种采用完全可溶解桥塞的水平井压裂试气完井工艺，包括以下步骤:
(1)在完成钻井、下入生产套管、固井、测井、清洁井筒作业，为后续施工准备好压裂井筒及连接好地面试气流程；
(2)第一段射孔，首先采用连续油管下模拟射孔管柱实探人工井底，探得其深度后起出；然后用连续油管下入射孔枪串至人工井底后进行深度定位，上提射孔枪串到设计位置并较深，确认无误后对油套环空打压进行第一簇射孔，继续上提至第二簇射孔位置后对连续油管内打压进行第二簇射孔；
(3 )开始第一段压裂施工，通过压裂车组将压裂液和支撑剂栗入射开的层段，完成本段的压裂改造；
(4)此段压裂结束后，利用地面栗送系统将连接有射孔枪串和球笼式完全可溶解桥塞的电缆连接工具串栗入井下；
(5)将步骤(4)连接好的电缆连接工具串入井，通过地面栗注系统将其栗送至设计位置并较深，通过电缆传输信号进行第一次点火，在设计位置坐封球笼式完全可溶解桥塞，桥塞封隔球笼式胶筒紧紧贴合在套管内壁，同时实现电缆下部的桥塞坐封工具和球笼式完全可溶解桥塞的液压丢手；
(6)继续上提射孔枪到指定射孔位置，通过电缆传输点火信号依次在不同位置引爆射孔枪完成射孔作业;射穿套管和水泥环，沟通井筒和油气储层，然后上提电缆将电缆连接工具串起出井口开始准备下一段压裂施工；
(7)依次重复步骤(4)、(5)、(6)，分别对各施工段下入连接有球笼式完全可溶解桥塞射孔工具串进行后续的分段压裂改造作业；
(8)待最后一段压裂结束后，用电缆连接工具串连接全封式完全可溶解桥塞，地面电缆绞车将全封式完全可溶解桥塞下至设计深度并完成坐封，并试压合格;坐封成功后从井口到全封式完全可溶解桥塞坐封处之间不带压，在不带压情况下安装采气井口及下入完井管柱，即可完成水平井压裂试气完井作业；
(9)整个试气完井作业结束后，球笼式完全可溶解桥塞、全封式完全可溶解桥塞及配套完全可溶解压裂球在地层温度、压力和返排介质环境下7-14天内会降解溶解，随后可转入投产阶段。
[0014]作为本发明进一步的方案:所述电缆连接工具串从上到下依次连接电缆、电缆接头、射孔枪、桥塞坐封工具连接头、桥塞坐封工具、球笼式完全可溶解桥塞。
[0015]作为本发明再进一步的方案:所述球笼式完全可溶解桥塞包括球笼式球笼、球笼式卡瓦、球笼式引斜、完全可溶解压裂球和球笼式胶筒，所述球笼式胶筒两端分别设有球笼式卡瓦，一端的球笼式卡瓦与球笼式球笼连接，另一端的球笼式卡瓦与球笼式引斜连接，球笼式球笼内安装完全可溶解压裂球。
[0016]作为本发明再进一步的方案:所述全封式完全可溶解桥塞包括全封式球笼、全封式卡瓦、全封式引斜、丝堵和全封式胶筒，所述全封式胶筒的两端分别设有全封式卡瓦，一端的全封式卡瓦与全封式球笼连接，另一端的全封式卡瓦与全封式弓I斜连接，全封式球笼内安装丝堵。
[0017]与现有技术相比，本发明的有益效果是:整个施工结束后，无需连续油管钻磨桥塞工序及井筒碎肩打捞清理作业；同时，可在不带压情况下安装采气井口及下入完井管柱完成水平井压裂试气完井作业，极大缩短了施工周期、降低了工艺复杂程度、消减了井控安全风险、节约因钻磨、带压作业造成的施工费用240万元、减少因中途钻磨工具遇卡、落井的而造成的连结油管施工费用30万/次、减少因中途施工事故而造成的压裂车组停等费用7.0万元/天。
【附图说明】
[0018]图1为采用完全可溶解桥塞的水平井压裂试气完井工艺中压裂井筒及试气井口准备示意图。
[0019]图2为采用完全可溶解桥塞的水平井压裂试气完井工艺中连续油管第一段射孔示意图。
[0020]图3为采用完全可溶解桥塞的水平井压裂试气完井工艺中栗送桥塞-射孔联作工艺示意图。
[0021]图4为采用完全可溶解桥塞的水平井压裂试气完井工艺中球笼式完全可溶解桥塞的结构示意图。
[0022]图5为采用完全可溶解桥塞的水平井压裂试气完井工艺中下入全封式完全可溶解桥塞不意图。
[0023]图6为采用完全可溶解桥塞的水平井压裂试气完井工艺中全封式完全可溶解桥塞的结构示意图。
[0024]图7为采用完全可溶解桥塞的水平井压裂试气完井工艺中安装采气井口及下入完井管柱示意图。
[0025]图中:1.油气储层，2.水泥环，3.套管，4.井筒，5.球笼式完全可溶解桥塞，5-1.球笼式球笼，5-2.球笼式卡瓦，5-3.球笼式引斜，5-4.完全可溶解压裂球，5-5.球笼式胶筒，6.射孔，7.人工井底，8.全封式完全可溶解桥塞，8-1.全封式球笼，8-2.全封式卡瓦，8-3.全封式引斜，8-4.丝堵，8-5.全封式胶筒，9.完井管柱，10.连续油管，11.凹痕接头，12.双瓣式单流阀，13.液压丢手，14.变扣接头，15.射孔枪，16.接头及引鞋，17.电缆，18.电缆接头，19.桥塞坐封工具连接头，20.桥塞坐封工具，21.裂缝网络。
【具体实施方式】
[0026]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，所描述的实施例仅仅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做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。
[0027]请参阅图1?7，本发明实施例中，一种采用完全可溶解桥塞的水平井压裂试气完井工艺，包括以下步骤:
(I)在完成钻井、下入生产套管、固井、测井、清洁井筒等作业，为后续施工准备好压裂井筒4及连接好地面试气流程； (2)第一段射孔，首先采用连续油管10下模拟射孔管柱实探人工井底7，探得其深度后起出；然后用连续油管10下入射孔枪串至人工井底7后进行深度定位，上提射孔枪串到设计位置并较深，确认无误后对油套环空打压进行第一簇射孔6，继续上提至第二簇射孔6位置后对连续油管10内打压进行第二簇射孔6;
(3 )开始第一段压裂施工，通过压裂车组将压裂液和支撑剂栗入射开的层段，完成本段的压裂改造；
(4)此段压裂结束后，利用地面栗送系统将连接有射孔枪串和球笼式完全可溶解桥塞5的电缆连接工具串栗入井下;所述电缆连接工具串从上到下依次连接电缆17、电缆接头18、射孔枪15、桥塞坐封工具连接头19、桥塞坐封工具20、球笼式完全可溶解桥塞5;所述球笼式完全可溶解桥塞5包括球笼式球笼5-1，球笼式卡瓦5-2，球笼式引斜5-3，完全可溶解压裂球5-4，球笼式胶筒5-5，所述球笼式胶筒5-5两端分别设有球笼式卡瓦5-2，一端的球笼式卡瓦5-2与球笼式球笼5-1连接，另一端的球笼式卡瓦5-2与球笼式引斜5-3连接，球笼式球笼5-1内安装完全可溶解压裂球5-4;
(5)将步骤(4)连接好的电缆连接工具串入井，通过地面栗注系统将其栗送至设计位置并较深，通过电缆17传输信号进行第一次点火，在设计位置坐封球笼式完全可溶解桥塞5，桥塞封隔球笼式胶筒5-5紧紧贴合在套管3内壁，同时实现电缆17下部的桥塞坐封工具20和球笼式完全可溶解桥塞5的液压丢手13;
(6)继续上提射孔枪15到指定射孔位置，通过电缆17传输点火信号依次在不同位置引爆射孔枪15完成射孔作业;射穿套管3内壁和水泥环2，沟通井筒4和油气储层1，然后上提电缆17将电缆连接工具串起出井口开始准备下一段压裂施工；
(7)依次重复步骤(4)、(5)、(6)，分别对各施工段下入连接有球笼式完全可溶解桥塞5射孔工具串进行后续的分段压裂改造作业；
(8)待最后一段压裂结束后，用电缆连接工具串连接全封式完全可溶解桥塞8，地面电缆绞车将全封式完全可溶解桥塞8下至设计深度并完成坐封，并试压合格;坐封成功后从井口到全封式完全可溶解桥塞8坐封处之间不带压，在不带压情况下安装采气井口及下入完井管柱9，即可完成水平井压裂试气完井作业;所述全封式完全可溶解桥塞8包括全封式球笼8-1，全封式卡瓦8-2，全封式引斜8-3，丝堵8-4和全封式胶筒8-5，所述全封式胶筒8-5的两端分别设有全封式卡瓦8-2，一端的全封式卡瓦8-2与全封式球笼8-1连接，另一端的全封式卡瓦8-2与全封式引斜8-3连接，全封式球笼8-1内安装丝堵8-4 ；
(9)整个试气完井作业结束后，球笼式完全可溶解桥塞5、全封式完全可溶解桥塞8及配套完全可溶解压裂球5-4在地层温度、压力和返排介质环境下7-14天内会降解溶解，随后可转入投产阶段。
[0028]通过本发明，完成水平井段压裂结束后，无需连续油管钻磨桥塞及井筒碎肩打捞清理作业，可在不带压情况下安装采气井口及下入完井管柱，整个施工结束后，无需连续油管钻磨桥塞工序及井筒碎肩打捞清理作业；同时，可在不带压情况下安装采气井口及下入完井管柱完成水平井压裂试气完井作业，极大缩短了施工周期、降低了工艺复杂程度、消减了井控安全风险、节约因钻磨、带压作业造成的施工费用240万元、减少因中途钻磨工具遇卡、落井的而造成的连结油管施工费用30万/次、减少因中途施工事故而造成的压裂车组停等费用7.0万元/天。
[0029]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0030]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种采用完全可溶解桥塞的水平井压裂试气完井工艺，其特征在于，包括以下步骤: (1)在完成钻井、下入生产套管、固井、测井、清洁井筒作业，为后续施工准备好压裂井筒及连接好地面试气流程； (2)第一段射孔，首先采用连续油管下模拟射孔管柱实探人工井底，探得其深度后起出；然后用连续油管下入射孔枪串至人工井底后进行深度定位，上提射孔枪串到设计位置并较深，确认无误后对油套环空打压进行第一簇射孔，继续上提至第二簇射孔位置后对连续油管内打压进行第二簇射孔； (3)开始第一段压裂施工，通过压裂车组将压裂液和支撑剂栗入射开的层段，完成本段的压裂改造； (4)此段压裂结束后，利用地面栗送系统将连接有射孔枪串和球笼式完全可溶解桥塞的电缆连接工具串栗入井下； (5)将步骤(4)连接好的电缆连接工具串入井，通过地面栗注系统将其栗送至设计位置并较深，通过电缆传输信号进行第一次点火，在设计位置坐封球笼式完全可溶解桥塞，桥塞封隔球笼式胶筒紧紧贴合在套管内壁，同时实现电缆下部的桥塞坐封工具和球笼式完全可溶解桥塞的液压丢手； (6)继续上提射孔枪到指定射孔位置，通过电缆传输点火信号依次在不同位置引爆射孔枪完成射孔作业;射穿套管和水泥环，沟通井筒和油气储层，然后上提电缆将电缆连接工具串起出井口开始准备下一段压裂施工； (7)依次重复步骤(4)、(5)、(6)，分别对各施工段下入连接有球笼式完全可溶解桥塞射孔工具串进行后续的分段压裂改造作业； (8)待最后一段压裂结束后，用电缆连接工具串连接全封式完全可溶解桥塞，地面电缆绞车将全封式完全可溶解桥塞下至设计深度并完成坐封，并试压合格;坐封成功后从井口到全封式完全可溶解桥塞坐封处之间不带压，在不带压情况下安装采气井口及下入完井管柱，即可完成水平井压裂试气完井作业； (9)整个试气完井作业结束后，球笼式完全可溶解桥塞、全封式完全可溶解桥塞及配套完全可溶解压裂球在地层温度、压力和返排介质环境下7-14天内会降解溶解，随后可转入投产阶段。2.根据权利要求1所述的采用完全可溶解桥塞的水平井压裂试气完井工艺，其特征在于，所述电缆连接工具串从上到下依次连接电缆、电缆接头、射孔枪、桥塞坐封工具连接头、桥塞坐封工具、球笼式完全可溶解桥塞。3.根据权利要求1或2所述的采用完全可溶解桥塞的水平井压裂试气完井工艺，其特征在于，所述球笼式完全可溶解桥塞包括球笼式球笼、球笼式卡瓦、球笼式引斜、完全可溶解压裂球和球笼式胶筒，所述球笼式胶筒两端分别设有球笼式卡瓦，一端的球笼式卡瓦与球笼式球笼连接，另一端的球笼式卡瓦与球笼式引斜连接，球笼式球笼内安装完全可溶解压裂球。4.根据权利要求1所述的采用完全可溶解桥塞的水平井压裂试气完井工艺，其特征在于，所述全封式完全可溶解桥塞包括全封式球笼、全封式卡瓦、全封式引斜、丝堵和全封式胶筒，所述全封式胶筒的两端分别设有全封式卡瓦，一端的全封式卡瓦与全封式球笼连接，另一端的全封式卡瓦与全封式引斜连接，全封式球笼内安装丝堵。
【文档编号】E21B43/116GK105840166SQ201610244725
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】黄仲尧, 廖如刚, 王振兴, 刘立之, 李爱春, 高东伟, 李婷, 张怀力, 陈新安, 张驰, 郑婷婷, 张远
【申请人】中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司