酸化压裂投球系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种酸化压裂投球系统。本实用新型酸化压裂投球系统，包括：供液罐、第一供液车、压裂车组以及暂堵球投送装置，其中，暂堵球投送装置包括第二供液车和投球压裂车；供液罐与第一供液车连接，第一供液车与压裂车组连接，压裂车组通过高压管线和油气井井口连接；暂堵球投送装置连接于第一供液车和高压管线之间，其中，第二供液车与第一供液车连接，第二供液车与投球压裂车连接，投球压裂车通过连接管线与高压管线连接，在连接管线上设置有控制阀。本实用新型可以实现设计暂堵投球要求，并根据施工压力工况随时调整暂堵球的用量，确保高压条件下安全作业，且投球作业不会对压裂车组的酸化压裂作业造成任何影响，保证了作业的增产效果。
【专利说明】
酸化压裂投球系统
技术领域
[0001]本实用新型实施例涉及油气田勘探开发技术，尤其涉及一种酸化压裂投球系统。
【背景技术】
[0002]酸化压裂改造技术是储层增储上产的关键技术，通过对储层进行分层酸化压裂作业，可以提高单井产量，增加储量的动用程度。
[0003]在储层的纵向上存在渗透性和地应力的差异，因而在酸化压裂改造过程中渗透性好、地应力值低的射孔层优先吸液。现有技术中，在酸化压裂改造完一级后，利用暂堵球投送装置向油气井井口投入不同粒径的暂堵球，这样当暂堵球进入射孔孔眼或射孔通道后，可以优先暂时封堵住已经酸化压裂改造完成段的射孔孔眼或射孔通道，迫使后续改造液体转向渗透性差、地应力值更高的层位进行下一级酸化压裂改造。
[0004]但是，现有上述暂堵球投送装置为手动加入装置，其可操作的最高压力不超过35兆帕，而对于井口停栗压力较高(通常大于50兆帕)的油气井来说，现有的手动加入装置势必会导致投球作业无法完成，且存在安全隐患。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型实施例提供一种酸化压裂投球系统，可以根据设计要求完成暂堵球的投送，并能根据施工压力工况随时调整暂堵球的用量，确保高压条件下安全作业，且投球作业不会对压裂车组的酸化压裂作业造成任何影响，保证了作业的增产效果。
[0006]本实用新型实施例提供一种酸化压裂投球系统，包括:供液罐、第一供液车、压裂车组以及暂堵球投送装置，其中，所述暂堵球投送装置包括第二供液车和投球压裂车；
[0007]所述供液罐与所述第一供液车的进口端连接，所述第一供液车的出口端与所述压裂车组的进口端连接，所述压裂车组的出口端通过高压管线和油气井井口连接；
[0008]所述暂堵球投送装置连接于所述第一供液车和所述高压管线之间，其中，所述第二供液车的进口端与所述第一供液车的出口端连接，所述第二供液车的出口端与所述投球压裂车的进口端连接，所述投球压裂车的出口端通过连接管线与所述高压管线连接，在所述连接管线上设置有控制阀。
[0009]进一步的，酸化压裂投球系统还包括:泄压阀，所述泄压阀通过泄压管线连接于所述投球压裂车的出口端和所述控制阀之间的所述连接管线上。
[0010]优选的，酸化压裂投球系统的控制阀包括第一控制阀和第二控制阀，所述第一控制阀和所述第二控制阀依次连接于所述连接管线上。
[0011 ]进一步的，所述第一控制阀和所述第二控制阀为液动控制阀。
[0012]进一步的，酸化压裂投球系统还包括:远程液压操作台，所述远程液压操作台通过两根液压油管线分别与所述第一控制阀和所述第二控制阀连接。
[0013]进一步的，所述投球压裂车的进口端吸入阀和所述投球压裂车的出口端排出阀分别设计有金属密封圈。
[0014]进一步的，所述吸入阀和所述排出阀的阀芯均为锥形结构。
[0015]本实用新型实施例酸化压裂投球系统，供液罐1、第一供液车2以及压裂车组3可以通过管线依次连接，压裂车组3通过高压管线5和油气井井口 6连接，组成了酸化压裂工艺流程，其中供液罐I的数量可以为多个，其用于存储改造液。暂堵球投送装置4连接在第一供液车2和高压管线5之间，具体为暂堵球投送装置4的第二供液车41与第一供液车2连接，暂堵球投送装置4的投球压裂车42通过连接管线7与高压管线5连接，并且在连接管线7上设置有控制阀8，即暂堵球投送装置4组成的暂堵球投球工艺流程与酸化压裂工艺流程并联。在暂堵球投球工艺流程中，第二供液车41与第一供液车2连接，当从第二供液车41的敞口混合罐投入暂堵球后，暂堵球经过第二供液车41与投球压裂车42之间的供液管线进入投球压裂车42，由投球压裂车42对其进行加压，然后暂堵球经连接管线7进入高压管线5，进而顺利进入油气井井口6，再进入井筒中。该流程克服了现有技术中的手动加入装置最高压力不超过35兆帕导致更高压力的暂堵球投球作业无法完成的弊端，可以实现设计暂堵投球要求，并根据施工压力工况随时调整暂堵球的用量，确保高压条件下安全作业，且投球作业不会对压裂车组的酸化压裂作业造成任何影响，保证了作业的增产效果。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
[0017]图1为本实用新型酸化压裂投球系统的一个实施例的结构示意图；
[0018]图2为本实用新型酸化压裂投球系统的另一个实施例的结构示意图；
[0019]图3为本实用新型酸化压裂投球系统的再一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0021]图1为本实用新型酸化压裂投球系统的一个实施例的结构示意图，如图1所示，本实施例的酸化压裂投球系统可以包括:供液罐1、第一供液车2、压裂车组3以及暂堵球投送装置4，其中，暂堵球投送装置4包括第二供液车41和投球压裂车42;供液罐I与第一供液车2的进口端连接，第一供液车2的出口端与压裂车组3的进口端连接，压裂车组3的出口端通过高压管线5和油气井井口 6连接;暂堵球投送装置4连接于第一供液车2和高压管线5之间，其中，第二供液车41的进口端与第一供液车2的出口端连接，第二供液车41的出口端与投球压裂车42的进口端连接，投球压裂车42的出口端通过连接管线7与高压管线5连接，在连接管线7上设置有控制阀8。
[0022]本实施例中，供液罐1、第一供液车2以及压裂车组3可以通过管线依次连接，压裂车组3通过高压管线5和油气井井口 6连接，组成了酸化压裂工艺流程，其中供液罐I的数量可以为多个，其用于存储改造液。暂堵球投送装置4连接在第一供液车2和高压管线5之间，具体为暂堵球投送装置4的第二供液车41与第一供液车2连接，暂堵球投送装置4的投球压裂车42通过连接管线7与高压管线5连接，并且在连接管线7上设置有控制阀8，即暂堵球投送装置4组成的暂堵球投球工艺流程与酸化压裂工艺流程并联。在暂堵球投球工艺流程中，第二供液车41与第一供液车2连接，当从第二供液车41的敞口混合罐投入暂堵球后，暂堵球经过第二供液车41与投球压裂车42之间的供液管线进入投球压裂车42，由投球压裂车42对其进行加压，然后暂堵球经连接管线7进入高压管线5，进而顺利进入油气井井口 6，再进入井筒中。该流程克服了现有技术中的手动加入装置最高压力不超过35兆帕导致更高压力的暂堵球投球作业无法完成的弊端，可以实现设计暂堵投球要求，并根据施工压力工况随时调整暂堵球的用量，确保高压条件下安全作业，且投球作业不会对压裂车组的酸化压裂作业造成任何影响，保证了作业的增产效果。
[0023]采用上述酸化压裂投球系统进行酸化压裂的具体步骤如下:
[0024](I)试压:关闭油气井井口 6的采油树清蜡阀，开启控制阀8，开启压裂车组3以0.5方/分钟的排量向高压管线5和暂堵球投送装置4栗入清水，直至压力上升至施工设计投球要求的试压值(暂堵球投送装置4的压力级别为105兆帕)，若暂堵球投送装置4与高压管线5均无刺漏，则关闭控制阀8。继续试压直到压力上升至高压管线5设计要求的试压值(高压管线5的压力级别为140兆帕)，若高压管线5也无刺漏，则试压结束，否则进行整改直至符合设计要求。
[0025](2)施工:酸化压裂改造完一级后，根据施工参数确定封堵每级改造层段孔眼所需的各粒径暂堵球的数量是否需要调整，前述施工参数通常指油气井井口的压力值大小和施工排量等。当已完成前一级改造层段的酸化压裂改造后，在对下一级别改造层段进行酸化压裂改造时需要先投球封堵前一级改造好的射孔孔眼，即当已完成第i级改造层段的酸化压裂改造后，应在对第i+Ι级改造层段进行酸化压裂改造时先投球封堵第i级射孔孔眼，然后再注入前置液。
[0026]根据施工油气井井口6的压力大小，将压裂车组3的排量降低到0.5至1.0方/分钟，启动第二供液车41和投球压裂车42，开启控制阀8，待流程连通之后，从第二供液车41的敞口混合罐先将最大粒径的暂堵球投入，再快速地将其它不同粒径的暂堵球混合投入，待所有的暂堵球全部进入到油气井井口 6后，注入I至2方前置液，停止投球压裂车42，再关闭控制阀8，按酸化压裂改造栗注程序完成该级改造。重复以上过程，直至施工完成。其中，在注入前置液阶段，可以根据油气井井口6的压力和排量大小，决定是否调整投入暂堵球的数量，具体为:当油气井井口6压力较小时，表明地层对改造液的吸收能力较强，可以增加暂堵球的投入数量；当油气井井口6压力和排量较大时，表明地层对改造液的吸收能力较差，可以减少暂堵球的投入数量，以保证对地层的改造质量。
[0027]图2为本实用新型酸化压裂投球系统的另一个实施例的结构示意图，如图2所示，本实施例的酸化压裂投球系统在图1所示结构的基础上还可以包括:泄压阀9，该泄压阀9通过泄压管线10连接于投球压裂车42的出口端和控制阀8之间的连接管线7上。
[0028]本实施例中，酸化压裂投球系统还包括泄压工艺流程，在投球压裂车42的出口端和控制阀8之间的连接管线7上连接有泄压管线10，该泄压管线10上设置有泄压阀9，实现通过泄压阀9将投球压裂车42和控制阀8之间的高压液体排出，降低暂堵球投送装置4的压力，保证了当暂堵球投送装置4出现故障时，可以及时进行整改，保证施工安全。
[0029]图3为本实用新型酸化压裂投球系统的再一个实施例的结构示意图，如图3所示，本实施例的酸化压裂投球系统在图2所示结构的基础上，控制阀8包括:第一控制阀81和第二控制阀82，第一控制阀81和第二控制阀82依次连接于连接管线7上。第一控制阀81和第二控制阀82为液动控制阀;此外酸化压裂投球系统还包括:远程液压操作台11，该远程液压操作台11通过两根液压油管线分别与第一控制阀81和第二控制阀82连接。
[0030]本实施例中，控制阀8的数量为两个，即第一控制阀81和第二控制阀82，第一控制阀81和第二控制阀82依次连接于连接管线7上。将控制阀8的数量设计为两个，如此一来，在前述的施工步骤中，启动投球压裂车42后，应先从靠近高压管线5的方向依次开启第二控制阀82、第一控制阀81，待流程流通后，从第二供液车41上投入暂堵球，待所有的暂堵球都进入到油气井井口 6后注入I至2方前置液，停止投球压裂车42，再从远离高压管线5的方向依次关闭第一控制阀81、第二控制阀82。若先开启远离高压管线5的第一控制阀81，再开启靠近高压管线5的第二控制阀82，会导致靠近高压管线5的第二控制阀82的一端为高压液，另一端为低压液，极易使该控制阀损坏，又由于第二控制阀82靠近高压管线5，对其进行维修存在安全隐患，因此，应从靠近高压管线5的方向依次开启第二控制阀82、第一控制阀81。同样地，停止投球压裂车42后，亦应从远离高压管线5的方向依次关闭第一控制阀81、第二控制阀82。
[0031]优选的，第一控制阀81和第二控制阀82均为液动控制阀，且该酸化压裂投球系统还包括远程液压操作台11，其通过两根液压油管线分别与第一控制阀81和第二控制阀82连接，该远程液压操作台11用于控制第一控制阀81和第二控制阀82的开启或关闭。当需要开启第一控制阀81和第二控制阀82时，通过远程液压操作台11提高液压油压力，开启相应的控制阀，当需要关闭第一控制阀81和第二控制阀82时，则通过远程液压操作台11降低液压油压力，关闭相应的控制阀。实现了操作人员不用进入高压区就能够对控制阀进行开启或关闭，进而控制投球作业的开始或停止，保证了施工的安全性。
[0032]进一步的，投球压裂车42的进口端吸入阀和投球压裂车42的出口端排出阀分别设计有金属密封圈。将压裂栗进口端的吸入密封和出口端的排出密封由现有技术中的橡胶密封改进为金属密封，可以防止耐高压的暂堵球嵌入橡胶密封圈内，而导致橡胶密封圈的密封失效，影响投球压裂车的正常工作。
[0033]进一步的，上述吸入阀和排出阀的阀芯均为锥形。锥形的阀芯可以与金属密封圈形成线接触，即将现有技术的吸入密封和排出密封中橡胶的面密封改进为金属的线密封，可以避免暂堵球停留在密封面上，使投球作业不能顺利进行，且改进后的投球压裂车可以投送最大直径为12毫米的暂堵球，提高了暂堵球对射孔孔眼或地层中射孔通道的封堵的可靠性。
[0034]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种酸化压裂投球系统，其特征在于，包括:供液罐、第一供液车、压裂车组以及暂堵球投送装置，其中，所述暂堵球投送装置包括第二供液车和投球压裂车； 所述供液罐与所述第一供液车的进口端连接，所述第一供液车的出口端与所述压裂车组的进口端连接，所述压裂车组的出口端通过高压管线和油气井井口连接； 所述暂堵球投送装置连接于所述第一供液车和所述高压管线之间，其中，所述第二供液车的进口端与所述第一供液车的出口端连接，所述第二供液车的出口端与所述投球压裂车的进口端连接，所述投球压裂车的出口端通过连接管线与所述高压管线连接，在所述连接管线上设置有控制阀。2.根据权利要求1所述的酸化压裂投球系统，其特征在于，还包括:泄压阀，所述泄压阀通过泄压管线连接于所述投球压裂车的出口端和所述控制阀之间的所述连接管线上。3.根据权利要求2所述的酸化压裂投球系统，其特征在于，所述控制阀包括第一控制阀和第二控制阀，所述第一控制阀和所述第二控制阀依次连接于所述连接管线上。4.根据权利要求3所述的酸化压裂投球系统，其特征在于，所述第一控制阀和所述第二控制阀为液动控制阀。5.根据权利要求4所述的酸化压裂投球系统，其特征在于，还包括:远程液压操作台，所述远程液压操作台通过两根液压油管线分别与所述第一控制阀和所述第二控制阀连接。6.根据权利要求1?5中任一项所述的酸化压裂投球系统，其特征在于，所述投球压裂车的进口端吸入阀和所述投球压裂车的出口端排出阀分别设计有金属密封圈。7.根据权利要求6所述的酸化压裂投球系统，其特征在于，所述吸入阀和所述排出阀的阀芯均为锥形结构。
【文档编号】E21B33/13GK205532552SQ201620201760
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】邹国庆, 彭建新, 徐国伟, 孟磊峰, 吴鹏程, 范润强, 张安治, 杨双宝, 王磊
【申请人】中国石油天然气股份有限公司