专利名称：裸眼完井水力喷砂不动管柱分段压裂管柱的制作方法
技术领域：
裸眼完井水力喷砂不动管柱分段压裂管柱技术领域[0001]本实用新型涉及油田井下压裂施工技术领域，特别涉及气田水平井裸眼完井后 分段压裂施工，是一种水平段分段压裂的井下工艺管柱，最多可完成七段地层的压裂改造。
背景技术：
[0002]目前，国外水平气井压裂技术比较完善，形成了裸眼封隔器完井、套管固井水 力桥塞、自膨胀封隔器、以及水力喷砂分段压裂等技术。国内水平气井压裂改造进入现 场试验阶段，同时在试验的基础上，四川、大庆等油田开展了裸眼封隔器完井分段压裂 配套工具研发，主要针对872"水平井眼开展了裸眼封隔器完井分段压裂配套研究攻关， 封隔器承压室内试验技术指标为50MPa。长庆油田气井前期研发的472"套管不固井或 筛管完井不动管柱水力喷砂压裂技术，仅能实现三段地层压裂，难以满足气田水平井6" 井眼裸眼完井、4段以上的多段压裂需求，同时对于长水平段物性差异大的井，分段压裂 的封隔有效性差。实用新型内容[0003]本实用新型的目的是提供一种裸眼完井水力喷砂不动管柱分段压裂管柱，采 用分级喷射器和K344封隔器为主的工艺管柱来满足气田水平井6"井眼裸眼完井后下入 不动管柱，完成分段压裂。[0004]本实用新型采用的技术方案是裸眼完井水力喷砂不动管柱分段压裂管柱，主 要由井口大四通1、372〃外加厚油管2、水力锚3、安全接头4、喷射器5、K344封隔器 6、球座7和浮鞋8组成，在水平井井口固定有井口大四通1，在井口大四通1的下端连接 有油管，其特征在于所述的油管是31//外加厚油管，在31//外加厚油管2组成的油 管柱上连接有水力锚3，水力锚3的下部连接有安全接头4，水力锚3和安全接头4在水 平井的直径段内；在水平井段的油管柱上自上而下依次连接有第七级喷射器5、K344封 隔器6、滑套座、第六级喷射器5、K344封隔器6、滑套座、第五级喷射器5、K344封隔 器6、滑套座、第四级喷射器5、K344封隔器6、滑套座、第三级喷射器5、K344封隔器 6、滑套座、第二级喷射器5、K344封隔器6、滑套座和第一级喷射器5，在第一级喷射 器5的下端连接有球座7，球座7的下端连接一个浮鞋8。[0005]喷射器5、K344封隔器6有生产厂生产并有销售。[0006]简述裸眼完井水力喷砂不动管柱分段压裂管柱使用过程。参阅图1。[0007](1)套管内下洗井管柱洗井，并替泥浆。要求返出洗井液机械杂质含量小于 0.2%。[0008](2)通井规通至水平井段底部，起出通井钻具。[0009](3)下6"井眼的裸眼完井水力喷砂不动管柱分段压裂工艺管柱。[0010](4)替水平段泥浆、洗井完成后，上提管柱至分段压裂位置。[0011]卸防喷器，装大通径压裂井口。[0012](5)水力喷射分段压裂施工[0013]A、第一段射孔、压裂[0014]首先进行第一段水力喷射射孔油管内注入胍胶基液，采用20 40目石英砂作 支撑剂，携砂液密度在120 160kg/m3之间，当携砂液距喷嘴250m左右时，提高排量 喷砂射孔，施工排量和井口压力参照水力喷射参数计算方法得出。射孔时，携砂液从油 管注入，经下水力喷射器5，由油套环空返出。[0015]其次进行第一段水力喷射压裂射孔完成后，降排量，关闭井口大四通1套放 闸门压井，压开地层后，按照设计环空排量或环空最高压力所允许的最高泵速由环空排 入携砂液，为了满足压裂所需的排量和储层裂缝延伸压力的要求，油套环空注入排量为 油管注入排量的1/3 1/2。[0016]B、第一段压裂完成后，从油管顶部井口大四通1投入钢球，待钢球落在第二级 喷射器5的滑套上，加大泵压，剪切喷射器与滑套之间的连接销钉，滑套与钢球一同下 落至滑套座上。此时，通过第二喷射器5和K344封隔器6与第二段水平井气层段沟通， 滑套与钢球封堵了油管与第一段气层段的通道。在不用拖动油管柱的情况下，再按上述 工序进行上层水力喷射压裂时，由于水力喷射器在正常压裂施工排量下其内外压差大于 IOMPa,而K344封隔器的坐封压差只需4 8MPa，也就是说，上层水力喷射压裂时， K344封隔器一直处于坐封状态，压裂液不会“漏入”下层，只能进入需压裂的上层。[0017]C、依次重复A步骤和B步骤，完成多段分层射孔和压裂。[0018](6)排液油套环空注入液氮进行排液。油套环空注液氮过程中，注意控制套 管压力。若排液过程中出现停喷，则进行油管正注液氮吞吐排液。若仍排液不通，采用 连续油管正注液氮吞吐排液。[0019](7)完成排液后，进行测试并求产。[0020]本实用新型的有益效果[0021]第一、由于采用了耐高压的大通径压裂井口，确保了压裂时投入多级钢球的通 过性及压裂后钢球的顺利回收。[0022]第二、用钢级PllO的372〃外加厚油管进行注入压裂，满足压裂施工抗拉强度 的要求。[0023]第三、采用了水力锚，保证了钢球的通过，同时满足锚定力的要求，保证了压 裂工艺管柱的安全性。[0024]第四、采用双功能丢手方式，最小通径76mm。采用投球液压丢手和旋转丢手 相结合的方式，最大程度的降低了后期管柱起钻的风险性。[0025]第五、K344封隔器密封压差70MPa，滑套控制坐封，与相应喷射器共用一个钢 球，能够控制各级封隔器发生作用的时机及封隔的有效性。确保了各层段的贡献率，提 高了施工的效果。[0026]第六、与前期气田水平井472"套管不固井或筛管完井不动管柱水力喷砂压裂技 术相比，解决了 6"井眼裸眼完井方式下、长水平段物性差异大的气田水平井多段改造的 技术问题，增加了改造段数，提高了分段压裂效果。
[0027]图1是裸眼完井水力喷砂不动管柱分段压裂管柱结构剖面示意图。[0028]图中，1.井口大四通，2.31//外加厚油管，3.水力锚，4.安全接头，5.喷射 器，6.K344封隔器，7.球座，8.浮鞋。
具体实施方式
[0029]实施例1:以一个裸眼完井水力喷砂不动管柱分段压裂管柱为例，对本实用新 型作进一步详细说明。[0030]参阅图1。本实用新型裸眼完井水力喷砂不动管柱分段压裂管柱，主要由井口大 四通1、372〃外加厚油管2、水力锚3、安全接头4、喷射器5、K344封隔器6、球座7 和浮鞋8组成。在水平井井口固定有井口大四通1，在井口大四通1的下端连接有油管。 油管是钢级为PllO的31//外加厚油管2。在372〃外加厚油管2组成的油管柱上连接有 一个水力锚3，水力锚3的下部连接有一个大通径安全接头4。水力锚3和安全接头4在 水平井的直径段内。在水平井段的油管柱上自上而下依次连接有第七级喷射器5、K344 封隔器6、滑套座、第六级喷射器5、K344封隔器6、滑套座、第五级喷射器5、K344封 隔器6、滑套座、第四级喷射器5、K344封隔器6、滑套座、第三级喷射器5、K344封隔 器6、滑套座、第二级喷射器5、K344封隔器6、滑套座和第一级喷射器5，在第一级喷 射器5的下端连接有球座7，球座7的下端连接一个浮鞋8。
权利要求1. 一种裸眼完井水力喷砂不动管柱分段压裂管柱，主要由井口大四通(1)、372〃外 加厚油管(2)、水力锚(3)、安全接头(4)、喷射器(5)、K344封隔器(6)、球座(7)和 浮鞋(8)组成，在水平井井口固定有井口大四通(1)，在井口大四通(1)的下端连接有油 管，其特征在于所述的油管是372"外加厚油管(2)，在372"外加厚油管(2)组成的 油管柱上连接有水力锚(3)，水力锚(3)的下部连接有安全接头(4)，水力锚(3)和安全 接头(4)在水平井的直径段内；在水平井段的油管柱上自上而下依次连接有第七级喷射 器(5)、K344封隔器(6)、滑套座、第六级喷射器(5)、K344封隔器(6)、滑套座、第 五级喷射器(5)、K344封隔器(6)、滑套座、第四级喷射器(5)、K344封隔器(6)、滑 套座、第三级喷射器(5)、K344封隔器(6)、滑套座、第二级喷射器(5)、K344封隔器 (6)、滑套座和第一级喷射器(5)，在第一级喷射器(5)的下端连接有球座(7)，球座(7) 的下端连接一个浮鞋(8)。
专利摘要裸眼完井水力喷砂不动管柱分段压裂管柱，应用于气田水平井裸眼完井后分段压裂施工。在31/2″外加厚油管组成的油管柱上连接有水力锚，水力锚的下部连接有安全接头，水力锚和安全接头在水平井的直径段内；在水平井段的油管柱上自上而下依次连接有七组喷射器、K344封隔器和滑套座。在第一级喷射器的下端连接有球座，球座的下端连接一个浮鞋。效果是解决了6″井眼裸眼完井方式下、长水平段物性差异大的气田水平井多段改造的技术问题，增加了改造段数，提高了分段压裂效果。
文档编号E21B43/26GK201802376SQ201020520348
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月7日 优先权日2010年9月7日
发明者付钢旦, 徐永高, 慕立俊, 李宪文, 桂捷, 王在强, 赵广民, 赵振峰, 赵粉霞 申请人:中国石油天然气股份有限公司