专利名称：裸眼水平井不限级数分段压裂井下管柱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油气田气井分段压裂施工技术领域，特别涉及在裸眼水平井完井方式下长水平段分段压裂的工艺管柱，可完成不动管柱分段压裂改造。
背景技术：
目前，裸眼压缩式封隔器、自膨胀封隔器、水力喷砂分段压裂等技术在国内外气田水平井分段压裂中得到了广泛的应用。这些工艺其分段时主要采用投由小到大不同尺寸的密封球来完成各段喷砂器的开启和已改造段的隔离，但由于受井口、井筒、施工管柱、工具设计尺寸等的限制，即使通过工艺、工具的不断优化和完善，也仅能完成有限段的分段压裂改造。同时，这些工艺往往采用的是压裂与生产的一体化，由于受工艺、井下工具设计的限制，这些工艺一般也不具备后期控制开采、选择性开采的功能，对于气水关系复杂的水平井，此种施工方式有可能会影响到其最终的采收率。入井管柱，特别是储层段的管柱完井后一般不能(很难)再动，加之储层段的管柱内径较小，水平井后期的井筒作业或储层的重复改造就比较困难。随着钻井技术的进步和储层改造提升，水平井水平段长度越来越长，改造段数也越来越多，因此，有限段的分层压裂改造工艺就难以满足长水平井更多压裂段数的技术需求，需要探索研究适应更多层段的气田水平井分段压裂改造工艺技术和裸眼水平井不限级数分段压裂井下管柱。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种裸眼水平井不限级数分段压裂井下管柱，采用等通径喷砂器和自膨胀封隔器，压裂改造段数不受井眼尺寸的限制，可以实现无限级的分段压裂改造，满足气田裸眼水平井长水平段多段压裂的工艺要求。本实用新型采用的技术方案是裸眼水平井不限级数分段压裂井下管柱，主要由油管、水力锚、密封插管、悬挂封隔器、等通径喷砂器、自膨胀封隔器、导压管、压差式滑套和浮鞋组成。在油管的中部连接有水力锚，水力锚的下端连接密封插管，密封插管的下端连接悬挂封隔器；悬挂封隔器的下端连接油管；在悬挂封隔器的下端连接的油管的下端连接有 2 15个封隔喷砂组；所述的封隔喷砂组由等通径喷砂器、自膨胀封隔器和导压管组成，封隔喷砂组的上端是等通径喷砂器，在等通径喷砂器的下端连接导压管，在导压管的下端连接自膨胀封隔器；在最下部的封隔喷砂组的自膨胀封隔器下端连接一个压差式滑套，在压差式滑套的下端连接一个浮鞋。简述裸眼水平井不限级数分段压裂井下管柱的操作过程。(1)下通井管柱通井多次通井至水平井段底部，起出通井钻具。( 压裂施工管柱的下入。采用钻杆将裸眼水平井不限级数分段压裂井下管柱下到设计位置，将井筒内泥浆替出。等待自膨胀封隔器坐封完成后，投球坐封悬挂封隔器，再投球丢手裸眼水平井等通径多段压裂工艺管柱，起出密封管以上钻杆，再下入压裂施工管柱。将密封插管插入井下管柱，完成压裂施工管柱的下入和对接。( 分段压裂施工分为压裂第一段、压裂第二段……。第一段压裂首先油管加压， 打开压差式滑套，通过油管对第一段实施水力压裂，同时，导压管线将水力压裂过程中的压力传导至第二段等通径喷砂器中，高压液体将第二段等通径喷砂器的压缩装置启动，迫使原来的等通径喷砂器内形成一个小尺寸的球座。第一段压裂完成后，从油管投入密封球， 待密封球落在第二段等通径喷砂器中形成的小球座上，油管加压，剪切承压套与传压套之间的连接销钉，滑套与密封球一同下落至滑套座上，此时，油管通过第二个等通径喷砂器喷砂口与第二段气层段沟通；球座与密封球封堵了第一气层段；自膨胀封隔器封隔了油管与裸眼的环形空间，在不动管柱的情况下，进行第二段的压裂。C、按照同样的方式依次通过前段的压裂压力，形成后段的球座，从井口投入同一尺寸的密封球即可完成不限级数的多段压裂。(4)然后进行合层排液、求产。(5)如果要进行选择性开采，借助连续油管带钻磨工具，钻磨掉密封球和球座后，再采用滑套开关工具，打开和关闭滑套，可进行选择性开采，如果哪一段产水，可将该段的滑套关住，只让产气段生产。本实用新型的有益效果裸眼水平井不限级数分段压裂井下管柱，第一、不动管柱可实现不限级数的分段压裂改造，解决了目前裸眼长水平段分段改造工艺存在改造段数受限的技术瓶颈。第二、自膨胀封隔器，增加了不规则裸眼井下的封隔可靠性，提高了分段压裂效
^ ο第三、在钻磨掉密封球和球座后，井下管串即可实现全通径，利于后期作业。在钻磨掉密封球和球座后，等通径喷砂器中的滑套可任意开关，可进行选择性开采或关闭某压裂层段。即使不能完全钻磨掉密封球和球座，合层排液时也不会封堵上一级的出液口。
图1是本实用新型裸眼水平井不限级数分段压裂井下管柱结构示意图。图中1-井口，2-油管，3-水力锚，4-密封插管，5-悬挂封隔器，6_等通径喷砂器， 7-自膨胀封隔器，8-导压管，9-压差式滑套，10-浮鞋。
具体实施方式
实施例1 参阅图1。本实用新型裸眼水平井不限级数分段压裂井下管柱，主要由油管2、水力锚3、密封插管4、悬挂封隔器5、等通径喷砂器6、自膨胀封隔器7、导压管8、压差式滑套9和浮鞋10组成。在油管2的中部连接有连接有一个水力锚3，水力锚3的下端连接一个密封插管 4，密封插管4的下端连接一个悬挂封隔器5。悬挂封隔器5的下端连接油管2。在悬挂封隔器5的下端连接的油管2的下端连接有六个封隔喷砂组。所述的封隔喷砂组由一个等通径喷砂器6、一个自膨胀封隔器7和一根导压管8组成。封隔喷砂组的上端是等通径喷砂器6，在等通径喷砂器6的下端连接导压管8，在导压管8的下端连接自膨胀封隔器7。在最下部的封隔喷砂组的自膨胀封隔器7下端连接一个压差式滑套9，在压差式滑套9的下端连接一个浮鞋10。施工过程首先，下通井管柱通井，多次通井至水平井段底部，起出通井钻具。利用钻杆和丢手装置将悬挂封隔器等以下管串下到设计位置，将井筒内泥浆替出。等待自膨胀封隔器坐封完成后，投球坐封悬挂封隔器，再投球丢手悬挂封隔器等以下管串，起出钻杆和丢手装置管柱，再下入压裂液注入油管2、水力锚3、密封管4施工管柱与井下管柱对接，完成裸眼水平井不限级数分段压裂井下管柱的下入。把井口 1固定在裸眼水平井不限级数分段压裂井下管柱的上端。首先油管2加压，打开压差式滑套9，通过油管2对第一段实施水力压裂，同时，利用这段压力作用，在第二段等通径喷砂器6中形成球座；第一段压裂完成后，从油管投入密封球，待密封球落在第二段等通径喷砂器6中形成的球座上，油管加压， 剪切承压套与传压套之间的连接销钉，滑套与密封球一同下落至滑套座上，此时，油管通过第二个等通径喷砂器喷口与第二段气层段沟通，此时，弹性球座与密封球封堵了油管与第一段气层段的通道，自膨胀封隔器封隔了油管与裸眼的环形空间，在不动管柱的情况下，进行第二段的压裂。这样依次通过前段的压裂压力，形成后段的球座，完成不限级数的多段分层压裂。最后合层排液，求产。如果要进行选择性开采，借助连续油管带钻磨工具，钻磨掉密封球和球座后，再采用滑套开关工具，任意打开和关闭滑套，进行选择性开采产气段生产。
权利要求1. 一种裸眼水平井不限级数分段压裂井下管柱，主要由油管O)、水力锚(3)、密封插管(4)、悬挂封隔器( 、等通径喷砂器(6)、自膨胀封隔器(7)、导压管(8)、压差式滑套(9) 和浮鞋(10)组成；在油管O)的中部连接有水力锚(3)，水力锚(3)的下端连接密封插管 G)，密封插管的下端连接悬挂封隔器(5)；悬挂封隔器(5)的下端连接油管O)；其特征在于在悬挂封隔器(5)的下端连接的油管O)的下端连接有2 15个封隔喷砂组；所述的封隔喷砂组由等通径喷砂器(6)、自膨胀封隔器(7)和导压管⑶组成，封隔喷砂组的上端是等通径喷砂器(6)，在等通径喷砂器(6)的下端连接导压管(8)，在导压管(8)的下端连接自膨胀封隔器(7)；在最下部的封隔喷砂组的自膨胀封隔器(7)下端连接一个压差式滑套(9)，在压差式滑套(9)的下端连接一个浮鞋(10)。
专利摘要裸眼水平井不限级数分段压裂井下管柱，应用于油田油井压裂施工。在油管的中部连接有连接有水力锚、密封插管和悬挂封隔器；在悬挂封隔器的下端连接的油管的下端连接有2～15个封隔喷砂组；所述的封隔喷砂组由等通径喷砂器、自膨胀封隔器和导压管组成，在最下部的封隔喷砂组的自膨胀封隔器下端连接一个压差式滑套和一个浮鞋。效果是不动管柱可实现不限级数的分段压裂改造，解决了目前裸眼长水平段分段改造工艺存在改造段数受限的技术瓶颈。
文档编号E21B43/26GK202215223SQ20112026414
公开日2012年5月9日 申请日期2011年7月25日 优先权日2011年7月25日
发明者付钢旦, 冉新权, 张明禄, 徐永高, 慕立俊, 桂捷, 王治国, 赵粉霞 申请人:中国石油天然气股份有限公司