专利名称：一种连续油管开启水平井喷砂孔的方法
技术领域：
本发明涉及石油天然气勘探及开发领域，具体是在水平井多封隔器多级滑套分段压裂改造工艺中采用连续油管开启喷砂孔的方法。
背景技术：
随着石油天然气钻井行业的发展，为了有效提高低渗、薄层气藏水平井的单井产量，一般采用多封隔器多级滑套分段压裂的改造工艺，利用一趟管串实现对水平井多层段的同步开采。如图I所示，在分段压裂管柱中，油管2下方依次连接有喷砂筒4、下接头5及封隔器6，采用封隔器6将各层段a h分隔开，对应各层段a h喷砂筒4上设置喷砂孔，喷砂筒4内部设置有滑套13将各层段a h的喷砂孔关闭。为了分级开启层段a h的喷砂孔，从管柱底部M由下至上每层段滑套13的内径和对应钢球3的直径依次增大。在压裂作业时，首先投入层段a的对应钢球3将层段a的滑套13下推至下接头5，从而打开层段a的喷砂孔，完成该层段的压裂作业。待层段a压裂改造后，投入层段b对应的钢球3将层段b的喷砂孔打开，如此，依次完成所有层段a h的压裂作业。但是，现有技术的压裂方法，在水平井多封隔器多级滑套分段压裂改造工艺存在以下问题因水平井泥浆沉淀压井引起井底堵塞或地层不进液、水平井井段长、管串复杂、缩径变径多等影响，导致钢球3不能准确到达滑套13并对滑套13进行有效密封，从而无法推动滑套13打开喷砂筒4上的喷砂孔，造成水平井多级分段工艺无法实施的严重后果
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用连续油管开启水平井喷砂孔的方法，解决水平井段滑套无法正常打开的难题。本发明所采用的技术方案是
一种连续油管开启水平井喷砂孔的方法，在水平井多段压裂改造管柱中喷砂筒上设置有喷砂孔，喷砂孔经滑套密封，压裂改造前应先将喷砂孔打开，然后才能实施压裂改造作业，在连续油管末端设置密封头，利用连续油管下入密封头至油管内密封滑套，通过连续油管与油管间的环空打压推动滑套滑动，开启喷砂孔。所述滑套前端为内锥面。所述密封头呈球形、其外径最宽处大于滑套内径，密封头与滑套的密封是线密封。所述滑套通过销钉固定在喷砂筒上，密封头随连续油管管下至油管内，利用连续油管施加钻压有效密封滑套，使得连续油管与油管间的环空形成密闭空间，通过向其环空打压，依靠滑套的上下压差剪断销钉，推动滑套在喷砂筒内向下滑动，从而打开喷砂孔。所述喷砂筒下方设置有滑套的锁紧装置。本发明所产生的有益效果是
本发明的连续油管开启水平井喷砂孔的方法，能及时有效的解决常规方法无法开启水平井滑套的难题，为水平井多封隔器多级滑套分段改造工艺提供了新的解决途径，有效保障多封隔器多级滑套分段压裂工艺在水平井的顺利实施，且填补了国内连续油管开启水平井喷砂孔的一项技术空白。本发明结构原理简单，施工成本低，能有效密封了滑套，通过向连续油管与油管间的环空打压以保障喷砂孔的正常开启，既提高了施工效率，又节省了人力、物力、财力，应用前景相当广阔。
图I是现有技术开启水平井喷砂孔方法的结构示意 图2是本发明开启水平井喷砂孔方法示的结构意 图3是图2的A局部放大、开启喷砂孔前的结构示意 图4是图2的A局部放大、开启喷砂孔后的结构示意 图5是图2的A局部的油管外表面的结构不意图；
图中标号表示1-套管、2-油管、3-钢球、4-喷砂筒、5-下接头、6-封隔器、7-连续油管、8-密封头、9-密封圈、10-喷砂孔、11-销钉、12-锁紧装置、13-滑套；L-井口、M-管柱底部、N-人工井底、a-层段a、b-层段b、c~层段C、d_层段d、e_层段e、f-层段f、g-层段g'h-层段!!。
具体实施例方式如图I 5所示，本发明是一种采用连续油管7开启水平井喷砂孔10的方法，在水平井多层段分段压裂管柱中，油管2下方依次连接有多组喷砂筒4、下接头5及封隔器6，并采用封隔器6将各层段a h分隔开。其中各喷砂筒4上分别设置有2个对开的喷砂孔10，喷砂筒4内部套接有滑套13，滑套13通过销钉11固定在喷砂筒4的内壁上并将各层段a h的喷砂孔10关闭，滑套13和喷砂筒4之间设置有密封圈9，滑套13可在外力作用下向管柱底部M方向、单向滑动，以打开喷砂筒4上的喷砂孔10用以压裂改造作业。滑套13为两个外径不同的圆柱套筒、底面连接而成的台阶状套筒结构，并且，两个圆柱套筒的内径相同、外径由前至后成阶梯状，在外力作业可下座于下接头5。滑套13上部圆柱的外径与喷砂筒4的内径对应设置，滑套13下部的外径与下接头5的内径对应设置。滑套13前端设计为内径逐渐减小的内锥面，与球形密封头8可有效形成线密封。本具体实施方式
中，滑套13下部周面设置为单向前进式螺纹结构和下接头5内设置的锁紧装置12锁紧，锁紧装置12是一个具有一端开口的圆柱螺纹胀套，当滑套13滑动或旋动至锁紧装置12处，胀套向外膨胀、锁紧滑套13，使其位置限定。本发明在连续油管7的末端设置密封头8，密封头8的末端形状对应滑套13的内锥面形状，两者结合时，密封头8可将滑套13前端密封。密封头的末端形状可以采用锥形结构、弧形结构等，本具体实施方式
中采用球形密封头8，该球形密封头8与滑套13的密封是线密封。由于滑套13呈内锥面，且密封口中心距喷砂筒4的底部有一段垂直距离，在井下操作时，难以确保连续油管7将密封头8整体座入滑套13内锥面，故本密封头8采用球形结构，既然有利于密封头8有效导入滑套13，又能确保在连续油管施加外力的作用下将滑套13有效密封。本发明中，针对滑套13无法通过常规方法开启时，对水平井任何层段的滑套13均可配套密封头8。列如，从管柱底部M开始、由下至上，每层滑套13的内径必须依次增大、对应的密封头8的外径依次增大，同时密封头的外径不得超过对应滑套13以上的管串内径，确保密封头8能够穿过上部的油管2、喷砂筒3、下接头4和封隔器5，并落入对应层段的滑套13前端。由于密封头8通过连续油管7座入滑套13，同时通过连续油管7施加钻压使密封头8可有效密封滑套13，即使管柱底部M发生堵塞，密封头8也可准确到达滑套13位置并有效密封滑套13，使得连续油管7与油管2间的环空形成密闭空间，通过向其环空打压，依靠滑套13的上下压差剪断销钉11，推动滑套13在喷砂筒4内向下滑动，从而快速高效打开喷砂孔10，为水平井后续的压裂改造作业提供合格的通道。本发明所采用的具体步骤是
(I)在连续油管7的底部安装对应层段a滑套13的密封头8。(2)在井口 L处下放连续油管7，直至连续油管7的底部到达层段a处的滑套13前端，密封头8对应滑套13接触后施加钻压完成对滑套13的密封。此时，由于连续油管7具有一定挠度，密封头8与滑套13的密封时，连续油管7在油管2内微弯曲状态。 (3)在连续油管7与油管2的环空打压，从而瞬间剪断喷砂筒4与滑套13之间的销钉11，使滑套13向下滑动、露出喷砂筒4上的喷砂孔10。(4)滑套13滑动至下接头8处，下接头8上的锁紧装置12工作，使得滑套13单向滑动、锁紧在下接头8上。(5)提出连续油管7、通过油管2进行压裂改造施工作业。(6)若针对管串任一滑套13存在不能下移，喷砂孔无法打开的现象，均可采用连续油管7带密封头8推动滑套13下移，打开喷砂孔。
权利要求
1.一种连续油管开启水平井喷砂孔的方法，在水平井多段压裂改造管柱中喷砂筒上设置有喷砂孔，喷砂孔经滑套密封，压裂改造前应先将喷砂孔打开，然后才能实施压裂改造作业；其特征在于在连续油管末端设置密封头，利用连续油管下入密封头至油管内密封滑套，通过连续油管与油管间的环空打压推动滑套滑动，开启喷砂孔。
2.根据权利要求I所述的连续油管开启水平井喷砂孔的方法，其特征在于所述滑套前端为内锥面。
3.根据权利要求I或2所述的连续油管开启水平井喷砂孔的方法，其特征在于所述密封头呈球形、其外径最宽处大于滑套内径，密封头与滑套的密封是线密封。
4.根据权利要求I所述的连续油管开启水平井喷砂孔的方法，其特征在于所述滑套通过销钉固定在喷砂筒上，密封头随连续油管管下至油管内，利用连续油管施加钻压有效密封滑套，使得连续油管与油管间的环空形成密闭空间，通过向其环空打压，依靠滑套的上下压差剪断销钉，推动滑套在喷砂筒内向下滑动，从而打开喷砂孔。
5.根据权利要求I所述的连续油管开启水平井喷砂孔的方法，其特征在于所述喷砂筒下方设置有滑套的锁紧装置。
全文摘要
本发明提供了一种连续油管开启水平井喷砂孔的方法，水平井内的油管上喷砂孔位置设置有单向滑动的滑套，在连续油管的末端设置有密封头，将密封头随连续油管下入油管内，通过连续油管施加钻压、使得密封头对滑套进行密封，通过连续油管与油管间的环空打压、推动滑套在油管内壁向下滑动，开启油管上的喷砂孔。本发明能及时有效的解决常规方法无能开启的难题，有效保障多封隔器多级滑套分段压裂工艺在水平井的顺利实施，填补了国内连续油管开启水平井喷砂孔的一项技术空白。本发明结构原理简单，施工成本低，能有效密封了滑套，通过环空打压保障了喷砂孔的正常开启，既提高了施工效率，又节省了人力、物力、财力，应用前景相当广阔。
文档编号E21B34/08GK102777163SQ20121025286
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月20日 优先权日2012年7月20日
发明者傅伟, 兰沆源, 刘丹婷, 刘华杰, 刘振兴, 吴方益, 张智强, 易祖坤, 曹学军, 曾晓建, 李晖, 涂生旭, 王绍红, 王翔, 蒋春光, 陈介骄 申请人:中国石化集团西南石油局, 中国石油化工股份有限公司