侧钻小井眼井裸眼完井分段压裂管柱的制作方法

本实用新型涉及石油完井压裂技术领域，尤其是涉及一种侧钻小井眼井裸眼完井分段压裂管柱。

背景技术：

随着油田开发技术的发展，大斜度井或水平井已成为减小打井投入的同时提高油井产能的主要措施；而对于大多数产能已经较低或已经停产的直井，在此类直井内开窗侧钻出连通附近储层的大斜度井或水平井已经成为了降低投入、提高油井产能的新手段；而为了更好的沟通井眼与地层间的连通情况以及地层内裂缝间的连通情况，通常采用下套管、固井、射孔压裂完井的方式对侧钻小井眼井分段压裂完井。

下套管射孔压裂完井的过程为：在裸眼内下入套管，固井后在对应各层段处射孔、压裂，压裂完成后取出压裂管柱。下套管射孔压裂完井可对地层进行支撑，射孔后可对地层进行人工分层，但是进行压裂的管柱或工具压裂完成后需要从井底取出或钻掉，若不取出压裂管柱造成井径缩小和影响后续再次压裂等施工，而压裂管柱入井或从井中取出时存在卡堵风险，压裂时存在管柱砂卡风险；特别是开窗侧钻小井眼大斜度井或水平井由于井径小，且为开窗侧钻钻出的大斜度井或水平井，使用固井射孔后的压裂工艺管柱进行多段分段压裂施工存在管柱易发生砂卡，且砂卡后反洗井只能清除发生砂卡层段对应的封隔器以上的部分，封隔器部位和封隔器以下的部位无法清除卡堵，发生卡堵后只能采取修井的方式取出压裂管柱，成本高、浪费时间、浪费人力、取出的成功概率低。而且，小井眼井固井难较度大，质量难以把控。

因此，针对上述问题本实用新型急需提供一种侧钻小井眼井裸眼完井分段压裂管柱。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种侧钻小井眼井裸眼完井分段压裂管柱，通过所述裸眼封隔器与所述压裂滑套和所述压差滑套相配合对侧钻小井眼井裸眼分段压裂完井以解决下套管射孔压裂完井成本高、费时、费力且存在固井难度大、卡管柱风险的技术问题。

本实用新型提供的一种侧钻小井眼井裸眼完井分段压裂管柱，包括由上至下依次设置于油管上的悬挂封隔器、压差滑套、坐封滑套和浮鞋；所述悬挂封隔器与所述压差滑套之间间隔设置有至少两个裸眼封隔器，相邻两所述裸眼封隔器间均设置有压裂滑套；其中，所述悬挂封隔器设置于直井段，所述裸眼封隔器、所述压裂滑套、所述压差滑套、所述坐封滑套和所述浮鞋均设置于斜井段，所述裸眼封隔器用于将各待压裂层段封隔，所述压裂滑套和所述压差滑套分别对应一个所述待压裂层段设置。

进一步地，所述悬挂封隔器与所述压差滑套之间间隔设置有至少三个所述裸眼封隔器，所述压裂滑套的球座内径自下而上逐级增大。

进一步地，所述悬挂封隔器上方设置有安全脱手接头。

进一步地，所述裸眼封隔器为压缩式裸眼封隔器。

进一步地，所述裸眼封隔器为31/2裸眼封隔器。

进一步地，所述压裂滑套为可钻可开关滑套。

进一步地，所述压裂滑套为可钻可开关滑套，与所述压裂滑套配合使用的滑套球为可溶解球。

进一步地，所述悬挂封隔器的坐封方式为提放管柱坐封或转动管柱坐封。

本实用新型提供的一种侧钻小井眼井裸眼完井分段压裂管柱与现有技术相比具有以下进步：

1.本实用新型采用所述悬挂封隔器、所述裸眼封隔器和所述压裂滑套的设计；以裸眼完井的方式进行完井，钻井完成后无需在斜井段下入套管固井，具有完井迅速、节省时间、节省材料且生产层裸露面积大、流体流入井内的阻力小的优点。所述悬挂封隔器设置于直井段：坐封于直井段的套管内壁上，套管内壁较井眼内壁光滑，可以使所述悬挂封隔器坐封牢固；套管可以对抗小面积的地层坍塌，降低了因地层坍塌而造成的坐封失败甚至影响后期打捞修井作业的风险；所述悬挂封隔器的胶筒由独立活塞控制，确保胶筒胀封可靠、卡瓦锚定牢固，且设有抗阻机构，入井时遇阻工具不坐封以确保本实用新型管柱可顺利下到预定位置。所述裸眼封隔器的胶筒长可直接坐封于井壁上，实现了在139mm套管开窗侧钻井内选择性完井，多层段分层改造。在每个所述压裂滑套下方设置所述裸眼封隔器，压裂时，压裂液在所述压裂滑套的喷液口形成漩涡，防止积砂。

2.本实用新型采用所述悬挂封隔器上方设置有安全脱手接头的设计，在下管柱过程中发生管柱遇卡，或在压裂过程中管柱发生砂卡时，通过井口操作可以完成上部压裂管柱与本实用新型的快速脱手分离，便于快速进行后续打捞或冲砂工作，保证压裂管柱的安全和应急处理。

3.本实用新型采用所述压裂滑套为可钻可开关滑套的设计；所述压裂滑套的球座可钻除，滑套球可自行在井内溶解。压裂完成时可钻除所述压裂滑套的球座，增大了管柱内径，有利于后期在管柱内进行其他施工，且采用钻除的方法去掉所述压裂滑套的球座施工简单、迅速、有利于压裂完成后快速投产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型压裂两层时的结构示意图；

图2为本实用新型压裂多层时的结构示意图；

图3为本实用新型压裂多层时的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一：

参见图1所示，本实施例提供的侧钻小井眼井裸眼完井分段压裂管柱,包括由上至下依次设置于油管8上的悬挂封隔器1、压差滑套2、坐封滑套3和浮鞋4；所述悬挂封隔器与所述压差滑套之间间隔设置有两个裸眼封隔器6，相邻两所述裸眼封隔器间均设置有压裂滑套5；其中，所述悬挂封隔器设置于直井段，所述裸眼封隔器、所述压裂滑套、所述压差滑套、所述坐封滑套和所述浮鞋均设置于斜井段或水平段，所述裸眼封隔器用于将各待压裂层段封隔，所述压裂滑套和所述压差滑套分别对应一个所述待压裂层段设置。本实施例中所述裸眼封隔器用于封隔相邻两所述待压裂层段设置，其具体位置根据待压裂井井内情况确定，本领域技术人员均可确定，此处不再过多赘述。

本实用新型采用所述悬挂封隔器、所述裸眼封隔器和所述压裂滑套的设计；以裸眼完井的方式进行完井，钻井完成后无需在斜井段下入套管固井，具有完井迅速、节省时间、节省材料且生产层裸露面积大、流体流入井内的阻力小的优点。所述悬挂封隔器设置于直井段：坐封于直井段的套管内壁上，套管内壁较井眼内壁光滑，可以使所述悬挂封隔器坐封牢固；套管可以对抗小面积的地层坍塌，降低了因地层坍塌而造成的坐封失败甚至影响后期打捞修井作业的风险；所述悬挂封隔器的胶筒由独立活塞控制，确保胶筒胀封可靠、卡瓦锚定牢固，且设有抗阻机构，入井时遇阻工具不坐封以确保本实用新型管柱可顺利下到预定位置。所述裸眼封隔器的胶筒长可直接坐封于井壁上，实现了在139mm套管开窗侧钻井内选择性完井，多层段分层改造。在每个所述压裂滑套下方设置所述裸眼封隔器，压裂时，压裂液在所述压裂滑套的喷液口形成漩涡，防止积砂。

参见图1所示，本实施例中所述悬挂封隔器上方设置有安全脱手接头7。

本实用新型采用所述悬挂封隔器上方设置有安全脱手接头的设计，在下管柱过程中发生管柱遇卡，或在压裂过程中管柱发生砂卡时，通过井口操作可以完成上部压裂管柱与本实用新型的快速脱手分离，便于快速进行后续打捞或冲砂工作，保证压裂管柱的安全和应急处理。

参见图1所示，本实施例中所述裸眼封隔器为压缩式裸眼封隔器，且所述裸眼封隔器为31/2压缩式裸眼封隔器；该封隔器具有双压缩式胶筒，密封可靠；且设有抗阻机构，入井遇阻不坐封；坐封采取楔入加压缩形式，坐封之后胶筒处于钢性支撑，增加密封性；设有步进双锁定机构，胶筒压缩后不会释放；所述31/2压缩式裸眼封隔器为现有技术，其具体结构此处不再过多赘述。

本实施例中所述裸眼封隔器为“亿龙”品牌的31/2压缩式裸眼封隔器；当然还可以采用“科锐”的31/2压缩式裸眼封隔器，此处所列的所述裸眼封隔器的品牌和型号仅为所述裸眼封隔器可选择的品牌和型号，并不对其品牌和型号进行限定，本领域的技术人员可以根据实际需要选择其他品牌和型号的所述裸眼封隔器，此处不再过多赘述。

本实例中所述悬挂封隔器为“亿龙”品牌的悬挂封隔器，此处所列的所述悬挂封隔器的品牌和型号仅为所述悬挂封隔器可选择的品牌和型号，并不对其品牌和型号进行限定，本领域的技术人员可以根据实际需要选择其他品牌和型号的所述悬挂封隔器，此处不再过多赘述。

参见图1所示，本实施例中所述压裂滑套为可钻可开关滑套，与所述压裂滑套配合使用的滑套球为可溶解球。本实施例中所述压裂滑套内球座设计为多孔，采用易钻铣材料，钻除部分短，压后易钻除；内表面喷涂陶瓷做耐磨处理；滑套内壁设置了凸台和凹槽，与开关工具相配合，凸台两侧面设计了内倾角，保证与开关顺利脱开。

本实施例中所述压裂滑套为“亿龙”品牌的投球滑套，此处所列的所述压裂滑套的品牌和型号仅为所述压裂滑套可选择的品牌和型号，并不对其品牌和型号进行限定，本领域的技术人员可以根据实际需要选择其他品牌和型号的所述压裂滑套，此处不再过多赘述。

本实用新型采用所述压裂滑套为可钻可开关滑套的设计；所述压裂滑套的球座可钻除，滑套球可自行在井内溶解。压裂完成时可钻除所述压裂滑套的球座，增大了管柱内径，有利于后期在管柱内进行其他施工，且采用钻除的方法去掉所述压裂滑套的球座施工简单、迅速、有利于压裂完成后快速投产。

参见图1所示，本实施例中所述压差滑套对应于第一层压裂层设置，所述压裂滑套对应于第二层压裂层设置，为使所述压差滑套和所述压裂滑套分别对应于所述第一层压裂层、所述第二层压裂层，配管柱时在所述悬挂封隔器、所述裸眼封隔器、所述压裂滑套、所述压差滑套、所述坐封滑套和所述浮鞋之间均设置有设置有油管8。

本实用新型采用所述悬挂封隔器、所述裸眼封隔器、所述压裂滑套、所述压差滑套、所述坐封滑套和所述浮鞋之间均设置有所述油管的设计；可使用油管调节相邻两压裂工具间的距离，使所述裸眼封隔器有效的设置于需要封隔的层段，所述压裂滑套和所述压差滑套均可有效的对应设置于各所述待压裂层段。

本实施例中所述悬挂封隔器的坐封方式为提放管柱坐封，当然也可以选择转动管柱坐封或下工具坐封其中之一，所述提放管柱坐封、转动管柱坐封或下工具坐封均为所述悬挂封隔器的坐封方式，均可以达到将封隔器坐封于油管内的目的，本领域技术人员可以根据实际需要任意选择不同坐封方式的所述悬挂封隔器，不同坐封方式的所述悬挂封隔器为本领域公知常识，此处不再过多赘述。

实施例二：

实施例中的侧钻小井眼井裸眼完井分段压裂管柱是在实施例一基础上的改进，实施例一中公开的技术内容不重复描述，实施例一公开的内容也属于本实施例公开的内容。

参见图2、图3所示，本实施例提供的的侧钻小井眼井裸眼完井分段压裂管柱，所述悬挂封隔器11与所述压差滑套12之间间隔设置有多个所述裸眼封隔器16，相邻两所述裸眼封隔器间均设置有压裂滑套15，每个所述压裂滑套分别对应一个所述待压裂层段设置，所述压差滑套12对应最下层压裂层，且所述压裂滑套的球座内径自下而上逐级增大。

本实施例的设计适用于进行多层压裂，对于需要进行多层压裂的小井眼井，应根据实际需要选择一个所述压差滑套加多个所述压裂滑套的设计，所述压裂滑套的数量为进行压裂的层数减一；为使所述压差滑套和各所述压裂滑套均一一对应压裂层设置，配管柱时可使用不同长度的油管进行补偿，此为现有技术，本领域技术人员均可进行配管柱设计，此处不再过多赘述。

下面以应用本实用新型的实施例二进行侧钻小井眼井裸眼完井分段压裂为例对压裂施工步骤进行简单描述：

1)按照施工设计进行管柱连接；

2)使用钻杆或油管将压裂管柱下到预定位置；

3)洗井；

4)坐封所述悬挂封隔器后丢手，起出送入钻杆或送入油管；

5)下压裂油管回插；

6)进行压裂施工：向所述坐封滑套投可溶解球，打压15MPa-20MPa坐封位于最下层的所述裸眼封隔器后，继续打压至球座脱落，继续打压35MPa-40MPa打开所述压差滑套进行第一压裂层(即最下一层所述待压裂层段)压裂；

再投球，打压使位于第一压裂层与第二压裂层间的所述裸眼封隔器坐封后继续打压15MPa-20MPa，打开位于最下层的所述压裂滑套，进第二压裂层压裂；

再重复上述步骤，由下至上层逐压裂至完成位于最上一层的所述待压裂层的压裂。

7)起出压裂管柱，

8)钻除滑套内球座；

9)准备投产。

具体施工实例：

1、施工井具体情况

某采油厂X平6井，为开窗侧钻小直径大斜度井，本井原油层套管内径121.36mm，完钻井深2430m，套管下深2400m，实测水泥返深1800m；该井由于产量较低，于2014年1月停产；采油厂于2015年4月进行开窗侧钻：靶点A设计在海拔-1439.6m，垂深2169m。A点距井口水平位移200m，井口至靶点A的方位角约为17.0°；靶点B设计海拔为－1620.6m，垂深2350m。靶点B距井口水平位移为300m，方位角约为17.0°；靶点A、B之间水平位移100m；中A靶点后降斜钻进至靶点B。

2、完井设计

3、压裂工艺方案

1)打压至35-40MPa打开压差滑套，按设计压裂第一层段；

2)投球泵送至开关滑套，打压10-15MPa打开开关滑套，按照压裂设计对；

3)第二压裂；

4)按照以上操作完成第三、第四段压裂施工；

5)用连续油管钻除球座；

6)气举投产。

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。