单段双簇连续油管底封拖动压裂的方法及装置与流程

本发明涉及多级压裂工艺技术领域，是一种单段双簇连续油管底封拖动压裂的方法及装置。

背景技术：

连续油管底封拖动压裂是目前一种重要的新投井体积压裂工艺，是集喷砂射孔、环空加砂压裂一体的分层增产改造技术，适用于油气新投井特别是水平井、大斜度井。当前连续油管底封拖动压裂大多采用单段单簇结构，受管柱结构限制，每段只能射开单簇孔眼，压裂缝网波及面受限，因此改造效果一般；另外，现有单段单簇连续油管底封拖动压裂的方法无法适用于双喷枪压裂管柱。

技术实现要素：

本发明提供了一种单段双簇连续油管底封拖动压裂的方法及装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有压裂方法无法实现单段双簇连续油管底封拖动压裂作业的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种单段双簇连续油管底封拖动压裂的方法按下述方法进行：第一步，通井至压裂层位置；第二步，将连续油管、连续油管连接器、安全接头、上扶正器、上水力喷枪、跨隔短节、下扶正器、下水力喷枪、封隔器、接箍定位器和引导鞋自上而下固定连接在一起并形成双簇压裂管柱；第三步，将双簇压裂管柱下至井内设计深度，通过接箍定位器将上水力喷枪和下水力喷枪定位至地层射孔位置，提放双簇压裂管柱使封隔器换轨实现座封；第四步，从连续油管注入携砂液，携砂液穿过双簇压裂管柱，在封隔器阻流作用下，携砂液只能通过上水力喷枪和下水力喷枪进行喷砂射孔直至射孔成功，通过喷砂射孔，在地层与套管之间形成连通孔道，喷砂射孔时，油套环空与地面敞开或者节流敞开；第五步，从双簇压裂管柱与套管之间的油套环空注入压裂液进行压裂后，压开地层形成裂缝，同时，在压裂过程中，通过连续油管持续注入压裂液平衡双簇压裂管柱内与油套环空之间的压差，从连续油管注入的压裂液从上水力喷枪和下水力喷枪喷出注入油套环空中；第六步，在压裂作业结束后，上提双簇压裂管柱至下一压裂位置且使封隔器换轨实现解封，重复第三步至第六步操作直至完成所有压裂作业。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述第四步中，携砂液的排量为1.3m³/min至1.4m³/min，上水力喷枪和下水力喷枪的喷射携砂液的射速为160m/s至220m/s，射孔深度为0.4m至0.8m，射孔用砂量为1.1m³至1.2m³，携砂液中的砂比为8%。

上述第五步中，注入油套环空内的压裂液的排量为8m³/min至15m³/min，注入连续油管内的压裂液的排量为100l/min至200l/min。

上述第三步中，对封隔器验封，从连续油管打压45mpa，5min压降小于0.1mpa则验封合格。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种实施单段双簇连续油管底封拖动压裂的方法的装置，包括由上至下依次串接在连续油管上的连续油管连接器、安全接头、上扶正器、上水力喷枪、跨隔短节、下扶正器、下水力喷枪、封隔器、接箍定位器和引导鞋，上水力喷枪包括喷射器本体和喷嘴，喷射器本体内设有上下贯通的过流通道，喷射器本体外侧对称设有至少四个能与过流通道连通的喷射孔，喷射孔内均固定安装有喷嘴；下水力喷枪与上水力喷枪结构相同。

下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：

上述上水力喷枪还可包括喷嘴压帽、防反溅衬块和密封垫，对应每个喷射孔位置的喷射器本体外侧均设有弧形安装槽，弧形安装槽内固定安装有与其相匹配的防反溅衬块，对应喷射孔位置的防反溅衬块上设有内外贯通的安装孔，安装孔外端内侧设有安装环槽，喷射孔内固定安装有外端位于安装孔内的喷嘴压帽，喷嘴压帽外端设有位于安装环槽内的外环台，喷嘴压帽外端内侧设有内环台，对应内环台内端位置的喷嘴压帽内固定安装有喷嘴；对应外环台内端位置的喷嘴压帽与防反溅衬块之间设有密封垫。

上述跨隔短节的长度可介于3米至5米之间。

上述封隔器可为cty211封隔器。

作为一种优选，上述上水力喷枪上部左侧、上部右侧、下部前侧和下部后侧均可设有喷射孔。

作为另一种优选，上述上水力喷枪上部左侧、上部右侧、中部前侧、中部后侧、下部左侧和下部右侧均可设有喷射孔。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过封隔器封隔下部油层后对上部油层进行压裂作业；通过设置上水力喷枪和下水力喷枪形成双簇，增加带宽；通过上水力喷枪和下水力喷枪同时喷砂射孔，实现底封拖动单段双簇压裂，提高底封拖动压裂改造效果；通过设置跨隔短节，在压裂改造时双簇同时进液，地层裂缝交叉连接，增加裂缝与储层基质接触面积，从而达到更好的压裂改造效果，具有稳定、高效和工艺方法简单的特点。

附图说明

附图1为实施例一的主视结构示意图。

附图2为附图1中上水力喷枪的主视半剖视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为连续油管，2为连续油管连接器，3为安全接头，4为上扶正器，5为跨隔短节，6为下扶正器，7为下水力喷枪，8为封隔器，9为接箍定位器，10为引导鞋，11为喷射器本体，12为喷嘴，13为喷嘴压帽，14为防反溅衬块，15为套管。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例一：如附图1、2所示，该单段双簇连续油管底封拖动压裂的方法按下述方法进行：第一步，通井至压裂层位置；第二步，将连续油管1、连续油管连接器2、安全接头3、上扶正器4、上水力喷枪、跨隔短节5、下扶正器6、下水力喷枪7、封隔器8、接箍定位器9和引导鞋10自上而下固定连接在一起并形成双簇压裂管柱；第三步，将双簇压裂管柱下至井内设计深度，通过接箍定位器9将上水力喷枪和下水力喷枪7定位至地层射孔位置，提放双簇压裂管柱使封隔器8换轨实现座封；第四步，从连续油管1注入携砂液，携砂液穿过双簇压裂管柱，在封隔器8阻流作用下，携砂液只能通过上水力喷枪和下水力喷枪7进行喷砂射孔直至射孔成功，通过喷砂射孔，在地层与套管15之间形成连通孔道，喷砂射孔时，油套环空与地面敞开或者节流敞开；第五步，从双簇压裂管柱与套管15之间的油套环空注入压裂液进行压裂后，压开地层形成裂缝，同时，在压裂过程中，通过连续油管1持续注入压裂液平衡双簇压裂管柱内与油套环空之间的压差，从连续油管1注入的压裂液从上水力喷枪和下水力喷枪7喷出注入油套环空中；第六步，在压裂作业结束后，上提双簇压裂管柱至下一压裂位置且使封隔器8换轨实现解封，重复第三步至第六步操作直至完成所有压裂作业。

可根据实际需要，对上述单段双簇连续油管底封拖动压裂的方法作进一步优化或/和改进：

如附图1、2所示，第四步中，携砂液的排量为1.3m³/min至1.4m³/min，上水力喷枪和下水力喷枪7的喷射携砂液的射速为160m/s至220m/s，射孔深度为0.4m至0.8m，射孔用砂量为1.1m³至1.2m³，携砂液中的砂比为8%。

如附图1、2所示，第五步中，注入油套环空内的压裂液的排量为8m³/min至15m³/min，注入连续油管1内的压裂液的排量为100l/min至200l/min。

如附图1、2所示，第三步中，对封隔器8验封，从连续油管1打压45mpa，5min压降小于0.1mpa则验封合格。

本实施例所述单段双簇连续油管1底封拖动压裂的方法与传统单段单簇连续油管1底封拖动压裂的方法相比具备以下几点好处：

（1）本实施例通过上水力喷枪和下水力喷枪7可以同时射开两簇孔眼，在压裂施工时有两条裂缝形成时，地层应力场的应力各向异性发生了翻转，在主裂缝形成的同时，会伴随产生若干应力释放裂缝交叉连接，形成复杂的缝网结构，从而降低了水平应力差值，从而本实施例采用的双簇有利于裂缝交叉连接，增加裂缝与储层基质接触面积，从而达到更好的压裂改造效果；

（2）本实施例采用双喷枪进行喷砂射孔，避免了单喷枪射孔两次再压裂时上部孔眼处的会因旋流将连续油管1冲断的风险；

（3）本实施例一次性射开两簇孔眼，不降低施工时效，提高压裂作业效率；

（4）本实施例进行压裂后，井内为空井筒，不影响后续施工及生产，与传统的体积压裂相比，不仅大幅缩短占井周期，还能降低压裂费用，压裂更为精细，改造效果更好。

如附图1、2所示，该实施单段双簇连续油管底封拖动压裂的方法的装置，包括由上至下依次串接在连续油管1上的连续油管连接器2、安全接头3、上扶正器4、上水力喷枪、跨隔短节5、下扶正器6、下水力喷枪7、封隔器8、接箍定位器9和引导鞋10，上水力喷枪包括喷射器本体11和喷嘴12，喷射器本体11内设有上下贯通的过流通道，喷射器本体11外侧对称设有至少四个能与过流通道连通的喷射孔，喷射孔内均固定安装有喷嘴12；下水力喷枪7与上水力喷枪结构相同。在使用过程中，通过设置连续油管连接器2，保证连续油管1与本实施例各部件之间的连接不产生缩径；通过设置安全接头3，在井下工具串遇卡等情况，可以投球丢手，使本实施例与连续油管1脱开，起出连续油管1后进行后续作业；通过设置上扶正器4和下扶正器6，保证井下工具串居中，防止射孔孔眼不规则，影响上水力喷枪和下水力喷枪7喷砂射孔效果，可选用最大外径为116mm的扶正器；通过设置上水力喷枪和下水力喷枪7，使二者形成双簇，增加带宽，每簇可设置4个或6个喷嘴12；通过设置跨隔短节5，在压裂改造时双簇同时进液，地层裂缝交叉连接，增加裂缝与储层基质接触面积，从而达到更好的压裂改造效果；通过设置封隔器8，使其座封后封隔下部油层，从而实现对上部油层进行压裂作业；另外，通过上水力喷枪和下水力喷枪7同时喷砂射孔，实现底封拖动单段双簇压裂，提高底封拖动压裂改造效果。

可根据实际需要，对上述单段双簇连续油管底封拖动压裂的方法的装置作进一步优化或/和改进：

如附图1、2所示，上水力喷枪还包括喷嘴压帽13、防反溅衬块14和密封垫，对应每个喷射孔位置的喷射器本体11外侧均设有弧形安装槽，弧形安装槽内固定安装有与其相匹配的防反溅衬块14，对应喷射孔位置的防反溅衬块14上设有内外贯通的安装孔，安装孔外端内侧设有安装环槽，喷射孔内固定安装有外端位于安装孔内的喷嘴压帽13，喷嘴压帽13外端设有位于安装环槽内的外环台，喷嘴压帽13外端内侧设有内环台，对应内环台内端位置的喷嘴压帽13内固定安装有喷嘴12；对应外环台内端位置的喷嘴压帽13与防反溅衬块14之间设有密封垫。在使用过程中，通过设置防反溅衬块14，削减喷嘴12出口高速砂液旋流、反溅对工具造成的损伤，提高定向水力喷射器使用寿命；通过设置密封垫，避免因密封性不好影响喷嘴12的流量及射速。根据需求，防反溅衬块14采用现有公知的材料，如硬质合金等。

如附图1、2所示，跨隔短节5的长度介于3米至5米之间。在使用过程中，跨隔短节5的长度根据现场防喷设施及理论计算确定，通过跨隔短节5将上水力喷枪和下水力喷枪7间隔设置，使二者形成双簇，增加带宽；通过设置跨隔短节5，在压裂改造时双簇同时进液，地层裂缝交叉连接，增加裂缝与储层基质接触面积，从而达到更好的压裂改造效果。

如附图1、2所示，封隔器8为cty211封隔器8。在使用过程中，通过使用该封隔器8能够通过上提下放本实施例，实现封隔器8的座封和解封。

实施例二：如附图1、2所示，上水力喷枪上部左侧、上部右侧、下部前侧和下部后侧均设有喷射孔。在使用过程中，通过这样的设置使每簇4个喷嘴12。

实施例三：如附图1所示，上水力喷枪上部左侧、上部右侧、中部前侧、中部后侧、下部左侧和下部右侧均设有喷射孔。在使用过程中，通过这样的设置使每簇6个喷嘴12。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。