一种双封单卡重复压裂工艺管柱的制作方法

本发明属于油气井开发，尤其涉及一种双封单卡重复压裂工艺管柱。

背景技术：

1、目前，许多已开发的油区老井仍有增产空间，通过重复压裂对初始改造后仍有增产空间的老井进行二次改造，可再次提升油气井的产量，进一步开发油气藏。通过采用“加密布缝+原缝复压”压裂工艺，进行“高液量、高排量、高砂量、高砂比”四高压裂施工，实现复杂裂缝缝网，扩大油藏改造体积，提高油气井单井产量。对老井进行重复压裂，要求施工管柱可以隔离单个产层进行连续拖动改造作业，同时配套工具满足“四高”条件下，仍具有较高的承压、抗冲蚀、抗返溅及防砂卡性能。

2、在国外，目前老井重复体积压裂工艺采用跨隔式井下工具组合隔离单个产层进行改造作业。比较具有代表性的就是nov(国民油井)的cup-packer straddle(简称c2p)。其工作原理是首先通过定位套管接箍确定跨隔目标产层，再提放工具坐封皮碗使其密封产层段，然后通过油管注入进行压裂施工，压裂施工完毕后上提管柱解封皮碗，再移至下一层进行施工作业。该项技术主要在欧美地区推广应用，目前已在俄罗斯现场应用1000余井次，加拿大现场应用300余井次，施工成功率99％。

3、在国内，水平井老井重复压裂工艺所采用的井下工具组合基本与国外类似，同样采用顶部与底部跨隔密封方式隔离单个压裂目的层进行改造作业，但是稳定性较差。特别是针对“高液量、高排量、高砂量、高砂比”的大规模体积压裂施工，普遍存在施工成功率低、管柱断裂、管柱砂卡等问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，提供一套满足“高液量、高排量、高砂量、高砂比”大规模体积压裂施工且现场性能稳定的水平井老井重复压裂管柱，保证一趟管柱可完成多段大砂量施工要求的作业；解决管柱断裂、管柱砂卡等问题，具有承压高、抗冲蚀、抗返溅及防砂卡性能好的特点。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种双封单卡重复压裂工艺管柱，包括从下至上依次连接的导向堵头、底部封隔器、单流阀、耐冲蚀喷砂器、耐冲蚀油管短节、节流咀、顶部封隔器、水力锚、安全接头、油管，油管挂至井口；

3、底部封隔器采用机械压缩式封隔器，坐封方式为上提管柱切换坐封轨后下放压缩完成封隔器座封，底部封隔器坐封后以实现施工目的层与下层的封隔；

4、单流阀，为下行闭路、上行通路；

5、耐冲蚀喷砂器，喷砂器泄流面积至少为油管内横截面的4倍面积，在喷砂口区域采用激光熔覆合金粉；

6、耐冲蚀油管短节，外表面采用激光熔覆合金粉或采用镀钨钢材质；

7、耐冲蚀节流咀，节流缩径流道的长度至少300mm，冲蚀面和缩径流道表面采用激光熔覆合金粉或采用钨合金材质；

8、顶部封隔器，采用液压扩张式封隔器。

9、所述安全接头为液力式安全接头。

10、所述合金粉末包括如下质量分数的组分：cr 15％-20％、ni 10％-15％、mo 1％-5％、si 1％-5％、c 0-0.1％、其余为fe，粉末粒径为11-45um。

11、所述合金粉末包括如下质量分数的组分：cr 20％-30％、ni 5％-15％、w5％-12％、ta 1％-5％、c 0-1％、其余为co，粉末粒径为5-45um。

12、所述合金粉末的表面涂层厚度为0.1-2mm，涂层硬度达到洛氏硬度60-80hrc。

13、所述合金粉末中的各组分颗粒通过气雾化或旋转电极雾化制备得到。

14、本发明的有益效果是：本发明管柱适用于水平井老井重复体积压裂施工改造，通过采用“加密布缝+原缝复压”压裂工艺，进行“高液量、高排量、高砂量、高砂比”压裂施工，实现复杂裂缝缝网，扩大油藏改造体积，提高水平井老井单井产量。工具承压等级为70mpa、耐温等级120℃，单趟管柱施工加砂规模可达到500m3。

技术特征：

1.一种双封单卡重复压裂工艺管柱，其特征在于，管柱包括从下至上依次连接的导向堵头(1)、底部封隔器(2)、单流阀(3)、耐冲蚀喷砂器(4)、耐冲蚀油管短节(5)、节流咀(6)、顶部封隔器(7)、水力锚(8)、安全接头(9)、油管(10)，油管(10)挂至井口；

2.根据权利要求1所述双封单卡重复压裂工艺管柱，其特征在于，所述安全接头(8)为液力式安全接头。

3.根据权利要求1所述双封单卡重复压裂工艺管柱，其特征在于，所述合金粉末包括如下质量分数的组分：cr 15％-20％、ni 10％-15％、mo 1％-5％、si 1％-5％、c 0-0.1％、其余为fe，粉末粒径为11-45um。

4.根据权利要求1所述双封单卡重复压裂工艺管柱，其特征在于，所述合金粉末包括如下质量分数的组分：cr 20％-30％、ni 5％-15％、w 5％-12％、ta 1％-5％、c 0-1％、其余为co，粉末粒径为5-45um。

5.根据权利要求3或4所述双封单卡重复压裂工艺管柱，其特征在于，所述合金粉末的表面涂层厚度为0.1-2mm，涂层硬度达到洛氏硬度60-80hrc。

6.根据权利要求5所述双封单卡重复压裂工艺管柱，其特征在于，所述合金粉末中的各组分颗粒通过气雾化或旋转电极雾化制备得到。

技术总结
本发明公开了一种双封单卡重复压裂工艺管柱，包括从下至上依次连接的导向堵头、底部封隔器、单流阀、耐冲蚀喷砂器、耐冲蚀油管短节、节流咀、顶部封隔器、水力锚、安全接头、油管，油管挂至井口；适用于水平井老井重复体积压裂施工改造，通过采用“加密布缝+原缝复压”压裂工艺，进行“高液量、高排量、高砂量、高砂比”压裂施工，实现复杂裂缝缝网，扩大油藏改造体积，提高水平井老井单井产量。工具承压等级为70MPa、耐温等级120℃，单趟管柱施工加砂规模可达到500m<supgt;3</supgt;。

技术研发人员：李梅,吴杰,李世恒,崔振锚,杨晓勇,郭鸣,王丁盛,杨艳昌,李伦,龙文达
受保护的技术使用者：中国石油集团渤海钻探工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/20