组合连续油管水平井压裂改造装置及改造方法与流程

本发明涉及油气田开发，是一种组合连续油管水平井压裂改造装置及改造方法。

背景技术：

1、随着油气田资源不断的深入勘探和开发，水平井技术在非常规油气藏开发上展现出明显优势。目前，桥塞联座射孔大段多簇压裂工艺是水平井体积压裂非常规油气开发的主要技术手段。随着水平井水平段长度的增加、改造力度的加大，井眼轨迹复杂、套变多发，单一直径连续油管无法对套变水平井及长水平段水平井进行有效改造，大直径连续油管无法通过套变部位，小直径连续油管排量受限，无法对储层进行有效改造。

技术实现思路

1、本发明提供了一种组合连续油管水平井压裂改造装置及改造方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有单一直径连续油管存在无法对套变水平井及长水平段水平井进行有效改造的问题。

2、本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种组合连续油管水平井压裂改造装置，包括从上至下依次连接在一起的第一连续油管、异径连接器、第二连续油管、第一扶正器、第一封隔器、第二扶正器、脉冲发生器、水力喷射器、第三扶正器、第二封隔器、第四扶正器、定位器和引鞋，所述第一连续油管的外径大于第二连续油管的外径，异径连接器包括上连接头、下连接头、背帽和卡瓦套，第一连续油管下端与上连接头上端固定安装在一起，上连接头下端外侧固定安装有管状结构的背帽，对应上连接头下方位置的背帽下端内侧固定有第一限位环台，上连接头内侧同轴套装有下端穿过第一限位环台后位于背帽下方的下连接头，下连接头下端和第二连续油管上端固定安装在一起，对应第一限位环台上方位置的下连接头上部外侧固定有与上连接头下部内侧密封接触的密封环台，对应密封环台下端位置的下连接头外侧固定有上小下大的锥形固定环台，对应密封环台上方位置的下连接头上部外侧和上连接头内侧之间设有卡瓦套，卡瓦套上设有内外贯通的张紧缺口，卡瓦套下端沿圆周间隔分布有至少一个内外连通的外安装槽，至少一个所述的外安装槽内安装有与下连接头上部固定安装在一起的连接键。

3、下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

4、上述对应每个外安装槽位置的下连接头外侧均可设有开口向外的键槽，连接键固定安装于对应位置的键槽内，对应卡瓦套位置的上连接头上部内侧设有呈上小下大的锥形限位面，卡瓦套外侧呈与限位面相匹配的锥形，卡瓦套外侧沿周向间隔分布有若干外侧与限位面相互接触的卡瓦齿。

5、上述对应限位面上端位置的上连接头内侧可固定有第二限位环台，固定环台下端面与下连接头外侧倾斜过渡，上连接头下端内侧与固定环台上部外侧相匹配，第一限位环台上部内侧与固定环台下部外侧相匹配。

6、上述水力喷射器可包括上接头、喷嘴、弹性复位件、中心阀杆和下接头，上接头左端与脉冲发生器右端固定安装在一起，下接头右端和第三扶正器左端固定安装在一起，上接头右端外侧和下接头左端内侧固定安装在一起，上接头中部外侧沿圆周间隔均布有若干个射孔，上接头内侧沿轴向滑动安装有中心阀杆，中心阀杆左端中央设有开口向左的排液槽，对应每个射孔位置的中心阀杆左部外侧均设有与排液槽连通的排液孔，对应排液孔和射孔之间位置的中心阀杆外侧和上接头内侧之间左右间隔设有至少一个第一密封件，中心阀杆右部外侧与下接头左部内侧之间设有弹性复位件，对应弹性复位件左方和射孔之间位置的中心阀杆外侧和上接头内侧之间左右间隔设有至少一个第二密封件。

7、上述上接头右部内侧可设有花键槽，中心阀杆右部外侧固定有与花键槽相匹配的花键，下接头左部内侧固定有套装于中心阀杆右部外侧的导向环台，对应中心阀杆右方位置的下接头内侧设有左大右小的限位锥面，弹性复位件安装于花键右端和导向环台左端之间。

8、上述排液槽左部内侧可呈左大右小的锥形，对应下接头左端位置的上接头右部外侧套装有固定套，对应每个射孔位置的固定套外侧均设有喷孔，每个喷孔内均安装有内端固定安装于对应位置的射孔内的喷嘴。

9、上述第一封隔器和第二封隔器均可为水力扩张式封隔器。

10、本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种改造方法，包括步骤如下：

11、第一步，在井口安装井控装置，将第二连续油管穿入注入头；

12、第二步，组装管串，管串包括从下至上依次连接的引鞋、定位器、第四扶正器、第二封隔器、第三扶正器、水力喷射器、脉冲发生器、第二扶正器、第一封隔器、第一扶正器和第二连续油管；

13、第三步，将注入头固定安装在井口，对井口和井控装置试压，试压合格后进入第四步；

14、第四步，下放第二步中的管串；

15、第五步，水力喷射器下到第一个改造位置后，拆除注入头，将下端安装有异径连接器的第一连续油管穿入注入头，然后将异径连接器下端与第二连续油管上端固定安装在一起，再次将注入头固定安装在井口；

16、第六步，向第一连续油管上端注入一定排量的压裂液和射孔砂，对第一个改造位置进行射孔；

17、第七步，向环空注入一定排量的压裂液和压裂砂，对第一个改造位置进行改造；

18、第八步，上提第一连续油管，使得水力喷射器位于第二个改造位置；

19、第九步，重复第六步至第八步，完成所有改造位置的改造，压裂作业结束；

20、第十步，提出组合连续油管水平井压裂改造装置，依次拆除管串、异径连接器和第一连续油管，恢复井口，收拾井场，完井。

21、下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：

22、上述第五步包括：

23、步骤一，水力喷射器下到第一个改造位置后，拆除注入头，将下端安装有异径连接器的第一连续油管穿入注入头，然后将异径连接器下端与第二连续油管上端固定安装在一起，再次将注入头固定安装在井口；

24、步骤二，将第二连续油管上部用吊装设备固定，并在第二连续油管上端安装油管短接；

25、步骤三，通过吊装设备和油管短接下放第二连续油管，使得第二连续油管上端位于注入头下方；

26、步骤四，关闭井控装置，拆除注入头；

27、步骤五，通过吊装设备上提注入头，同时下放第二连续油管使得第二连续油管与注入头完全分离；

28、步骤六，注入头与井口完全分离后，拆除步骤二中的油管短接；

29、步骤七，在注入头内安装与第一连续油管相匹配的第一夹持板，然后将第一连续油管穿入注入头内；

30、步骤八，将注入头对准井口；

31、步骤九，将异径连接器下端与第二连续油管上端固定安装在一起；

32、步骤十，将注入头固定安装在井口，缓慢打开井控装置。

33、上述步骤九包括：

34、第一，将背帽套装在下连接头外侧，然后将下连接头与第二连续油管上端固定安装在一起；

35、第二，在每个安装槽内安装连接键；

36、第三，将卡瓦套的外安装槽与连接键对齐后，向下移动后套装在第二连续油管上部外侧；

37、第四，将上连接头套装在下连接头上端外侧，缓慢下放上连接头，旋转背帽使得背帽与上连接头螺接在一起；

38、第五，持续旋转背帽，使得卡瓦齿与限位面相抵，同时使得固定环台上部外侧和上连接头下部内侧、固定环台下部外侧和第一限位环台上部内侧相抵。

39、上述第一步为：在井口安装井控装置，在注入头内安装与第二连续油管相匹配的第二夹持块，然后将第二连续油管穿入注入头。

40、本发明结构合理而紧凑，通过设置异径连接器，可以将外径不同的第一连续油管和第二连续油管安装在一起，能有效解决现有异径连续油管在对接过程中存在的对接装置抗拉抗扭性差、安装困难、密封性差、易刺漏的问题，具有安装便捷、后期维护简单的优点，解决了同一井口施工时应用异径连续油管的连接问题，可以减小第一连续油管的自悬挂重量，延长第二连续油管的有效下入深度的同时，有效解决了第一连续油管在套变部位无法通过，而小直径连续油管排量受限，难以实现储层有效压裂目的的难题。