专利名称：定位限流压裂封隔器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田压裂用的井下工具，称为定位限流压裂封隔器。
油田油、水井压裂施工中，每一个吸收压裂液的炮眼都相当于一个节流咀，当炮眼数量一定时，排量越大，摩阻越大。
限流法压裂完井改造是一套较成熟的技术，它是通过严格的低密度射孔，尽可能高的施工排量，利用最先被压开层吸收压裂液时产生的炮眼摩阻，大幅度提高井底压力，进而迫使压裂液分流，使破压接近的其它层相继被压开，达到一次加砂，能同时处理几个层的目的。
而常规射孔井，射孔密度高，每米10孔或12孔，通过炮眼的液体流速不大，井底压力不会因炮眼摩阻的影响而明显升高，因此单独一个层能够吸收全部压裂液，一般一次加砂只处理一个层。
目前对常规射孔井的限流压裂改造，国外先用水泥封堵已射孔炮眼，然后再按严格的低密度射孔，采用限流压裂的方法来改造低渗透层，该方法施工复杂，成本高，易造成油层污染，且注完水泥后，还必须钻掉水泥塞，易损害套管。
国内对常规高密度射孔的井，一般都用常规压裂和蜡球暂堵剂多裂缝压裂方法进行油层改造，这两种方法要求目的层间夹层大于3米。常规压裂一般一次加砂只能处理一层；蜡球暂堵剂多裂缝压裂方法虽可以产生多条裂缝，但难以控制目的层的处理部位和强度，当目的层与高含水层间夹层较薄时，容易压串。以上方法都难于针对油层性质有选择性的、不同强度的压裂改造低渗透油层，也难以保护目的层之间的薄夹层。
针对上述已有技术的不足，本实用新型的目的在于提供了一种非均质砂岩油田，已按常规射孔的油、水井压裂改造用的定位限流压裂封隔器，它适用于非均质砂岩油田，常规高密度射孔井的非均质水淹厚油层中，存在稳定物性夹层的低含水部位的压裂挖潜，也可用于与水淹厚油层相邻，夹层较薄的多个低渗透薄油层的压裂改造。
本实用新型分内、外体两大部分，包括节流、封隔、喷砂三大部件，其特征在于该种封隔器封隔件(16)的长度和数量由处理目的层的厚度和层数决定；两个封隔件(16)之间有一个喷砂部件；固定式节流咀。节流咀位于内体上部，可使油管内、外产生压差，液压通过内、外体之间的导压空间，使封隔件扩张，该封隔器可根据油层厚度及油层改造的需要组装不同数量、不同长度的封隔件，为了强化目的层的处理强度，也可有2个喷砂部件，封隔件可覆盖常规射孔井中目的层非吸液炮眼，利用封隔件和喷砂部件控制目的层吸液炮眼的数量和分布，从而达到限流压裂所需的低密度射孔数，然后使用限流压裂方法，达到一次加砂同时处理几个油层的目的。该封隔器既可封隔地层，又可覆盖目的层非吸液炮眼，喷砂部件对准需要处理的油层部位。由该封隔器组成的压裂管柱，可控制目的层吸液炮眼的位置及处理强度，使其在该部位形成有效裂缝，压裂时目的层处在一个压力系统下，封隔件同时坐封，喷砂部件同时喷液。整个工具的长度根据油层厚度确定，但由于井下作业提升系统高度限制，可使用导压密封段将几个封隔器连在一起使用。
附图的图面说明如下
图1定位限流压裂封隔器结构示意图。
图2、
图1中的A－A剖面视图。
图3、导压密封段结构示意图。
图4、现场使用压裂管柱示意图。
下面将结合附图对本实用新型作进一步详述。
图1所示本实用新型封隔部件具有由上接头(1)、短节(11)、接头(12)、上钢碗(14)、封隔件(16)、喷砂碗(21)、下钢碗(25)、下接头(26)、密封圈(13、22)组成的封隔器外体，两个封隔件(16)之间为喷砂碗(21)，上述各件均由丝扣连为一体；封隔器内体由节流部件、中心管、密封圈(6、7、9、17、20)组成，内、外体间有导压空间，两者通过中心管与接头丝扣相连。节流部件位于内体最上部，由滤网罩(2)、节流咀(3)、剪断销钉(4)、密封销钉(5)、堵咀(8)、密封段(10)组成。
滤网罩(2)开有48道细槽，置于上接头(1)与节流咀(3)之间，有滤砂和传压作用。
节流咀(3)上端有一台阶，滤网罩下端定位于此处，靠中上部有一内螺孔，下端有一段内扣；堵咀(8)有一销钉槽和两道密封槽，密封圈(7)置于槽内；剪断销钉(4)将节流咀(3)与堵咀(8)连在一起；密封销钉(5)与节流咀(3)丝扣连接；密封段(10)上端与节流咀(3)丝扣连接，下端定位于上中心管(15)的上台阶处，它的上、下端各有两道密封槽，密封圈(9)置于槽内，使接触面密封。该封隔器节流咀为固定式，使用时当管柱液压升高，剪断销钉(4)被剪断，使油管内、外产生节流压差，液压通过导压通道使封隔件扩张。堵咀(8)作业时起防喷作用。
中心管由上中心管(15)、内中心管总成、内连中心管(23)、下中心管(24)组成，各件丝扣连成一体；上中心管(15)上部有8个均布的导压孔(29)，上、下端分别与接头(12)、内管(18)丝扣相连；下中心管(24)下端与下接头(26)丝扣相连。
图1.2所示喷砂部件由内中心管总成及喷砂碗(21)组成，内中心管总成由内管(18)、套环(19)焊接而成，两者间有导压通道(28)、中部开有3个喷砂孔(30)，套环(19)上、下端各有两个密封槽，它与封隔件(16)尺寸配合，喷砂碗(21)中间部位开有4个喷液孔(27)。喷砂部件对准要处理的目的层，可控制吸液炮眼数量及分布。
该封隔器可根据油层厚度及油层改造的需要组装不同数量、不同长度的封隔件(16)，为了强化目的层的处理强度也可在目的层内有2个喷砂部件。
图3、4所示导压密封段由导压体(31)、密封圈(32)组成，导压体(31)上、下端各有2个密封槽，它与上中心管尺寸配合，导压体(31)外侧中间部位有凹槽，可与连接短接(36)之间形成导压空间。由于井下作业时提升系统高度限制，为了方便施工，可用导压密封段将几个封隔器连在一起，使用时将上级封隔器的下中心管(24)换成带有导压孔的上中心管(15)，导压密封段置于两级封隔器的上中心管(15)之间，上、下级封隔器的下接头(26)与接头(12)之间用连接短节(36)连结。
图4所示，现场使用时由定位短节(33)、工作筒(34)、定位限流压裂封隔器(35)、连接短节(36)、导压密封段(37)、丝堵(38)、油管(39)、套管(40)组成压裂管柱。施工时，将封隔器(35)分级下入井内目的层的预定位置，管柱下完后，向管柱内打液压，当液压升高时，剪断销钉(4)被剪断，堵咀(8)沿着管柱下至尾管内，当施工排量达到一定值后，节流咀(3)使油管内、外产生压差，油管内液压从滤网罩(2)细槽流出，经导压空间进入导压孔(29)传入封隔件(16)内腔，再经导压通道(28)、导压密封段与连接短节间形成的导压空间，使多级封隔器的封隔件同时坐封，封隔件(16)覆盖目的层非吸液炮眼(42)，喷砂部件对准予处理油层(41)同时喷液，压裂时目的层处在一个压力系统下，使目的层之间的夹层上、下压差相同，有利于保护薄夹层，并且达到一次施工可处理多层的目的。
该实用新型与现有技术相比具有以下优点该封隔器可根据油层厚度及油层改造的需要，组装不同数量、不同长度的封隔件，封隔器本身不但可以封隔地层，还可覆盖目的层非吸液炮眼，并有喷砂部件；该封隔器与其它配件组成的压裂管柱，可控制目的层吸液炮眼的位置及处理强度，压裂时具有选择性强的特点。封隔器本身有导压空间和导压通道，使管柱上的封隔件可同时坐封，喷砂部件同时喷液，压裂时目的层处在同一个压力系统下，可保护目的层间的薄夹层，并可达到一次施工处理多层的目的。
本实用新型为高密度射孔井使用限流法压裂提供了一种新型的封隔器。
权利要求1.一种油田压裂用的封隔器，分内、外体两大部分，包括节流、封隔、喷砂三大部件，其特征在于该封隔器中封隔件(16)的长度和数量由处理目的层的厚度和层数决定；两个封隔件(16)之间有一个喷砂部件；固定式节流咀。
2.如权利要求1所述的封隔器，其特征在于封隔部件具有由上接头(1)、短节(11)、接头(12)、上钢碗(14)、封隔件(16)、喷砂碗(21)、下钢碗(25)、下接头(26)及密封圈(13、22)组成的封隔器外体，两个封隔件(16)之间为喷砂碗(21)，上述各件均由丝扣连为一体；封隔器内体由节流部件、中心管及密封圈(6、7、9、17、20)组成；内、外体间有导压空间。
3.如权利要求1、2所述的封隔器，其特征在于节流部件位于内体最上部，由滤网罩(2)、节流咀(3)、剪断销钉(4)、密封销钉(5)、堵咀(8)、密封段(10)组成，滤网罩(2)开有48道细槽，置于上接头(1)与节流咀(3)之间；剪断销钉(4)将节流咀(3)与堵咀(8)连在一起，密封销钉(5)与节流咀(3)丝扣连接；密封段(10)上端与节流咀(3)丝扣连接，下端定位于上中心管(15)上部。
4.如权利要求2所述的封隔器，其特征在于中心管由上中心管(15)、内中心管总成、内连中心管(23)、下中心管(24)组成，各件丝扣连成一体；上中心管(15)上部有8个均布的导压孔(29)，上、下端分别与接头(12)、内管(18)丝扣相连；下中心管(24)下端与下接头(26)相连。
5.如权利要求1、4所述的封隔器，其特征在于喷砂部件由内中心管总成及喷砂碗(21)组成；内中心管总成由内管(18)、套环(19)焊接而成，两者间有导压通道(28)，中部开有3个喷砂孔(30)，套环(19)上、下端各有两个密封槽，它与封隔件(16)尺寸配合；喷砂碗(21)中间部位开有4个喷液孔(27)。
专利摘要一种油田限流压裂用的封隔器，它解决了常规高密度射孔井，如何采用限流法压裂的技术问题，其特征是该封隔器可根据油层厚度及油层改造的需要组装不同数量、不同长度的封隔件，封隔器本身不但可以封隔地层，还可覆盖目的层的非吸液炮眼，并具有喷砂部件。它适用于非均质砂岩油田常规高密度射孔井的非均质水淹厚油层中，存在稳定物性夹层的低含水部位的压裂挖潜，也可用于与水淹厚油层相邻，夹层较薄的多个低渗透薄油层的压裂改造。
文档编号E21B33/12GK2156283SQ9320092
公开日1994年2月16日 申请日期1993年1月7日 优先权日1993年1月7日
发明者刘崇江, 潘时景, 谢朝阳, 刘永喜 申请人:大庆石油管理局采油工艺研究所