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1、10申请公布号CN104153752A43申请公布日20141119CN104153752A21申请号201410423387122申请日20140826E21B43/2620060171申请人中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司地址710018陕西省西安市未央区长庆兴隆园小区长庆大厦1207室72发明人曹欣李大维韩锐胡期旭闫育东侯光东杨小朋杨靖郭卨赟赵伟陈诚张晓庆74专利代理机构西安吉盛专利代理有限责任公司61108代理人张培勋54发明名称水平井水力喷射油管填砂分层多级压裂工艺57摘要本发明属于油气田勘探和开发领域，具体涉及一种水平井水力喷射油管填砂分层多级压裂工艺，包括以下。
2、步骤1）下钻具，投入钢球；2）水力喷射作业，预压；3）上提钻具至下段施工位置，反冲出钢球；4）压裂施工；5）填砂作业；6）第一段施工完成后，投入钢球进行第二段喷砂射孔及预压程序，循环反复，直到完成整口井的压裂施工。本发明与常规的水平井封隔器分层压裂工艺不同的是，该工艺通过下入简单的工具，自上而下为油管、安全丢手、喷枪、单流阀，从而实现变机械分层压裂为油管填砂分层压裂，避免砂塞高度不好控制，并且连续油管作业施工成本相对较高的问题，使油管喷砂射孔填砂环空压裂技术成为成本低、风险小和效率高的多级压裂技术。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权。
3、利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN104153752ACN104153752A1/1页21水平井水力喷射油管填砂分层多级压裂工艺，其特征在于，包括以下步骤1）下钻具将从上到下依次连接有安全丢手（3）、喷枪（4）、单流阀（5）、的油管（2）穿入套管（1），将施工管下至设计的预定位置，装井口，并在井口装捕球器；2）水力喷射作业循环井筒正常后投入钢球，对第一段进行水力喷射射孔；3）压裂施工水力喷射射孔完成后进行预压裂，压开地层后，调整钻具至第二段射孔位置，装井口，反冲出钢球，对第一段目的层进行压裂作业；4）填砂作业压裂完成后关井，控制放喷，放喷结束后，通过泵车将高浓清水携砂液泵入井内进。
4、行填砂作业至填砂试压合格；5）第一段施工完成后，投入钢球进行第二段喷砂射孔及预压程序，循环反复，直到完成整口井的压裂施工。2根据权利要求1所述的水平井水力喷射油管填砂分层多级压裂工艺，其特征在于步骤4）中所述高浓清水携砂液，砂浓度为450700KG/M3，砂量为23M3。3根据权利要求1所述的水平井水力喷射油管填砂分层多级压裂工艺，其特征在于步骤4）中所述高浓清水携砂液的泵注排量为1525M3/MIN，当携砂液快出喷枪（4）时降低泵车输出排量至1M3/MIN，并且关闭连接在套管闸门上的高压旋塞，进行高压挤入。4根据权利要求1所述的水平井水力喷射油管填砂分层多级压裂工艺，其特征在于步骤4）中所述。
5、填砂试压合格判断为当套压达到35MPA时，通过控制泵注排量保持套压在35MPA左右憋压34次，当套压超过45MPA时立即停泵，当压降小于1MPA/MIN则证明填砂合格，反之则继续高压挤入，直到压降合格。5根据权利要求1所述的水平井水力喷射油管填砂分层多级压裂工艺，其特征在于步骤4）中所述填砂作业，当填封段大于油管（2）容积的15倍或油管（2）容积小于6M3，可分两次进行填砂。6根据权利要求2所述的水平井水力喷射油管填砂分层多级压裂工艺，其特征在于所述砂为2040目的石英砂。权利要求书CN104153752A1/3页3水平井水力喷射油管填砂分层多级压裂工艺技术领域0001本发明属于油气田勘探和开。
6、发领域，具体涉及一种水平井水力喷射油管填砂分层多级压裂工艺。背景技术0002目前常规水平井分层压裂，水力喷射压裂管柱结构，自上而下为油管、安全丢手、喷枪、封隔器、单流阀、眼管、导向丝堵，即需下入封隔器，施工过程中，由于受其使用寿命的影响，通常压裂23段后，需要进行更换钻具，并且时常发生卡钻等井下复杂情况。填砂分层压裂，可以提高钻具使用寿命，避免卡钻事故的发生，通过调研，近年来国内水平井填砂工艺，主要采用的是水平井不放喷顶替填砂，而且依托连续油管作业，主要缺点是砂塞高度不好控制，常常需要修整砂面或补充填砂，如果是填砂高度不够，由于未进行放喷作业，很有可能出现地层出液带出砂体的现象，从而造成填砂失。
7、败，并且连续油管作业施工成本相对较高。发明内容0003本发明的目的是解决目前填砂分层压裂工艺砂塞高度不好控制，并且连续油管作业施工成本相对较高的问题。0004为此，本发明提供了一种水平井水力喷射油管填砂分层多级压裂工艺，包括以下步骤1）下钻具将从上到下依次连接有安全丢手、喷枪、单流阀的油管穿入套管，将施工管下至设计的预定位置，装井口，并在井口装捕球器；2）水力喷射作业循环井筒正常后投入钢球，对第一段进行水力喷射射孔；3）压裂施工水力喷射射孔完成后进行预压裂，压开地层后，调整钻具至第二段射孔位置，装井口，反冲出钢球，对第一段目的层进行压裂作业；4）填砂作业压裂完成后关井，控制放喷，放喷结束后，通。
8、过泵车将高浓清水携砂液泵入井内进行填砂作业至填砂试压合格；5）第一段施工完成后，投入钢球进行第二段喷砂射孔及预压程序，循环反复，直到完成整口井的压裂施工。0005步骤4）中所述高浓清水携砂液，砂浓度为450700KG/M3，砂量为23M3。0006步骤4）中所述高浓清水携砂液的泵注排量为1525M3/MIN，当携砂液快出喷枪时降低泵车输出排量至1M3/MIN，并且关闭连接在套管闸门上的高压旋塞，进行高压挤入。0007步骤4）中所述填砂试压合格判断为当套压达到35MPA时，通过控制泵注排量保持套压在35MPA左右憋压34次，当套压超过45MPA时立即停泵，当压降小于1MPA/MIN则证明填砂合格。
9、，反之则继续高压挤入，直到压降合格。0008步骤4）中所述填砂作业，当当填封段大于油管容积15倍或油管容积小于6M3，可分两次进行填砂。说明书CN104153752A2/3页40009所述砂为2040目的石英砂。0010本发明与常规的水平井封隔器分层压裂工艺不同的是，该工艺通过下入简单的工具，自上而下为油管、安全丢手、喷枪、单流阀，从而实现变机械分层压裂为油管填砂分层压裂，避免砂塞高度不好控制，并且连续油管作业施工成本相对较高的问题，使油管喷砂射孔填砂环空压裂技术成为成本低、风险小和效率高的多级压裂技术。0011以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。附图说明0012图1是本发明油管填砂压裂钻。
10、具结构示意图。0013附图标记说明1、套管；2、油管；3、安全丢手；4、喷枪；5、单流阀。具体实施方式0014为了提高水平井分层压裂的施工可靠性，减少施工风险，降低作业成本，缩短施工周期，本发明提供了一种水平井水力喷射油管填砂分层多级压裂工艺，包括以下步骤1）下钻具将从上到下依次连接有安全丢手3、喷枪4、单流阀5的油管2穿入套管1，将施工管下至设计的预定位置，装井口，并在井口装捕球器，如图1所示；2）水力喷射作业循环井筒正常后投入钢球，对第一段进行水力喷射射孔；3）压裂施工水力喷射射孔完成后进行预压裂，压开地层后，调整钻具至第二段射孔位置，装井口，反冲出钢球，对第一段目的层进行压裂作业；4）填。
11、砂作业压裂完成后关井，控制放喷，放喷结束后，通过2台2000型泵车将高浓清水携砂液泵入井内，砂浓度控制在450700KG/M3，使用2040目石英砂，石英砂量控制在23M3之间，泵注排量1525M3/MIN，当携砂液快出喷枪4时降低泵车输出排量至1M3/MIN，并且关闭连接在套管闸门上的高压旋塞，进行高压挤入，当套管1压力达到35MPA时，通过控制泵注排量保持套管1压力不超过45MPA左右憋压34次，当套管1压力（或套压）超过45MPA时应立即停泵，观察压力下降，若压降小于1MPA/MIN时，则证明填砂合格，反之则继续高压挤入，直到压降合格；填砂作业可按填砂泵注程序表执行，若填封段大于油管2容。
12、积的15倍或油管2容积小于6M3，可分两次填砂；填砂泵注程序表5）第一段施工完成后，投入钢球进行第二段喷砂射孔及预压程序，循环反复，直到完成整口井的压裂施工。说明书CN104153752A3/3页500152014年8月对长庆油田分公司第二采油厂的一口水平井木平995井开展了水平井水力喷射填砂封隔压裂，现场试验效果良好。试验采用双簇水力喷射压裂钻具，自上而下为油管2、安全丢手3、喷枪4，油管2、喷枪4、球座，两个喷枪4均包含4个6MM喷嘴，球座投钢球后即为单流阀5，实验过程如下（1）第一段喷砂射孔，正常加砂压裂用清水水力喷砂射孔第一段339114M、340113M，加砂7128KG（46M3）。
13、，含砂浓度1474KG/M3（砂比91），排量1223M3/MIN，最高压力580MPA，喷射总液量1300M3。喷射后顺利压开地层，破裂压力油管2压力（或油压）476MPA、套压343MPA。0016调整钻具位置至第二段压裂位置331024M，332027M，用活性水120M3，08M3/MIN的排量反循环冲出钢球。0017用胍胶液对第一段进行加砂压裂，油套环空加陶粒200M3，工作压力油压321MPA、套压223MPA，停泵压力油压146MPA、套压147MPA；工作排量油管12M3/MIN，套管28M3/MIN，含砂浓度3071KG/M3（砂比187），前置液油管183M3，套管356M。
14、3；携砂液油管518M3，套管1072M3；顶替液油管126M3，套管293M3，入地总液量油826M3，套1721M3。压后关井50MIN，用10MM油嘴控制放喷60MIN，出液200M3，闸门全开放喷120MIN，出液900M3。0018（2）填砂作业清水7M3，排量052M3/MIN，最高压力21MPA，套管返水正常；油管注入清水携砂液，最高砂浓480KG/M3，注入23M3石英砂，排量2M3/MIN,关闭套放旋塞，降排量至12M3/MIN，油管注入液体103M3，套压上升至446MPA，停泵后，压力1MIN内下降8MPA，经过4次高压正挤测压降，压力1MIN内下降08MPA，填砂成功。。
15、0019（3）第二段喷砂射孔，预压裂投入钢球，用清水水力喷砂射孔第二段331024M，332027M，加砂8100KG（50M3），含砂浓度1441KG/M3（砂比89），排量1224M3/MIN，最高压力574MPA，喷射总液量1200M3。喷射结束后进行预压，顺利压开地层，破裂压力油压546MPA、套压325MPA，破压明显。0020综上所述，用该压裂工艺完全能满足水平井分层压裂，并且相比封隔器和连续油管填砂分层压裂，风险更小，成本更加低廉。0021在本实施例中，投入钢球后球座起到单流阀5的作用，正循环洗井前置液、顶替液、高压正挤均使用清水。0022以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的施工作业方法属本行业的公知技术，这里不一一叙述。说明书CN104153752A1/1页6图1说明书附图CN104153752A。