连续油管开启滑套分段压裂完井管柱及压裂完井方法.pdf

本发明是连续油管开启滑套分段压裂完井管柱及压裂完井方法，用于低渗透油藏水平井分段压裂完井。管柱包括内管串和外管串，在外管串下端依次连接碰压落座阀和底部循环阀；外管串安装在井眼里并固井；内管串从外管串中下入，内管串包括用连续油管下端依次连接喷砂射孔器、平衡阀、封隔器和定位器；外管串包括用套管连接的多个滑套，滑套的外壳内设有内筒，封隔器锚定在滑套的内筒内。由于完井套管柱上安装了滑套，解决了原技术所有层段都用喷砂射孔方法打开地层所带来的作业烦琐和时间长、高成本问题，也避免了喷砂射孔可能产生的射孔不完全的问题。

1.  连续油管开启滑套分段压裂完井管柱，包括内管串（1）和外管串（2），在外管串（2）下端依次连接碰压落座阀（5）和底部循环阀（6）；外管串（2）安装在井眼（3）里并固井；内管串（1）从外管串（2）中下入，内管串（1）包括用连续油管（21）下端依次连接喷砂射孔器（24）、平衡阀（25）、封隔器（26）和定位器（27）；其特征在于，外管串（2）包括用套管连接的多个滑套（4），滑套（4）的外壳（31）内设有内筒（32），封隔器（26）锚定在滑套（4）的内筒（32）内。

2.  根据权利要求1所述的连续油管开启滑套分段压裂完井管柱，其特征在于，所述的滑套（4）的内筒长度大于1m。

3.  根据权利要求1所述的连续油管开启滑套分段压裂完井管柱，其特征在于，所述的内管串（1）在连续油管（21）和喷砂射孔器（24）之间连接丢手（22）。

4.  根据权利要求3所述的连续油管开启滑套分段压裂完井管柱，其特征在于，在喷砂射孔器（24）和丢手（22）之间连接扶正器（23）。

5.  根据权利要求1所述的连续油管开启滑套分段压裂完井管柱，其特征在于，所述的滑套（4）的外壳（31）外壁设有轴向突起（34），喷口（33）设在突起（34）上。

6.  权利要求1所述的连续油管开启滑套分段压裂完井管柱的压裂完井方法，其步骤是：
a、外管串（2）下入井眼（3）里并固井；
b、内管串（1）下入外管串（2）里，并使封隔器（26）深度超过最底部滑套（4）深度；
c、上提内管串（1），通过定位器（27）的指示，使封隔器（26）位于压裂段对应的滑套（4）的内筒（32）内；下放连续油管（21），坐封封隔器（26）；
d、从内管串（1）和外管串（2）之间的环空打液压，推动封隔器（26）带动滑套（4）的内筒（32）下行，使喷口（33）连通外管串（2）内外；提高压力，压开地层；
e、通过内管串（1）和外管串（2）之间的环空加砂压裂；
f、各段的压裂作业自下而上进行，每段压裂重复步骤c、d、e。

7.  权利要求6所述的连续油管开启滑套分段压裂完井管柱的压裂完井方法，当所述的步骤e出现压不开地层时的压裂步骤是：
g、通过连续油管（21）内加砂，通过喷砂射孔器（24）对套管和地层射孔；
h、通过内管串（1）和外管串（2）之间的环空加砂压裂。

连续油管开启滑套分段压裂完井管柱及压裂完井方法
技术领域
本发明涉及石油开采低渗透油藏压裂管柱及其压裂方法，特别是涉及一种连续油管开启滑套分段压裂完井管柱及压裂完井方法。
背景技术
在石油开采领域，近几年低渗透油藏水平井分段压裂技术水平快速提高，发展了管外封隔器分段滑套投球压裂技术、固井滑套分段压裂技术等多项压裂新工艺。
中国专利申请号201210182455.0，申请日为2012年06月05日，专利名称“一种连续油管分段喷砂射孔套管压裂管柱及套管压裂方法”公开了一种在套管固井完井的水平井内利用连续油管携带喷砂射孔枪和锚定封隔器等工具进行分段压裂的技术，其压裂过程是：把压裂管柱送在第一段压裂的位置，先上提连续油管柱锚定封隔器，然后从连续油管内加砂并通过喷砂射孔枪对套管和地层射孔，然后通过油套环空加砂压裂地层；完成第一段压裂施工后，上提管柱至第二段压裂位置，重复第一段的压裂工序，其它段的压裂工序相同。这种压裂工艺有时存在套管和油层射孔不完全的问题，压裂时压力高，或者无法压开油层。
目前还存在一种与上述“一种连续油管分段喷砂射孔套管压裂管柱及套管压裂方法”极为相似的技术，所不同的是封隔器的坐封方式不同，它的封隔器是通过下放连续油管坐封封隔器。
美国专利号US7926571B2，申请日为2007年06月08日，专利名称“固井滑套选择性压裂系统（cementedopenholeselectivefracingsystem）”公开了这样一种完井方法：在完井套管柱上连接若干个滑套，套管下井后固井完井，然后再从套管内用连续油管送入滑套开关工具打开其中的一个滑套实施压裂，压裂后再关闭该滑套。该技术存在的主要问题有三方面：一是，在某段的压裂完成后，滑套可能被压裂砂卡住而关不上或关不严，这样就会影响其它层段的施工；二是，由于水泥的固结，打开滑套后可能压不开地层；三是连续油管在水平井段内表现较软，下推力可能打不开滑套。
发明内容
为解决上述技术问题，发明了一种连续油管开启滑套分段压裂完井管柱及压裂完井方法。本发明的压裂管柱和方法，既能防止滑套打开后压不开地层时无法施工，也能防止滑套关不上或关不严时影响其它层段的施工。
本发明采用了如下的技术方案：
连续油管开启滑套分段压裂完井管柱，包括内管串和外管串，在外管串下端依次连接碰压落座阀和底部循环阀；外管串安装在井眼里并固井；内管串从外管串中下入，内管串包括用连续油管下端依次连接喷砂射孔器、平衡阀、封隔器和定位器；外管串包括用套管连接的多个滑套，滑套的外壳内设有内筒，封隔器锚定在滑套的内筒内。
连续油管开启滑套分段压裂完井管柱的压裂完井方法，其步骤是：
a、外管串下入井眼里并固井；
b、内管串下入外管串里，并使封隔器深度超过最底部滑套深度；
c、上提内管串，通过定位器的指示，使封隔器位于压裂段对应的滑套的内筒内；下放连续油管，坐封封隔器；
d、从内管串和外管串之间的环空打液压，推动封隔器带动滑套的内筒（32）下行，使喷口连通外管串内外；提高压力，压开地层；
e、通过内管串和外管串之间的环空加砂压裂；
f、各段的压裂作业自下而上进行，每段压裂重复步骤c、d、e。
当所述的步骤e出现压不开地层时的压裂步骤是：
g、通过连续油管内加砂，通过喷砂射孔器对套管和地层射孔；
h、通过内管串和外管串之间的环空加砂压裂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、内管串连接的封隔器锚定在滑套的内筒内，既是打开滑套的工具，也是压裂作业时上下段之间的分隔工具，解决了下段对应滑套关闭不严对上段压裂的影响，同时在液压力的作用下也使滑套打开更加容易，克服了用连续油管下压因加力不足而可能产生的打不开滑套的问题。
2、因滑套外固井水泥的包围造成围压太高而压不开地层时，可以通过喷砂射孔的方法先射开套管和地层，再压裂。
3、本发明的压裂完井管柱及压裂完井方法，以滑套喷口出砂压裂为主，以喷砂射孔压裂为辅，解决了原技术所有层段都用喷砂射孔方法打开地层所带来的作业烦琐和时间长、高成本问题，也避免了喷砂射孔可能产生的射孔不完全的问题。
附图说明
前面简单地描述了本发明，接下来参考描述本发明的以下具体实施例的图纸进一步、详细地叙述本发明。这些图纸只描述了该发明的一些典型的实施例，因此不能认为是限制本发明的范围。在这些图纸中：
图1是连续油管开启滑套分段压裂完井管柱的结构示意图。
图2是内管串结构组成示意图。
图3是封隔器在滑套内初始坐封状态示意图。
图4是滑套内筒被封隔器下推后的状态示意图。
具体实施方式
连续油管开启滑套分段压裂完井管柱，见图1所示，包括内管串1和外管串2，外管串2包括用套管连接的多个滑套4，在外管串2下端依次连接碰压落座阀5和底部循环阀6；外管串2安装在井眼3里并固井；内管串1从外管串2中下入。
见图2所示，内管串1包括用连续油管21下端依次连接喷砂射孔器24、平衡阀25、封隔器26和定位器27。为防止压裂砂卡管柱，在连续油管21和喷砂射孔器24之间通常连接丢手22，用于砂卡管柱时丢手并起出连续油管。在喷砂射孔器24和丢手22之间通常连接扶正器23，用于使喷砂射孔器24在管内居中。
见图3所示，滑套4的外壳31内设有内筒32，为了使封隔器26更加容易地置于内筒32内，内筒32设计应较长，一般长度大于1m。滑套4的外壳31外壁设有轴向突起34，突起34起到扶正器的作用，可使滑套4在井眼3中居中。喷口33设在突起34上，可防止喷口外的水泥环太厚而压不开地层。作业时，首先把封隔器26锚定在滑套4的内筒32内。
见图4所示，封隔器26带动滑套内筒32下行后，喷口33沟通了滑套内外。
连续油管开启滑套分段压裂完井管柱的压裂完井方法，其步骤是：
a、外管串2下入井眼3里并固井；
b、内管串1下入外管串2里，并使封隔器26深度超过最底部滑套4深度；
c、上提内管串1，通过定位器27的指示，使封隔器26位于压裂段对应的滑套4的内筒32内；下放连续油管21，坐封封隔器26；
d、从内管串1和外管串2之间的环空打液压，推动封隔器26带动滑套4的内筒32下行，使喷口33连通外管串2内外；提高压力，压开地层；
e、通过内管串1和外管串2之间的环空加砂压裂；
f、各段的压裂作业自下而上进行，每段压裂重复步骤c、d、e。
当上述的步骤e出现压不开地层时的压裂步骤是：
g、通过连续油管21内加砂，通过喷砂射孔器24对套管和地层射孔；
h、通过内管串1和外管串2之间的环空加砂压裂。
应当说明的是，下压连续油管锚定封隔器26过程中，也可能会使滑套4的内筒32下行而打开喷口33。
本文所述的实施例仅仅为典型实施例，但不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神和启示下做出修改。本文所公开的方案可能存在很多变更、组合和修改，且都在本发明的范围内，因此，保护范围不仅限于上文的说明，而是根据权利要求来定义，保护范围包括权利要求的标的的所有等价物。