一种压裂分求联作装置及方法.pdf

本发明属于石油天然气井下作业技术领域，它包括：下封隔器、上封隔器，特别是一种压裂分求联作装置及方法，其特征是：Y221卡瓦封隔器做下封隔器，用K344封隔器做上封隔器，Y221卡瓦封隔器上端有节流喷砂器，Y221卡瓦封隔器与节流喷砂器螺纹连接在调整短节下端，Y221卡瓦封隔器之下接尾管，尾管连接丝堵；K344封隔器的上端有水力锚，K344封隔器和水力锚螺纹连接在调整短节的上端，在K344封隔器和Y221卡瓦封隔器之间为封隔油套环空，它提供了一种可减少起下钻、倒绳、抽汲准备等作业施工工序，缩短施工周期，降低施工成本，减轻工人劳动强度。

1.  一种压裂分求联作装置，包括：下封隔器、上封隔器，其特征是：Y221卡瓦封隔器（3）做下封隔器，用K344封隔器（5）做上封隔器，Y221卡瓦封隔器（3）上端有节流喷砂器（4），Y221卡瓦封隔器（3）与节流喷砂器（4）螺纹连接在调整短节（12）下端，Y221卡瓦封隔器3之下接尾管（2），尾管（2）连接丝堵（1）；K344封隔器（5）的上端有水力锚（6），K344封隔器（5）和水力锚（6）螺纹连接在调整短节（12）的上端，在K344封隔器（5）和Y221卡瓦封隔器（3）之间为封隔油套环空（9）。

2.  根据权利要求1所述的一种压裂分求联作装置，其特征是：所述的节流喷砂器（4）包括双公直嘴子和旁通管，用于节流和导液，压裂时，双公直嘴子主要起节流作用，节流所产生的压差使K344上封隔（5）坐封；旁通管起导流作用，使压裂液体由油管经导流槽进入地层。

3.  基于一种压裂分求联作装置的方法，其方法步骤是：
1）压裂前，坐封Y221卡瓦封隔器（3），Y221卡瓦封隔器（3）卡瓦锚在套管上，然后靠钻具自身的重量将Y221卡瓦封隔器（3）胶皮压开而坐封，以此来封隔已试层段（11）与压裂层段（10）之间的油套环空（9），用丝堵（1）封堵管串；Y221卡瓦封隔器（3）及丝堵（1）共同作用将已试层段（11）和压裂层段（10）分隔开；
2）压裂时，靠节流喷砂器（4）节流咀节流的压差作用将上端的K344封隔器（5）胶皮撑开而坐封，起到封隔其上的油套环空（9）并对套管起到保护作用；
3）压裂后，继续用Y221卡瓦封隔器（3）和丝堵（1）封隔油套环空（9）和管串，实现对上试目的层进行抽汲求产，尾管（2）抽汲过程中起沉砂作用。

4.  根据权利要求2所述的一种压裂分求联作装置，其特征是：所述的Y221封隔器（5）属于压缩式封隔器，采用旋转坐封，在下钻前，Y221封隔器（5）倒槽至下钻状态，下钻至设计位置后，上提1米，右旋2/3圈，此时下接头上的定位销从牵引体的J型槽中滑出，释放中心管下行，将首先关闭和密封旁通阀，继续下放管柱，推动胶筒和锥体下行，由于牵引体上的扶正块的摩擦作用，在下放过程中，牵引体上的卡瓦和锥体产生相对移动，锥体就会撑开卡瓦,使Y221卡瓦封隔器（3）上的卡瓦牢固锚定在油管（8）的外壁上，继续施加坐封载荷，Y221卡瓦封隔器（3）的胶筒受压缩胀大，当载荷增加至60-80KN时，Y221卡瓦封隔器（3）进入低压坐封状态，继续将载荷增加至120KN进入高压坐封状态，此后直接上提管柱将首先打开Y221卡瓦封隔器（3）的旁通阀平衡上下压力,继续上提Y221卡瓦封隔器（3）就会解封，上提管柱后Y221卡瓦封隔器（3）自动处于下钻状态,此时继续起钻或直接下放管柱继续下钻，需要坐封的时候重复坐封动作即可。

一种压裂分求联作装置及方法
技术领域
本发明属于石油天然气井下作业技术领域，特别是一种压裂分求联作装置及方法。
背景技术
在石油天然气井下作业技术领域，预探井、评价井,通常，不打塞上试层压裂试油时，一般采用“双封选压”（用两个K344封隔器卡住待压层）工艺，长庆油田采用K344扩张式封隔器，压裂施工时利用导压喷砂器中节流咀节流所形成的管串内外之差坐封封隔器，完成施工后，释放压力封隔器即解封，如果要对目的层进行求产，必须起出压裂钻具换分求钻具方可完成，这样需要起下两次钻具，施工周期长，工人劳动强度大。
发明内容
本发明的目的是提供一种可减少起下钻、倒绳、抽汲准备等作业施工工序，缩短施工周期，降低施工成本，减轻工人劳动强度，可一趟钻进行压裂、压后合排、分求目的层的一种压裂分求联作装置及方法。
本发明的目的是这样实现的，设计一种压裂分求联作装置，包括：下封隔器、上封隔器，其特征是：Y221卡瓦封隔器做下封隔器，用K344封隔器做上封隔器，Y221卡瓦封隔器上端有节流喷砂器，Y221卡瓦封隔器与节流喷砂器螺纹连接在调整短节下端，Y221卡瓦封隔器之下接尾管，尾管连接丝堵；K344封隔器的上端有水力锚，K344封隔器和水力锚螺纹连接在调整短节的上端，在K344封隔器和Y221卡瓦封隔器之间为封隔油套环空。
所述的节流喷砂器包括双公直嘴子和旁通管，用于节流和导液，压裂时，双公直嘴子主要起节流作用，节流所产生的压差使K344封隔器坐封；旁通管起导流作用，使压裂液体由油管经导流槽进入地层。
基于一种压裂分求联作装置的方法，其方法是：
1）压裂前，坐封Y221卡瓦封隔器，Y221卡瓦封隔器卡瓦锚在套管上，然后靠钻具自身的重量将Y221卡瓦封隔器胶皮压开而坐封，以此来封隔已试层段与压裂层段之间的油套环空，用丝堵封堵管串；Y221卡瓦封隔器及丝堵共同作用将已试层段和压裂层段分隔开；
2）压裂时，靠节流喷砂器节流咀节流的压差作用将上端的K344封隔器5胶皮撑开而坐封，起到封隔其上的油套环空并对套管起到保护作用；
3）压裂后，继续用Y221卡瓦封隔器和丝堵封隔油套环空和管串，实现对上试目的层进行抽汲求产，尾管抽汲过程中起沉砂作用。
所述的Y221封隔器属于压缩式封隔器，采用旋转坐封，在下钻前，Y221封隔器倒槽至下钻状态，下钻至设计位置后，上提1米，右旋2/3圈，此时下接头上的定位销从牵引体的J型槽中滑出，释放中心管下行，将首先关闭和密封旁通阀，继续下放管柱，推动胶筒和锥体下行，由于牵引体上的扶正块的摩擦作用，在下放过程中，牵引体上的卡瓦和锥体产生相对移动，锥体就会撑开卡瓦,使Y221卡瓦封隔器上的卡瓦牢固锚定在油管的外壁上，继续施加坐封载荷，Y221卡瓦封隔器的胶筒受压缩胀大，当载荷增加至60-80KN时，Y221卡瓦封隔器进入低压坐封状态，继续将载荷增加至120KN进入高压坐封状态，此后直接上提管柱将首先打开Y221卡瓦封隔器的旁通阀平衡上下压力,继续上提Y221卡瓦封隔器就会解封，上提管柱后Y221卡瓦封隔器自动处于下钻状态,此时继续起钻或直接下放管柱继续下钻，需要坐封的时候重复坐封动作即可。
本发明的效果是：
1、可以缩短施工周期，能及时抽汲排液，减少了压裂液对地层的二次伤害，至少缩短施工周期一天，为试油提速功不可没；
2、该工艺和常规试油相比，少起下两趟钻，减轻了工人劳动强度；
3、用压缩式卡瓦封隔器做压裂钻具的下封器，压裂后或完试后只要上提钻具即可解封，没有K344封隔器因为压差而不解封卡钻的风险，因而更加安全，降低了事故风险；
4、该工艺技术可给企业带来较高的经济效益，减少施工周期一天，降低人工成本费用2000元，少用1个K344封隔器，降成本1231元，少起下两趟分求钻具，降低成本9517元，少抽汲一次（以抽汲3个班为计），减少费用10177元，以上各项，共计节约成本22925元；
5、应用该技术共完成36口井45层压裂试油工作，成功率达到100%。
附图说明
下面结合实施例附图对本以明作进一步说明：
图1是实施例结构示意图。
图中：1、丝堵；2、尾管；3、Y221卡瓦封隔器；4、节流喷砂器；5、K344封隔器；6、水力锚；7、封隔器胶筒；8、油管；9、油套环空；10、压裂层段；11、已试层段；12、调整短节。
具体实施方式
如图1所示，一种压裂分求联作装置，包括：下封隔器、上封隔器，Y221卡瓦封隔器3做下封隔器，用K344封隔器5做上封隔器，Y221卡瓦封隔器3上端有节流喷砂器4，Y221卡瓦封隔器3与节流喷砂器4螺纹连接在调整短节12下端，Y221卡瓦封隔器3之下接尾管2，尾管2连接丝堵1，K344封隔器5的上端有水力锚6，K344封隔器5和水力锚6螺纹连接在调整短节12的上端，在K344封隔器5和Y221卡瓦封隔器3之间为封隔油套环空9。压裂分求联作装置的方法包括压裂前、压裂时和压裂后，步骤是：1）压裂前，坐封Y221卡瓦封隔器3，Y221卡瓦封隔器3卡瓦锚在套管上，然后靠钻具自身的重量将Y221卡瓦封隔器3胶皮压开而坐封，以此来封隔已试层段11与压裂层段10之间的油套环空9，用丝堵1封堵管串；Y221卡瓦封隔器3及丝堵1共同作用将已试层段11和压裂层段10分隔开；2）压裂时，靠节流喷砂器4节流咀节流的压差作用将上端的K344封隔器5胶皮撑开而坐封，起到封隔其上的油套环空9并对套管起到保护作用；3）压裂后，继续用Y221卡瓦封隔器3和丝堵1封隔油套环空9和管串，实现对上试目的层进行抽汲求产，尾管2抽汲过程中起沉砂作用。
压裂分求联作时应按下工艺操作：
1．卡瓦封隔器3做为双封选压的下封隔器，压裂前，坐封压缩式Y221卡瓦封隔器3；压裂时，用其封隔油套环空9；用丝堵1封堵管串，从而达到封隔目的层与已试层的目的。
2．Y221卡瓦封隔器3和K344上封隔5在压裂时，封隔油套环空9，将目的层与已试层分隔开来，压缩式Y221卡瓦封隔器3卡瓦锚在套管上，然后靠钻具自身的重量将封隔器胶皮压开而起到封隔作用，其在压裂之前即已坐封，而K344上封隔器5在压裂时靠节流咀节流的压差作用将胶皮压开。
3．节流喷砂器4主要部件包括双公直嘴子和旁通管，其主要作用是节流和导液。压裂时，双公直嘴子主要起节流作用，节流所产生的压差使K344上封隔5坐封；旁通管起导流作用，使压裂液体由油管8经导流槽进入地层。
4.压后，继续用压缩式Y221卡瓦封隔器3和丝堵1封隔油套环空和管串，达到对上试目的层进行抽汲求产的目的。尾管2抽汲过程中起沉砂作用。
Y221封隔器属于压缩式封隔器，采用旋转坐封。在下钻前，必须把它倒槽至下钻状态，下钻至设计位置后，上提1米，右旋2/3圈，此时下接头上的定位销从牵引体的J型槽中滑出，释放中心管下行，将首先关闭和密封旁通阀，继续下放管柱，推动胶筒和锥体下行，由于牵引体上的扶正块的摩擦作用，在下放过程中，牵引体上的卡瓦和锥体产生相对移动，锥体就会撑开卡瓦,使封隔器上的卡瓦牢固锚定在套管壁上，继续施加坐封载荷，封隔器胶筒7受压缩胀大，当载荷增加至60-80KN时，封隔器就会可靠坐封，此时完全能达到分求封隔之目的，但要实现压裂过程中高压条件下封隔，必须将载荷增加至120KN以上。完成施工后，直接上提管柱将首先打开封隔器的旁通阀平衡上下压力,继续上提管柱封隔器就会解封。上提管柱后封隔器自动处于下钻状态,此时可以继续起钻，也可以直接下放管柱继续下钻，需要坐封的时候重复坐封动作即可。该封隔器可以按照设计需要坐封多次。