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1、10申请公布号CN104213890A43申请公布日20141217CN104213890A21申请号201310217570122申请日20130603E21B43/2620060171申请人中国石油天然气股份有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦72发明人王在强付钢旦任国富姜勇邵媛任勇74专利代理机构北京三高永信知识产权代理有限责任公司11138代理人刘映东54发明名称一种连续油管压裂管柱及压裂工艺57摘要本发明公开了一种连续油管压裂管柱及压裂工艺,连续油管压裂管柱包括由上至下顺次连接的连续油管、连接器、液压丢手、套管接箍定位器、喷枪、球座、混砂器、单流阀和引鞋。。
2、连续油管压裂工艺包括水力喷砂射孔作业,起裂测试;建立反循环通道,将密封球携带出地面;再次起裂测试,并上提连续油管压裂管柱;向井内注入高砂比携砂液;从环空泵入环空液体;环空液体与高砂比携砂液均匀混合;降低环空排量,进行封隔;重复以上步骤至完成所有压裂作业。第一方面,本发明通过喷枪喷砂射孔、混砂器提供高砂比携砂液的通道,结构简单;第二方面,本发明采用连续油管压裂管柱加砂,通过调整与携砂液混合的环空液体排量,控制井下砂浓度,改善压裂效果。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图3页10申请公布号CN104213890A。
3、CN104213890A1/1页21一种连续油管压裂管柱,其特征在于,所述连续油管压裂管柱包括由上至下顺次连接的连续油管、连接器、液压丢手、套管接箍定位器、喷枪、球座、混砂器、单流阀和引鞋,所述喷枪与所述混砂器上均设置有孔眼。2根据权利要求1所述的连续油管压裂管柱,其特征在于,所述连续油管压裂管柱还包括密封球,通过所述密封球投入所述球座及返出所述球座,实现所述混砂器通道的开启和关闭。3基于权利要求12的一种连续油管压裂工艺,其特征在于,所述连续油管压裂工艺具体包括步骤10,将密封球装入连续油管压裂管柱,所述密封球坐入球座位置,将所述连续油管压裂管柱放至井内待作业位置,通过喷枪进行水力喷砂射孔作。
4、业,并进行起裂测试;步骤20,通过环空注入建立反循环通道,将所述密封球携带出地面,开启混砂器通道;步骤30,再次进行起裂测试,并移动所述连续油管压裂管柱;步骤40,通过所述连续油管压裂管柱的喷枪和混砂器,向所述井内注入高砂比携砂液;步骤50,从所述环空大排量泵入不携砂的环空液体;步骤60,调整所述环空的排量,使得所述环空液体与所述高砂比携砂液均匀混合;步骤70,降低所述环空的排量,强制脱砂形成砂塞进行封隔,并拖动所述连续油管压裂管柱至下一待作业位置;步骤80,重复以上步骤1070,直至完成所有压裂作业。4根据权利要求3所述的连续油管压裂工艺,其特征在于,所述步骤10具体包括步骤101,在所述连。
5、续油管压裂管柱入井前预先装入用于坐封混砂器的密封球;步骤102,进行通洗井作业,将所述连续油管压裂管柱下入井内,通过套管接箍定位器实施定位,将所述喷枪下到待作业位置;步骤103,通过连续油管向压裂管柱注入射孔用携砂液,所述携砂液通过喷枪的射孔进行水力喷砂射孔作业,当携砂液由连续油管流至距离所述喷枪200M时,提高喷砂射孔的排量,保证射流效果;步骤104,所述水力喷砂射孔作业完成后,进行第一射孔段的起裂测试,记录测试压力,为后期压裂提供参考依据。5根据权利要求4所述的连续油管压裂工艺,其特征在于,所述步骤20中的反循环通道的排量为03M3/MIN。6根据权利要求4所述的连续油管压裂工艺,其特征在。
6、于,所述步骤20中密封球的密度为2024G/CM3。7根据权利要求4所述的连续油管压裂工艺,其特征在于,所述步骤30中将连续油管压裂管柱向上移动03M。8根据权利要求4所述的连续油管压裂工艺,其特征在于,所述步骤40中高砂比携砂液的浓度为119628239256KG/M3。9根据权利要求8所述的连续油管压裂工艺,其特征在于,所述高砂比携砂液的流速低于1067M/S。10根据权利要求4所述的连续油管压裂工艺,其特征在于,所述步骤50中所述环空的排量为410M3/MIN。权利要求书CN104213890A1/4页3一种连续油管压裂管柱及压裂工艺技术领域0001本发明涉及石油天然气领域,特别涉及一种。
7、连续油管压裂管柱及压裂工艺。背景技术0002连续油管压裂技术是一种安全、经济、高效的油田服务技术,从上世纪九十年代开始在油气田应用,特别适合于具有多个薄层、气层的井进行逐层压裂作业和水平井分段压裂作业,具有起下压裂管柱快,大大缩短作业时间等优点。0003目前的连续油管多层压裂技术主要包括连续油管跨式封隔器多层压裂技术、连续油管带底封喷砂射孔压裂技术、连续油管带可钻桥塞喷砂射孔压裂技术等。0004在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题0005由于受作业深度的影响,现有的连续油管一般管径较小,喷枪的孔眼少,在地面调节的高砂浓度下容易堵塞井下工具,使得加砂浓度受限,采用常规携砂压裂。
8、后形成的裂缝形态较为单一,难以沟通更多的储层,使得改造体积和改造强度受到很大的限制,且改造效果较差。发明内容0006为了解决现有技术加砂浓度受限,裂缝形态单一,改造效果较差的问题,本发明实施例提供了一种连续油管压裂管柱及压裂工艺。所述技术方案如下0007第一方面,提供了一种连续油管压裂管柱,所述连续油管压裂管柱包括由上至下顺次连接的连续油管、连接器、液压丢手、套管接箍定位器、喷枪、球座、混砂器、单流阀和引鞋,所述喷枪与所述混砂器上均设置有孔眼。0008作为优选,所述连续油管压裂管柱还包括密封球,通过所述密封球投入所述球座及返出所述球座,实现所述混砂器通道的开启和关闭。0009第二方面,提供了一。
9、种连续油管压裂工艺,所述连续油管压裂工艺具体包括0010步骤10,将密封球装入连续油管压裂管柱,所述密封球坐入球座位置,将所述连续油管压裂管柱放至井内待作业位置,通过喷枪进行水力喷砂射孔作业,并进行起裂测试;0011步骤20,通过环空注入建立反循环通道,将所述密封球携带出地面,开启混砂器通道;0012步骤30,再次进行起裂测试,并移动所述连续油管压裂管柱;0013步骤40,通过所述连续油管压裂管柱的喷枪和混砂器,向所述井内注入高砂比携砂液;0014步骤50,从所述环空大排量泵入不携砂的环空液体;0015步骤60,调整所述环空的排量,使得所述环空液体与所述高砂比携砂液均匀混合;0016步骤70,。
10、降低所述环空的排量,强制脱砂形成砂塞进行封隔,并拖动所述连续油管压裂管柱至下一待作业位置;说明书CN104213890A2/4页40017步骤80,重复以上步骤1070,直至完成所有压裂作业。0018进一步地,所述步骤10具体包括0019步骤101,在所述连续油管压裂管柱入井前预先装入用于坐封混砂器的密封球;0020步骤102,进行通洗井作业,将所述连续油管压裂管柱下入井内,通过套管接箍定位器实施定位,将所述喷枪下到待作业位置;0021步骤103,通过连续油管向连续油管压裂管柱注入射孔用携砂液,携砂液通过所述喷枪射孔进行水力喷砂射孔作业,当携砂液由连续油管流至距离喷枪200M时,提高喷砂射孔的。
11、排量,保证射流效果;0022步骤104,所述水力喷砂射孔作业完成后,进行第一射孔段的起裂测试,记录测试压力,为后期压裂提供参考依据。0023作为优选,所述步骤20中的所述反循环通道的排量为03M3/MIN。0024作为优选,所述步骤20中的所述密封球的密度为2024G/CM3。0025作为优选,所述步骤30中将所述连续油管压裂管柱向上移动03M。0026作为优选,所述步骤40中所述高砂比携砂液的浓度为119628239256KG/M3。0027进一步地,所述高砂比携砂液的流速低于1067M/S。0028作为优选,所述步骤50中所述环空的排量为410M3/MIN。0029本发明实施例提供的技术方。
12、案带来的有益效果是0030第一方面,本发明提供的连续油管压裂管柱通过喷枪喷砂射孔作业,通过混砂器提供高砂比携砂液的通道,本发明结构简单,易于实现;第二方面,本发明提供的连续油管压裂工艺,采用连续油管压裂管柱加砂,并通过调整与携砂液混合的环空液体排量,从而在井下控制砂的浓度,将原来的地面调节砂的浓度转为地下调节砂的浓度,突破了常规压裂的方式,也使得所加的砂浓度可以随意调节,压裂后形成的裂缝网络复杂程度得以提高,实现裂缝内暂堵转向,进而改善了压裂效果。附图说明0031为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见下面描述中的附图仅仅是本发明的一。
13、些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。0032图1是本发明实施例提供的连续油管压裂管柱的结构示意图;0033图2是本发明又一实施例提供的连续油管压裂工艺的流程图;0034图3是本发明又一实施例提供的连续油管压裂管柱的工作状态示意图。0035其中1连续油管压裂管柱,11连续油管,12连接器,13液压丢手,14套管接箍定位器,15喷枪,16球座,17混砂器,18单流阀,19引鞋,00362孔眼,00373密封球,00384裂缝,00395井。说明书CN104213890A3/4页5具体实施方式0040为使本发明的目的、技术方案和优点更加。
14、清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。0041实施例一0042如图1所示,第一方面,本发明实施例提供了一种连续油管压裂管柱1,所述连续油管压裂管柱1包括由上至下顺次连接的连续油管11、连接器12、液压丢手13、套管接箍定位器14、喷枪15、球座16、混砂器17、单流阀18和引鞋19,所述喷枪15与所述混砂器17上均设置有孔眼2。0043如图1所示,作为优选,所述连续油管压裂管柱1还包括密封球3,通过所述密封球3投入所述球座16及返出所述球座16,实现所述混砂器17通道的开启和关闭。0044其中,本发明实施例中,在连续油管压裂管柱1入井5前预先装入用于封堵混砂器17的密封球3,。
15、下入连续油管压裂管柱1至井5内,通过喷枪15的孔眼2完成水力喷砂射孔,完成射孔过程后进行反循环,将密封球3携带出地面,开启混砂器17的孔眼2,使得混砂器17开始工作,完成该段施工后通过连续油管11拖动钻具到上一射孔位置,继续投密封球3,泵送到球座16和喷枪15到预定位置,封堵混砂器17的端口,重复以上步骤完成剩余层段的施工,混砂器17在射孔时不工作,完成射孔后将前端的密封球3携带出地面后,混砂器17开始工作,连续油管11高砂比携砂液通过混砂器17和喷枪15进入环空,与环空大排量注入不携砂的滑溜水进行混合,由于混砂器17采用大通道、偏心角的结构设计,能够保证出口流体在旋转情况与环空大排量液体接触。
16、,短时间内实现充分混合,达到井5下控制砂浓度的目的;本发明提供的连续油管压裂管柱1结构简单,易于实现,现场实用性强。0045实施例二0046如图2所示,也可参见图3,第二方面,本发明实施例提供了一种连续油管11压裂工艺,所述连续油管11压裂工艺具体包括0047步骤10,将密封球3装入连续油管压裂管柱1,所述密封球3坐入球座16位置,将所述连续油管压裂管柱1放至井5内待作业位置,通过喷枪15进行水力喷砂射孔作业,并进行起裂测试;0048步骤20,通过环空注入建立反循环通道,将所述密封球3携带出地面,开启混砂器17通道;0049步骤30,再次进行起裂测试,并移动所述连续油管压裂管柱1至合理的距离;。
17、0050步骤40,通过所述连续油管压裂管柱1的喷枪15和混砂器17,向所述井5内注入高砂比携砂液;0051步骤50,从所述环空大排量泵入不携砂的环空液体;0052步骤60,调整所述环空的排量,使得所述环空液体与所述高砂比携砂液均匀混合,其中,调整环空的排量,完成井5下控砂浓度施工,即在混砂器17的作用下,高砂比携砂液以紊流状态流出连续油管压裂管柱1,通过前期测试压裂施工曲线以及储层岩石力学分析,优化油套管施工排量与施工砂浓度,调整环空的排量,使环空液体与高砂比携砂液在短距离完成均匀混合,控制井5下砂浓度,实现缝内暂堵转向压裂,从而实现复杂的裂缝4缝网;0053步骤70,降低所述环空的排量,强制。
18、脱砂形成砂塞进行封隔,并拖动所述连续油管说明书CN104213890A4/4页6压裂管柱1至下一待作业位置,其中,环空降排量形成砂塞,即在完成一段压裂施工的最后阶段,通过降低环空的排量,由410M3/MIN降至032M3/MIN,人为造成缝口强制脱砂形成砂塞,为下一段压裂施工提供了有效的封隔,通过连续油管11拖动整个钻具到上一射孔位置;0054步骤80,重复以上步骤1070,直至完成所有压裂作业。0055本发明提供的连续油管11压裂工艺,通过喷枪15喷砂射孔作业,通过混砂器17提供高砂比携砂液的通道,采用连续油管压裂管柱1加砂,并通过调整与携砂液混合的环空液体排量,从而控制井下砂浓度,将原来的。
19、地面调节砂的浓度转为地下调节,突破了常规压裂的方式,也使得所加的砂浓度可以随意调节,压裂后形成的裂缝4网络复杂程度得以提高,实现裂缝4内暂堵转向,进而改善了压裂效果。0056进一步地,所述步骤10具体包括0057步骤101,在所述连续油管压裂管柱1入井5前预先装入用于坐封所述混砂器17的密封球3;0058步骤102,进行通洗井5作业,将所述连续油管压裂管柱1下入所述井5内,通过套管接箍定位器14实施定位,将所述喷枪15下到所述待作业位置;0059步骤103,通过连续油管11向所述连续油管压裂管柱1注入射孔用携砂液,所述携砂液通过所述喷枪15的射孔进行水力喷砂射孔作业,当所述携砂液由所述连续油管。
20、11流至距离所述喷枪15200M时,提高喷砂射孔的排量;0060步骤104,所述水力喷砂射孔作业完成后,进行第一射孔段的起裂测试,记录测试压力,为后期压裂提供参考依据。0061作为优选,所述步骤20中的所述反循环通道的排量为03M3/MIN。0062作为优选,所述步骤20中的所述密封球3的密度为2024G/CM3。0063其中,通过环空注入建立反循环通道,排量03M3/MIN,将混砂器17前端的密封球3携带出地面,完成混砂器17孔眼2的开启,为了保证密封球3能够返出地面,要求尽可能降低密封球3密度,一般为2024G/CM3。0064作为优选,所述步骤30中将所述连续油管压裂管柱1向上移动03M。
21、。其中,环空泵注,完成起裂测试,记录测试压力,为保证最优的混砂距离,上提连续油管压裂管柱1大约03M。0065作为优选,所述步骤40中所述高砂比携砂液的浓度为119628239256KG/M3。0066进一步地,所述高砂比携砂液的流速低于1067M/S。0067作为优选,所述步骤50中所述环空的排量为410M3/MIN。其中,从环空泵入环空液体,环空液体一般采用滑溜水,不携砂,排量为410M3/MIN。0068上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。0069以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。说明书CN104213890A1/3页7图1说明书附图CN104213890A2/3页8图2说明书附图CN104213890A3/3页9图3说明书附图CN104213890A。