一種分段清除水平井近井地帶壓裂污染的一趟式管柱結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種分段清除水平井近井地帶壓裂污染的一趟式管柱結(jié)構(gòu)，它主要由連續(xù)油管、安全接頭、安全丟手、油管、剛性扶正器、安全閥門(mén)、封隔器、安全閥門(mén)、定壓閥、篩管、封隔器、導(dǎo)向扶正器依次連接組成，所述剛性扶正器、安全閥門(mén)、封隔器安裝在所述油管上，所述連續(xù)油管、安全接頭、安全丟手、定壓閥、篩管和導(dǎo)向扶正器之間的連接方式均為絲扣連接。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)一次作業(yè)中，清除多個(gè)地層壓裂段污染，沒(méi)有使用次數(shù)的限制。通過(guò)連續(xù)油管將一趟式分段解堵管柱下入井下水平井段，通過(guò)地面增壓泵將高壓氣體注入井內(nèi)，利用管柱的快速降壓功能，在近井壓裂污染地帶與孔隙之間形成壓差，在壓差的作用下清除水平井筒近井地帶污染，提高近井地帶儲(chǔ)層滲透率，增大水平井的產(chǎn)氣能力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種分段清除水平井近井地帶壓裂污染的一趟式管柱結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及油氣田開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，特別涉及一種分段清除水平井近井地帶壓裂污染的一趟式管柱結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著常規(guī)油氣資源儲(chǔ)量不斷減少，非常規(guī)油氣資源的開(kāi)發(fā)逐漸受到重視，而水平井技術(shù)是開(kāi)發(fā)非常規(guī)油氣資源的關(guān)鍵性技術(shù)。水平井具有較大的泄油面積，井控儲(chǔ)量大，單井產(chǎn)量高。近年來(lái)，水平井分段多級(jí)壓裂技術(shù)趨于成熟，進(jìn)一步提高了水平井的生產(chǎn)能力。但是，水平井壓裂過(guò)程中，井筒附近儲(chǔ)層由于壓裂液不能完全返排、地層壓實(shí)等原因，使得近井地帶儲(chǔ)層滲透率大大降低，極大地限制了油氣井生產(chǎn)能力，使得油氣井產(chǎn)量不能達(dá)到預(yù)期效果。目前酸化是清除近井地層污染的常用措施，但酸化存在環(huán)境污染，腐蝕管線等缺點(diǎn)，解堵效果十分有限。因此，提出一種可分段清除水平井近井地帶壓裂污染的一趟式管柱結(jié)構(gòu)，降低近井地帶儲(chǔ)層滲流阻力，提高油氣井的生產(chǎn)能力，同時(shí)不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種分段清除水平井近井地帶壓裂污染的一趟式管柱結(jié)構(gòu)，用于清除體積壓裂過(guò)程中造成的近井地帶污染，提高近井地帶儲(chǔ)層滲透率，降低流體流動(dòng)阻力，增大油氣井的生產(chǎn)能力。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種用于分段清除水平井近井地帶壓裂污染的一趟式管柱結(jié)構(gòu)，所述管柱結(jié)構(gòu)主要由連續(xù)油管、安全接頭、安全丟手、油管、剛性扶正器、安全閥門(mén)、封隔器、安全閥門(mén)、定壓閥、篩管、封隔器、導(dǎo)向扶正器依次連接組成。該管柱結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)加壓和快速降壓功能，利用連續(xù)油管下入管柱串分段清除水平井壓裂污染，降低井底附近滲流阻力。
[0006]其中，所述連續(xù)油管、安全接頭、安全丟手、定壓閥、篩管和導(dǎo)向扶正器之間的連接方式均為絲扣連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述定壓閥可在油管柱內(nèi)定壓閥進(jìn)出口兩端形成壓差，定壓閥型號(hào)根據(jù)施工條件進(jìn)行選擇。
[0008]其中，所述安全閥門(mén)安裝在油管管壁上，該安全閥門(mén)在一定壓差作用下打開(kāi)，當(dāng)壓差降低到一定值時(shí)，安全閥門(mén)關(guān)閉，具體壓差大小可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0009]進(jìn)一步地，所述安全閥門(mén)開(kāi)啟壓差大于定壓閥兩端形成的壓差。
[0010]進(jìn)一步地，所述封隔器可重復(fù)坐封、解封。
[0011]進(jìn)一步地，所述水平井壓裂井段的加壓和井底快速降壓是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0012](I)通過(guò)連續(xù)油管將水平管柱下放到體積壓裂井段，關(guān)閉油套環(huán)空，向管柱內(nèi)加壓注氣，當(dāng)壓力升至一定數(shù)值時(shí)，在油管柱內(nèi)外壓差作用下封隔器坐封，密封該壓裂井段，固定解堵管柱。持續(xù)向管柱內(nèi)注氣，當(dāng)管柱內(nèi)壓力升高到一定值時(shí)，停止注氣，實(shí)現(xiàn)水平井段及體積壓裂儲(chǔ)層的加壓。
[0013](2)放空油套環(huán)空壓力，管柱內(nèi)與環(huán)空之間壓力差不斷增大，當(dāng)該壓力差大于封隔器上方安全閥門(mén)的開(kāi)啟壓差時(shí)，上方安全閥門(mén)打開(kāi)，油管與油套環(huán)空由安全閥門(mén)連通，管柱內(nèi)高壓氣體通過(guò)油套環(huán)形空間放出，油管柱內(nèi)壓力迅速降低，同時(shí)定壓閥關(guān)閉。
[0014](3)由于定壓閥關(guān)閉，在井底壓裂井段附近與油管柱內(nèi)之間形成壓力差。油管柱內(nèi)壓力不斷降低，當(dāng)壓差大于兩個(gè)封隔器中間安全閥門(mén)開(kāi)啟壓差時(shí)，安全閥門(mén)開(kāi)啟，氣體通過(guò)下方安全閥門(mén)進(jìn)入管柱內(nèi)，再?gòu)纳戏桨踩y門(mén)溢出到環(huán)空，實(shí)現(xiàn)井底快速降壓。
[0015]本發(fā)明提供一種分段清除水平井近井地帶壓裂污染的一趟式管柱結(jié)構(gòu)，該管柱結(jié)構(gòu)由連續(xù)油管、安全接頭、安全丟手、油管、剛性扶正器、安全閥門(mén)、封隔器、安全閥門(mén)、定壓閥、篩管、封隔器、導(dǎo)向扶正器依次連接組成。首先通過(guò)連續(xù)油管下入帶有加壓和快速降壓功能管柱結(jié)構(gòu)，隨后從井口向井底加壓注入高壓氣體，通過(guò)定壓閥作用使油管柱內(nèi)形成壓差，在該壓差作用下封隔器膨脹坐封，封隔井底壓裂井段和油套環(huán)空，實(shí)現(xiàn)封隔壓裂井段的加壓。持續(xù)加壓注氣，當(dāng)安全閥門(mén)兩端壓差達(dá)到一定值時(shí)，通過(guò)打開(kāi)上、下兩個(gè)安全閥門(mén)，連通井底和油套環(huán)空，實(shí)現(xiàn)水平井段儲(chǔ)層的快速降壓。最后在壓裂井段儲(chǔ)層巖石孔隙與水平井底之間形成氣體高壓差，氣體高壓差產(chǎn)生推動(dòng)作用力將壓裂液返排，疏松壓實(shí)層，提高近井地帶儲(chǔ)層的滲透率。
【附圖說(shuō)明】
:
[0016]以下附圖僅旨在對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋?zhuān)⒉幌薅ū景l(fā)明的范圍，其中:
[0017]圖1:注氣管柱串不意圖
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明提供一種分段清除水平井筒近井地帶壓裂污染的一趟式管柱結(jié)構(gòu)，該管柱結(jié)構(gòu)由連續(xù)油管1、安全接頭2、安全丟手3、油管6、剛性扶正器4、安全閥門(mén)5、封隔器7、安全閥門(mén)8、定壓閥9、篩管10、封隔器11、導(dǎo)向扶正器12依次連接組成。
[0019]本發(fā)明是這樣實(shí)施的，首先通過(guò)連續(xù)油管I下入分段清除壓裂污染的管柱結(jié)構(gòu)，關(guān)閉油套環(huán)空，隨后從井口向井底注入彈性可壓縮氣體13。氣體13通過(guò)定壓閥9，經(jīng)篩管10進(jìn)入壓裂儲(chǔ)層段，并在定壓閥9兩端形成壓差，使油管6與環(huán)形空間產(chǎn)生定壓差。在該壓差作用下封隔器7、11坐封，將該井段與其他水平壓裂井段封隔，進(jìn)行分段清除壓裂污染施工。持續(xù)注入高壓氣體13，實(shí)現(xiàn)壓裂裂縫空間及近井儲(chǔ)層孔隙的加壓，接著放空油套環(huán)形空間。當(dāng)油管6內(nèi)壓力升高到一定值時(shí)，安全閥門(mén)5在壓差作用下打開(kāi)，同時(shí)停止注入高壓氣體13，安全閥門(mén)5、8的開(kāi)啟壓差大于定壓閥10兩端形成的壓差。管柱串內(nèi)高壓氣體13經(jīng)安全閥門(mén)5進(jìn)入油套環(huán)空，油管6內(nèi)壓力降低，定壓閥9關(guān)閉，同時(shí)在安全閥8兩側(cè)形成壓差。當(dāng)油管6內(nèi)壓力繼續(xù)降低至某一值時(shí)，安全閥門(mén)8打開(kāi)，高壓氣體13攜帶未返排的壓裂液進(jìn)入油管6，并通過(guò)安全閥門(mén)5進(jìn)入環(huán)空，進(jìn)而排出地面。同時(shí)，高壓氣體的排出會(huì)疏松壓裂裂縫表面壓實(shí)帶，進(jìn)一步提高近井地層的滲透率。隨著高壓氣體13的持續(xù)排出，油管6與環(huán)形空間之間的壓差不斷降低，當(dāng)壓差分別降低到安全閥5、8的關(guān)閉壓差時(shí)，安全閥5、8關(guān)閉。上提連續(xù)油管1，封隔器7、11自動(dòng)解封，將管柱放置在另一壓裂井段，重復(fù)上述步驟即可逐段清除壓裂污染。當(dāng)上提管柱遇卡或發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)連續(xù)油管I將管柱下放至水平井趾端，操作安全丟手3使連續(xù)油管I與清除壓裂污染管柱分離，確保油氣井的正常生產(chǎn)。
[0020]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以上述實(shí)施方式為限，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明所揭示的等效修改或變化，皆應(yīng)納入權(quán)利要求中記載的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于分段清除水平井近井地帶壓裂污染的一趟式管柱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述管柱結(jié)構(gòu)包括:由上至下順次連接連續(xù)油管、安全接頭、安全丟手、油管、剛性扶正器、安全閥門(mén)、封隔器、安全閥門(mén)、定壓閥、篩管、封隔器、導(dǎo)向扶正器。2.如權(quán)利要求1所述的一種用于分段清除水平井近井地帶壓裂污染的一趟式管柱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連續(xù)油管、安全接頭、安全丟手、定壓閥、篩管和導(dǎo)向扶正器之間的連接方式均為絲扣連接。3.如權(quán)利要求1所述的一種用于分段清除水平井近井地帶壓裂污染的一趟式管柱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述封隔器可重復(fù)坐封、解封。
【文檔編號(hào)】E21B34/06GK106089104SQ201610607296
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月29日 公開(kāi)號(hào)201610607296.2, CN 106089104 A, CN 106089104A, CN 201610607296, CN-A-106089104, CN106089104 A, CN106089104A, CN201610607296, CN201610607296.2
【發(fā)明人】張遂安, 馬雄強(qiáng), 姬靖皓, 袁玉, 王洪利
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油大學(xué)(北京)