裸眼水平井多簇滑套分段压裂方法

摘要

本发明公开了一种裸眼水平井多簇滑套分段压裂管柱及其压裂方法，是在目前成熟的裸眼水平井分段压裂工艺技术基础上，引入投球开启式多簇滑套，主要的做法是在每个封隔段内安装几组多簇滑套，安装完成后，通过投放一个球，在一个封隔段内可以逐级打开几组多簇压裂滑套，同时与标准的投球开启式滑套配合使用达到隔离各压裂段的目的。这种新工艺能够在每一封隔段内形成几条主裂缝，对储层改造力度大，同时扩大了泄流体积，解决了目前裸眼水平井分段压裂中每一封隔段内安装一个滑套只形成一条主裂缝的不足，大大提高了压裂效果，同时也能最大程度的提高油气井的产量。

主权项

一种裸眼水平井多簇滑套分段压裂方法，其中该方法所使用的裸眼水平井多簇滑套分段压裂管柱包括套管(18)、布置在套管(18)内部的油管(19)、悬挂器(1)、设置在油管(19)上的若干个裸眼封隔器(2、6、7、11、12)、若干个标准投球开启式滑套(5、10)、压力开启式滑套(13)、座封球座(14)、浮鞋(15)、用于将油管(19)固定在套管(18)内的水力锚(16)以及插入密封(17)，其特征在于：每两个所述裸眼封隔器构成有一个封隔段(Ⅱ、Ⅲ)，其中所述套管(18)内最后一个裸眼封隔器(12)与套管(18)尾端构成第一封隔段(Ⅰ)，其他封隔段(Ⅱ、Ⅲ)内设有若干个投球开启式多簇滑套(3、4、8、9)，其他封隔段(Ⅱ、Ⅲ)内且位于该封隔段内(Ⅱ、Ⅲ)最后一个投球开启式多簇滑套(4、9)的后部均设有一所述标准投球开启式滑套(5、10)，所述压力开启式滑套(13)、座封球座(14)以及浮鞋(15)依次设置在油管(19)内尾部；所述投球开启式多簇滑套包括外筒(101)，所述外筒(101)上端形成有内螺纹，下端形成有外螺纹，该外筒(101)外壁上部周向均布有多个排液孔(109)，还包括内滑套(108)、组合球座(112)、导向器(110)、扩张器(117)、上压盖(102)、下压盖(116)以及球(111)，所述内滑套(108)通过剪钉(107)安装在外筒(101)内壁，该内滑套(108)中部周向均布有多个方孔，每个所述方孔中对应安装有一球座体(115)，每个所述球座体(115)对合构成所述组合球座(112)，所述组合球座(112)内壁上部形成有短斜面，下部形成有长斜面，所述组合球座(112)上端设有导向器(110)，下端设有扩张器(117)，所述导向器(110)为一环形体且其内壁形成有一用于将球(111)导向组合球座(112)短斜面处的环形斜面，所述导向器(110)上端设有上压盖(102)，所述上压盖(102)螺纹连接在内滑套(108)内壁上部，该上压盖(102)一端顶在导向器(110)的上端并将导向器(110)压紧在组合球座(112)上，所述扩张器(117)外壁上部形成有一环形的前端斜面，下部与下压盖(116)内壁贴合，所述前端斜面与长斜面贴合，所述下压盖(116)螺纹连接在内滑套(108)内壁下部，该下压盖(116)与扩张器(117)之间设有一弹簧(114)，所述外筒(101)内壁上且位于组合球座(112)下方形成有一与组合球座(112)相匹配的环形开启槽(113)；每个所述排液孔(109)中均设有一暂堵片(106)，且每个所述暂堵片(106)均由一暂堵压盖(105)压紧在排液孔(109)中；所述排液孔(109)上端且位于内滑套(108)与外筒(101)内壁之间、剪钉(107)下端且位于内滑套(108)与外筒(101)内壁之间以及导向器(110)与内滑套(108)之间均设有密封圈(103)；所述内滑套(108)上、下端均设有一紧定螺钉(104)，两个所述紧定螺钉(104)均穿过内滑套(108)分别顶在上、下压盖(102、116)的螺纹面上；通过该裸眼水平井多簇滑套分段压裂管柱实现的压裂方法，其包括如下步骤：1)裸眼段完钻后，经过通井、刮削、模拟管柱通井工序，保证井眼光滑，为下入完井管柱做好井筒准备；2)按照施工管柱设计用钻杆下入完井管柱；3)用KCl水溶液顶替井筒内全部泥浆至泥浆罐，直到进出口水溶液性能一致；4)替完泥浆后，投低密度座封球至座封球座(14)处,用水泥车泵送球到位，钻杆内加压座封裸眼封隔器(2、6、7、11、12)和悬挂器(1)；5)座封完成后，钻杆内继续升高压力，丢开悬挂器(1)，上提钻杆，钻杆内打压，检验悬挂器(1)的密封性，稳压，压降合格后，起出钻杆；6)下插入密封装置，回接油管至井口，完成压裂施工管柱,并进行回接管柱的验封；7)验封合格后，套管(18)不泄压，油管(19)内加压打开压力开启式滑套(13)，安装压裂井口，等待压裂；8)压裂车组摆放、连接完成后，地面高压管线试压，合格后方可进行压裂施工；9)开始进行第一封隔段第Ⅰ段压裂施工时，套管(18)先打平衡压力,随着第一封隔段第Ⅰ段施工压力的升高，平衡压力随之升高，但不得超过30MPa；10)按照压裂泵注程序进行第一封隔段第Ⅰ段压裂施工，第一封隔段第Ⅰ段加砂完成后待砂浓度降至10kg/m³后，送球泵车开始打压，从旋塞阀投入其他封隔段第Ⅱ段滑套打开所需的球，关闭旋塞阀，送球泵车停泵，检查球是否投出，当支撑剂顶替到位后排量由2‑3m³/min降至1.5m³/min并在此时泵送球，待球落入投球开启式多簇滑套(8)内的球座后，加压打开第一级投球开启式多簇滑套(8)，在打开第一级投球开启式多簇滑套(8)的同时，球能够通过第一级投球开启式多簇滑套(8)内的组合球座到达第二级投球开启式多簇滑套(9)内，同样加压后打开第二级投球开启式多簇滑套(9)，球通过第二级投球开启式多簇滑套(9)内的组合球座后到达标准投球开启式滑套(10)的球座，继续升高压力打开标准投球开启式滑套(10)和投球开启式多簇滑套(8、9)排液孔处的暂堵片，进行其他封隔段第Ⅱ段的多簇压裂施工；11)应用同样的施工方法，完成其他封隔段第Ⅲ段、第Ⅳ及后续层段的多簇压裂施工；12)压裂施工完成后，关井压力扩散，随后开始防喷排液。