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CN111255427A - 油井机械分层压裂的方法 - Google Patents

油井机械分层压裂的方法 Download PDF

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CN111255427A
CN111255427A CN202010049539.1A CN202010049539A CN111255427A CN 111255427 A CN111255427 A CN 111255427A CN 202010049539 A CN202010049539 A CN 202010049539A CN 111255427 A CN111255427 A CN 111255427A
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杨新克
张立义
韩俊伟
王金龙
郭长永
焦吾达
陈禹新
鲁文婷
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Abstract

本发明提供了一种油井机械分层压裂的方法。油井机械分层压裂的方法，包括：向套管内下入油管，执行坐井口作业；注入完井液，使完井液在油管和套管之间的液面超过顶层封隔器的顶部；将所有封隔器均坐封，然后将油管的底部的截止阀关闭；将油管的顶部的液压循环阀开启，进行循环压井操作；对套管的上部进行打压试压，用完井液替出套管内的剩余的泥浆，执行拆井口作业；进行丢手操作，使油管的位于丢手接头以上的部分与油管的位于丢手接头以下的部分分离，执行坐井口采油树作业；进行分层压裂操作，注入压裂液；完成分层压裂操作后，直接从油管进行生产。本发明解决了现有技术中的压裂不精准安全、施工工序多的问题。

Description

油井机械分层压裂的方法
技术领域
本发明涉及油田分层压裂工艺技术领域，具体而言，涉及一种油井机械分层压裂的方法。
背景技术
目前油田已开始向深层找油，越来越多的深井、高温高压井需要进行压裂作业，但目前此类井的压裂工艺受管柱、井况等条件的约束，无法安全、高效的实现压裂目标。
现有油井的分层压裂一般采用2种方式，一为机械式分段压裂，主要采用封隔器、压裂滑套等配套工具，压裂液体直接从油管内实现对地层的封隔和压裂。但这种多级分压方式存在入井工具多、管柱工序复杂的问题，用于一般常温常压井中效果较好，但用在高温高压超深井井中，由于井下压力高，采用常规多级压裂管柱存在下入工具多，施工工序复杂等问题导致管柱作业安全风险大，所以一般超深高压井均采用多次管柱作业，逐级上返的方式进行压裂，这样完成全部层段压裂的时间很长，管柱作业次数多，高密度压井液的性能稳定性受到挑战，地层受污染概率大大增加。同时超深井中长油管柱会导致的压裂液摩阻大泵压高，无法实现大排量压裂。二为暂堵转向分压方式，即一次性完成各层射孔后，先压裂第一级，完成压裂后，投暂堵剂堵住前期压裂射孔眼压裂第二级，以此类推完成多级压裂。这种方式适用范围有限，不能实现精准压裂，压裂效果不易评估，不适用于高压井。
由此可知，现有技术中存在压裂不精准安全、施工工序多的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种油井机械分层压裂的方法，以解决现有技术中压裂不精准安全、施工工序多的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种油井机械分层压裂的方法，包括：向套管内下入油管，执行坐井口作业；注入完井液，使完井液在油管和套管之间的液面超过顶层封隔器的顶部；将所有封隔器均坐封，然后将油管的底部的截止阀关闭；将油管的顶部的液压循环阀开启，进行循环压井操作；对套管的上部进行打压试压，用完井液替出套管内的剩余的泥浆，执行拆井口作业；进行丢手操作，使油管的位于丢手接头以上的部分与油管的位于丢手接头以下的部分分离，执行坐井口采油树作业；进行分层压裂操作，注入压裂液；完成分层压裂操作后，直接从油管进行生产。
进一步地，截止阀连接在油管的下部，关闭截止阀，使油管的内部在截止阀处上下不连通并保持密封。
进一步地，液压循环阀采用油套环空打压的方式开启，液压循环阀开启后，油管和套管连通，以进行循环压井操作。
进一步地，分层压裂操作包括如下步骤：步骤S11：通过向油管内投球，打开油管内的第一级射孔段的喷砂滑套，向油管和套管内同时注入压裂液，进行第一级射孔段的压裂作业；步骤S12：第一级射孔段的压裂作业完成后，投球打开第二级射孔段的喷砂滑套，进行第二级射孔段的压裂作业，之后以此类推，完成第N级射孔段的压裂作业。
进一步地，在进行分层压裂操作时，向油管和套管内同时注入压裂液。
进一步地，丢手操作完成后，将油管全部从套管内取出，直接在套管内进行分层压裂操作。
进一步地，顶层封隔器是悬挂式封隔器顶层封隔器。
进一步地，位于相邻两个封隔器之间的喷砂滑套为多个。
进一步地，套管上设置有多簇射孔孔眼，多个喷砂滑套分别对应多簇射孔孔眼。
进一步地，油井机械分层压裂的方法还包括修井作业，在进行修井作业时包括如下步骤：步骤S21：进行循环压井操作；步骤S22：将油管的位于丢手接头以上的部分取出；步骤S23：向套管内下入打捞管柱连接专用工具，进行打捞作业。
应用本发明的技术方案，通过套管与油管同时注入压裂液或单独从套管内注入压裂液，能够有效降低沿程摩阻，大幅降低地面泵压，实现大排量压裂改造；通过分层压裂操作，实现了高压深井的逐级精确压裂；一趟油管入井即可完成所有分层压裂操作，大大减少了施工次数及施工工序，同时施工次数及施工工序的减少使得压裂操作时间缩短，进而使得高密度压井液的性能一直保持稳定，保证了压裂操作的安全。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明中的油井机械分层压裂的方法的流程图；
图2示出了本发明的第一个实施例中的注入完井液的示意图；
图3示出了图2所示的实施例中的循环压井的示意图；
图4示出了图2所示的实施例中的丢手操作及分层压裂的示意图；
图5示出了图2所示的实施例中的分层压裂的示意图；
图6示出了图2所示的实施例中的从油管进行生产的示意图；
图7示出了本发明的第二个实施例中的多个喷砂滑套的示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、油管；11、液压循环阀；12、丢手接头；13、顶层封隔器；14、喷砂滑套；15、非顶层封隔器；16、截止阀；20、第一级射孔段；30、第二级射孔段；40、第三级射孔段；50、套管。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
为了解决现有技术中压裂不精准安全、施工工序多的问题，本发明提供了一种油井机械分层压裂的方法。
实施例一
如图1至图6所示，本发明的油井机械分层压裂的方法，包括：向套管50内下入油管10，执行坐井口作业；注入完井液，使完井液在油管10和套管50间的液面超过顶层封隔器13的顶部；将所有封隔器均坐封，然后将油管10的底部的截止阀16关闭；将油管10的顶部的液压循环阀11开启，进行循环压井操作；对套管50的上部进行打压试压，用完井液替出套管50内的剩余的泥浆，执行拆井口作业；进行丢手操作，使油管10的位于丢手接头12以上的部分与油管10的位于丢手接头12以下的部分分离，执行坐井口采油树作业；进行分层压裂操作，注入压裂液；完成分层压裂操作后，直接从油管10进行生产。
通过套管50与油管10同时注入压裂液，能够有效降低沿程摩阻，大幅降低地面泵压，实现大排量压裂改造；通过分层压裂操作，实现了高压深井的逐级精确压裂；一趟油管10入井即可完成所有分层压裂操作，大大减少了施工次数及施工工序，同时施工次数及施工工序的减少使得压裂操作时间缩短，进而使得高密度压井液的性能一直保持稳定，保证了压裂操作的安全。
如图2所示，截止阀16连接在油管10的下部，关闭截止阀16，使油管10的内部在截止阀16处上下不连通并保持密封，使得油管10自截止阀16处以上成为密封的整体，从而保证在压裂操作过程中不会发生压力泄露。
如图3所示，液压循环阀11采用油套环空打压的方式开启，液压循环阀11开启后，油管10和套管50连通，以进行循环压井操作。循环压井操作可以将套管50内的高比重泥浆替换至地面，建立套管与地层的压力平衡，防止井喷发生。
本发明中的分层压裂操作包括如下步骤：步骤S11：通过向油管10内投球，打开油管10内的第一级射孔段20的喷砂滑套14，向油管10和套管50内同时注入压裂液，进行第一级射孔段20的压裂作业；步骤S12：第一级射孔段20的压裂作业完成后，投球打开第二级射孔段30的喷砂滑套14，进行第二级射孔段30的压裂作业，之后以此类推，完成第N级射孔段的压裂作业。
如图4至图5所示，在本实施例中，通过向油管10内投球，打开油管10内的第一级射孔段20的喷砂滑套14，然后向油管10和套管50内同时注入压裂液，进行第一级射孔段20的压裂作业。第一级射孔段20的压裂作业完成后，投球打开第二级射孔段30的喷砂滑套14，进行第二级射孔段30的压裂作业。之后投球打开第三级射孔段40的喷砂滑套14，完成第三级射孔段的压裂作业。
具体的，在进行分层压裂操作时，向油管10和套管50内同时注入压裂液。套管50与油管10同时注入压裂液，能够有效降低沿程摩阻，大幅降低地面泵压，实现大排量的压裂改造。
如图6所示，分层压裂操作完成后，可以从油管10进行生产。
可选的，丢手操作完成后，将油管10全部从套管50内取出，直接在套管50内进行分层压裂操作。分层压裂操作完成后直接投产，减少了施工的工序。
需要说明的是，本实施例中的封隔器根据封隔器位于油管10上的位置分为顶层封隔器13和非顶层封隔器15。其中，顶层封隔器13是悬挂式封隔器。选择悬挂式封隔器作为油管10的顶层的封隔器，可以实现一趟油管坐封，且不需要单独的坐封工具，通过地面打压方式即可坐封悬挂式封隔器。
油井机械分层压裂的方法还包括修井作业，在进行修井作业时包括如下步骤：步骤S21：进行循环压井操作；步骤S22：将油管10的位于丢手接头12以上的部分取出；步骤S23：向套管50内下入打捞管柱连接专用工具，进行打捞作业。
在本实施例中，后期如需修井，先进行循环压井操作，然后将油管10的位于丢手接头12以上的部分取出，向套管50内下入打捞管柱连接专用工具进行顶层封隔器13、非顶层封隔器15和喷砂滑套14的打捞作业，修井作业简易快捷。
实施例二
与实施例一的区别在于，喷砂滑套14的个数、套管50的射孔孔眼的个数与实施例一中不同。
具体的，如图7所示，位于相邻两个封隔器之间的喷砂滑套14为多个。套管50上设置有多簇射孔孔眼，多个喷砂滑套14分别对应多簇射孔孔眼。在相邻两个封隔器之间设置多个喷砂滑套以及对应的多簇射孔孔眼，能够提高分层压裂操作的完成速度，缩短分层压裂操作时间，使得压井液的性能一直保持稳定，保证压裂操作的安全。
需要说明的是，该实施例产品所采用的方法，也是上述实施例一中所述的方法，故这里就不赘述了。从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
1、有效降低沿程摩阻，大幅降低地面泵压，实现大排量压裂改造。
2、实现了高压深井的逐级精确压裂。
3、大大减少了施工次数及施工工序。
4、压井液的性能一直保持稳定，保证了压裂操作的安全。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

Claims (10)

1.一种油井机械分层压裂的方法，其特征在于，所述油井机械分层压裂的方法包括：
向套管(50)内下入油管(10)，执行坐井口作业；
注入完井液，使所述完井液在所述油管(10)和所述套管(50)之间的液面超过顶层封隔器(13)的顶部；
将所有封隔器均坐封，然后将所述油管(10)的底部的截止阀(16)关闭；
将所述油管(10)的顶部的液压循环阀(11)开启，进行循环压井操作；
对所述套管(50)的上部进行打压试压，用完井液替出所述套管(50)内的剩余的泥浆，执行拆井口作业；
进行丢手操作，使所述油管(10)的位于丢手接头(12)以上的部分与所述油管(10)的位于丢手接头(12)以下的部分分离，执行坐井口采油树作业；
进行分层压裂操作，注入压裂液；
完成所述分层压裂操作后，直接从所述油管(10)进行生产。
2.根据权利要求1所述的油井机械分层压裂的方法，其特征在于，所述截止阀(16)连接在所述油管(10)的下部，关闭所述截止阀(16)，使所述油管(10)的内部在所述截止阀(16)处上下不连通并保持密封。
3.根据权利要求1所述的油井机械分层压裂的方法，其特征在于，所述液压循环阀(11)采用油套环空打压的方式开启，所述液压循环阀(11)开启后，所述油管(10)和所述套管(50)连通，以进行所述循环压井操作。
4.根据权利要求1所述的油井机械分层压裂的方法，其特征在于，所述分层压裂操作包括如下步骤：
步骤S11：通过向所述油管(10)内投球，打开所述油管(10)内的第一级射孔段(20)的喷砂滑套(14)，向所述油管(10)和所述套管(50)内同时注入所述压裂液，进行第一级射孔段(20)的压裂作业；
步骤S12：所述第一级射孔段(20)的压裂作业完成后，投球打开第二级射孔段(30)的喷砂滑套(14)，进行第二级射孔段(30)的压裂作业，之后以此类推，完成第N级射孔段的压裂作业。
5.根据权利要求1所述的油井机械分层压裂的方法，其特征在于，在进行所述分层压裂操作时，向所述油管(10)和所述套管(50)内同时注入所述压裂液。
6.根据权利要求1所述的油井机械分层压裂的方法，其特征在于，所述丢手操作完成后，将所述油管(10)全部从所述套管(50)内取出，直接在所述套管(50)内进行所述分层压裂操作。
7.根据权利要求1所述的油井机械分层压裂的方法，其特征在于，所述顶层封隔器(13)是悬挂式封隔器。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的油井机械分层压裂的方法，其特征在于，位于相邻两个封隔器之间的喷砂滑套(14)为多个。
9.根据权利要求8所述的油井机械分层压裂的方法，其特征在于，所述套管(50)上设置有多簇射孔孔眼，多个所述喷砂滑套(14)分别对应所述多簇射孔孔眼。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的油井机械分层压裂的方法，其特征在于，所述油井机械分层压裂的方法还包括修井作业，在进行所述修井作业时包括如下步骤：
步骤S21：进行所述循环压井操作；
步骤S22：将所述油管(10)的位于丢手接头(12)以上的部分取出；
步骤S23：向所述套管(50)内下入打捞管柱连接专用工具，进行打捞作业。
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