CN111997578A - 水平井重复压裂的完井装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水平井重复压裂的完井装置和方法，该水平井重复压裂的完井装置包括：套管、悬挂尾管、封堵头；悬挂尾管一端悬挂设置在套管内的水平段跟部；封堵头设置于悬挂尾管的另一端以封堵悬挂尾管，完井操作中通过在悬挂尾管内下入射孔装置，以对套管和/或悬挂尾管进行射孔。本发明通过在管套内下入悬挂尾管，可以对已有射孔孔眼但未改造层段进行重复压裂，解决目前水平井面临分段重复压裂问题，实现较大排量体积重复压裂，提高单井产量，降低措施成本，提高重复压裂效果和油田最终采收率。

Description

水平井重复压裂的完井装置和方法

技术领域

本发明涉及油气田开发领域，尤其涉及一种水平井重复压裂的完井装置和方法。

背景技术

如今大部分水平井前期进行了增产措施，提高了单井产量，但受彼时完井技术发展等因素的影响，水平井部分层段仍然保持未改造状态，油气仅从已改造层段采出，未进行改造的层段采出程度可能显著低于已改造层段。因此，初次压裂酸化后，经过一段时间的生产，产量逐渐递减，就可能需要对未压裂酸化层段，或者初次压裂酸化不充分的层段进行重复改造，从而提高产量及采出程度。但是初次完井造成套管已经分段多簇射孔并生产，而很难再有效地通过已有射孔孔眼对未改造层段进行增产措施。这就需要采用改进完井方法对分段压裂后的井筒进行重新完井。

目前国内用于水平井重复压裂完井的方式主要有四种：其一是采用动态多级暂堵的方式，通过优化设计泵注程序，利用可降解材料封堵已改造层段后，再压开新缝，此方式已用于非常规水平井重复压裂，但是实际施工过程中广泛存在封堵失效或者未成功封堵的情况，导致重复压裂工艺失败。其二是双封单卡技术，通过下入带封隔器油管，准确卡准未改造目的层段进行改造措施，但是工艺较为复杂，且受施工管柱影响排量受限，作业时间长，配套作业耗时长，成本较高。其三是引进国外的液体胶塞技术，即在水平井套管内下入油管，向油管内注入液体胶塞，通过油管与套管环空循环的方式，使得液体胶塞充满环空并凝固，以有效封堵全井段，便于重复压裂，但此方法全井段下入油管迫使采用油管注入方式开展重复压裂措施，施工排量受限；其四是引入国外膨胀管技术，即下入膨胀管，在需要封堵井段，采用液压等方式迫使膨胀管膨胀紧密贴合在套管上，实现有效封堵，但此方法不利于低渗老区或致密油区经济有效重复压裂。

发明内容

为了有效地通过已有射孔孔眼对未改造层段进行增产，本发明提供了一种水平井重复压裂的完井装置和方法。

第一方面，本发明提供了一种水平井重复压裂的完井装置，所述水平井重复压裂的完井装置包括：套管、悬挂尾管、封堵头；

所述悬挂尾管一端悬挂设置在套管内的水平段跟部；

所述封堵头设置于悬挂尾管的另一端以封堵悬挂尾管，完井操作中通过在悬挂尾管内下入射孔装置，以对所述套管和/或所述悬挂尾管进行射孔。

进一步地，水平井重复压裂的完井装置还包括：分压装置；

所述分压装置设置在所述悬挂尾管内，用于封堵已完成压裂的井段。

进一步地，水平井重复压裂的完井装置还包括：封隔器；

所述悬挂尾管一端通过所述封隔器悬挂设置在套管内。

进一步地，悬挂尾管外壁与所述套管内壁间形成环形空间。

进一步地，所述环形空间内包含水泥或可降解流体。

进一步地，所述分压装置包括：桥塞、连续油管带底封。

进一步地，所述悬挂尾管由对接的尾管段组成。

进一步地，所述悬挂尾管由流动控制所述完井装置的尾管段组成。

第二方面，本发明提供了一种水平井重复压裂的完井方法，所述方法利用第一方面所述的水平井重复压裂的完井装置进行完井，所述方法包括：

将所述悬挂尾管放入所述套管内；

将射孔装置放入所述悬挂尾管内，利用射孔装置对悬挂尾管和/或套管射孔形成孔眼；

由所述孔眼向地层泵注压裂液；

地层油气通过孔眼进入所述悬挂尾管中以采出。

进一步地，将射孔装置放入所述悬挂尾管内，利用射孔装置对悬挂尾管和/或套管射孔形成孔眼包括：

若套管存在孔眼，则只对所述悬挂尾管进行射孔，若套管不存在孔眼，则同时对悬挂尾管和套管射孔。

本发明通过在管套内下入悬挂尾管，可以对已有射孔孔眼但未改造层段进行重复压裂，解决目前水平井面临分段重复压裂问题，实现较大排量下的体积重复压裂，提高单井产量，降低措施成本，提高重复压裂效果和油田最终采收率。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1为本发明实施例提供的水平井重复压裂的完井装置结构示意图；

图2为本发明实施例提供的水平井重复压裂的完井方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

现有大部分水平井前期进行了增产措施，提高了单井产量，但受彼时完井技术发展等因素的影响，水平井部分层段仍然保持未改造状态，油气仅从已改造层段采出，未进行改造的层段采出程度可能显著低于已改造层段。因此，初次压裂酸化后，经过一段时间的生产，产量逐渐递减，就可能需要对未压裂酸化层段，或者初次压裂酸化不充分的层段进行重复改造，从而提高产量及采出程度。但是初次完井造成套管已经分段多簇射孔并生产，而很难再有效地通过已有射孔孔眼对未改造层段进行增产措施，为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种水平井重复压裂的完井装置和方法。

本发明实施例提供了一种水平井重复压裂的完井装置，该水平井重复压裂的完井装置包括：套管、悬挂尾管、封堵头；

悬挂尾管一端悬挂设置在套管内的水平段跟部；

封堵头设置于悬挂尾管的另一端以封堵悬挂尾管，完井操作中通过在悬挂尾管内下入射孔装置，以对套管和/或悬挂尾管进行射孔。

具体为，如图1所示，图1是本发明实施例提供的水平井重复压裂的完井装置结构示意图。图中水平井重复压裂的完井装置包括：套管1、悬挂尾管2、封堵头3，其中，悬挂尾管2的截面形状可恒定一致，也可渐进变化；悬挂尾管2尾端部分的外径或截面面积要小于悬挂尾管上端，可通过改变管壁壁厚实现，或通过厚度不同的涂层实现，无论悬挂尾管外径如何变化，其内径须保持不变，或大体保持不变。套管1为水平井原套管，管径一般为5.5寸。

如图1所示，在水平井筒套管1内下入悬挂尾管2，直井段为原套管，该尾管悬挂于水平段跟部，将形成尾管通道，用于重复压裂措施；在悬挂尾管的另一端内设置封堵头3，用以封堵悬挂尾管。在进行完井操作中，通过在悬挂尾管2内下入射孔装置4，利用射孔装置4对管套1和/或悬挂尾管2进行射孔，通过射孔孔眼向地层泵注压裂液，进行重复压裂。其中，根据改造层段可优选两种射孔方式：如图1中标号8：套管不存在孔眼，则同时对悬挂尾管和套管射孔；如图1中标号9：对应套管已有孔眼，只对悬挂尾管射孔。

需要说明的是，在本发明实施例中，施工管柱为直井段原套管(套管1)+水平井段尾管(悬挂尾管2)，管径大于油管管径，注入摩阻为直井套管摩阻与水平段尾管摩阻之和，可根据实际套管与尾管管径，进行施工排量优化，确保体积压裂所需的较高施工排量，能够实现大排量的效果。

本发明实施例通过在管套内下入悬挂尾管，可以对已有射孔孔眼但未改造层段进行重复压裂，解决目前水平井面临分段重复压裂问题，实现较大排量体积重复压裂，提高单井产量，降低措施成本，提高重复压裂效果和油田最终采收率。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例：水平井重复压裂的完井装置还包括：分压装置；

分压装置设置在悬挂尾管内，用于封堵已完成压裂的井段。

具体为，如图1所示，在悬挂尾管2内设置分压装置5，用于重复压裂分压，封堵已完成压裂的井段。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例：水平井重复压裂的完井装置还包括：封隔器；

悬挂尾管一端通过封隔器悬挂设置在套管内。

具体为，如图1所示，图中封隔器6连接在悬挂尾管2管串前端，用于将悬挂尾管2固定在套管1上。

本发明实施例在悬挂尾管上部安装封隔装置，用于固定悬挂尾管，以使尾管稳定保持。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例：悬挂尾管外壁与套管内壁间形成环形空间。

具体为，如图1所示，通过在悬挂尾管2和套管1间设置封隔器6，使得悬挂尾管2外壁和套管1内壁之间形成环形空间7。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例：环形空间内包含水泥或可降解流体。

具体为，在重复压裂措施之前，可通过向环行空间7中灌注水泥，将套管与尾管之间环空永久封堵；或者灌注其他可交联、固化材料，暂堵环空，措施后破胶或降解，解除封堵，控制流体在环空内的流动，以产生限流或避免限流。

本发明实施例通过向环形空间注入水泥或其他可交联、固化、可降解材料，防止进行压裂时，压裂液进入环形空间内流动。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例：分压装置包括：桥塞、连续油管带底封。

具体为，本发明实施例分压装置可以为桥塞、连续油管带底封等，需要说明的是，本发明实施例不对分压装置作具体限定。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例：悬挂尾管由对接的尾管段组成。

具体为，悬挂尾管2可由一系列有效对接的尾管段构成；或是对接至连接装置或者流动控制装置的尾管段组成，以构成悬挂尾管2。

根据本发明的另一个方面，本发明实施例还提供一种水平井重复压裂的完井方法，该方法利用上述实施例描述的水平井重复压裂的完井装置，进行完井，如图2所示，该方法包括：

S101，将悬挂尾管放入套管内；

S102，将射孔装置放入悬挂尾管内，利用射孔装置对悬挂尾管和/或套管射孔形成孔眼；

S103，由孔眼向地层泵注压裂液；

S104，地层油气通过孔眼进入悬挂尾管中以采出。

具体为，在管套内下入悬挂尾管，通过封隔器连接管套和悬挂尾管，使之连接起来成为施工管柱。在悬挂尾管内放入射孔装置，用以对悬挂尾管和/或套管射孔形成孔眼，通过在悬挂尾管与对应套管上射孔，通过尾管孔眼和套管补孔孔眼向地层泵注压裂液，进行重复压裂。由于井底附近地层产生裂缝，地层油气会通过孔眼进入悬挂尾管井筒中以采出。并且本发明实施例提供的水平井重复压裂的完井方法，可适用于低渗、致密储层水平井重复压裂。

本发明实施例通过在管套内下入悬挂尾管，可以对已有射孔孔眼但未改造层段进行重复压裂，解决目前水平井面临分段重复压裂问题，实现较大排量体积重复压裂，提高单井产量，降低措施成本，提高重复压裂效果和油田最终采收率。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例：将射孔装置放入悬挂尾管内，利用射孔装置对悬挂尾管和/或套管射孔形成孔眼包括：

若套管存在孔眼，则只对悬挂尾管进行射孔，若套管不存在孔眼，则同时对悬挂尾管和套管射孔。

具体为，根据改造层段可优选两种射孔方式：如图1中标号8：若套管不存在孔眼，则同时对悬挂尾管和套管射孔；如图1中标号9：套管已有孔眼，只对悬挂尾管射孔。

本发明实施例提供两种射孔方式，可以在具体实施阶段根据改造层段的实际情况选择合适的射孔方式，从而提高了产量及采出程度。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种水平井重复压裂的完井装置，其特征在于，所述水平井重复压裂的完井装置包括：套管、悬挂尾管、封堵头；

所述悬挂尾管一端悬挂设置在套管内的水平段跟部；

所述封堵头设置于悬挂尾管的另一端以封堵悬挂尾管，完井操作中通过在悬挂尾管内下入射孔装置，以对所述套管和/或所述悬挂尾管进行射孔。

2.根据权利要求1所述的水平井重复压裂的完井装置，其特征在于，所述水平井重复压裂的完井装置还包括：分压装置；

所述分压装置设置在所述悬挂尾管内，用于封堵已完成压裂的井段。

3.根据权利要求1所述的水平井重复压裂的完井装置，其特征在于，所述水平井重复压裂的完井装置还包括：封隔器；

所述悬挂尾管一端通过所述封隔器悬挂设置在套管内。

4.根据权利要求3所述的水平井重复压裂的完井装置，其特征在于，悬挂尾管外壁与所述套管内壁间形成环形空间。

5.根据权利要求4所述的水平井重复压裂的完井装置，其特征在于，所述环形空间内包含水泥或可降解流体。

6.根据权利要求2所述的水平井重复压裂的完井装置，其特征在于，所述分压装置包括：桥塞。

7.根据权利要求1所述的水平井重复压裂的完井装置，其特征在于，所述悬挂尾管由对接的尾管段组成。

8.根据权利要求1所述的水平井重复压裂的完井装置，其特征在于，所述悬挂尾管由流动控制所述完井装置的尾管段组成。

9.一种水平井重复压裂的完井方法，其特征在于，所述方法利用权利要求1所述的完井装置进行完井，所述方法包括：

将所述悬挂尾管放入所述套管内；

将射孔装置放入所述悬挂尾管内，利用射孔装置对悬挂尾管和/或套管射孔形成孔眼；

由所述孔眼向地层泵注压裂液；

地层油气通过孔眼进入所述悬挂尾管中以采出。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，将射孔装置放入所述悬挂尾管内，利用射孔装置对悬挂尾管和/或套管射孔形成孔眼包括：

若套管存在孔眼，则只对所述悬挂尾管进行射孔，若套管不存在孔眼，则同时对悬挂尾管和套管射孔。

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