一種固井管柱分級壓裂的方法及其工具的製作方法

2023-05-04 03:47:01 3

一種固井管柱分級壓裂的方法及其工具的製作方法
【專利摘要】本發明公開一種固井管柱分級壓裂的方法及其工具，特別是適用於油氣井工程中固井後實施分級壓裂配套完井施工。本發明是將液壓變徑球座套管滑套開關工具(3)按設計串接在套管柱(2)中下井，當下到設計深度時，向井內打入水泥漿進行固井作業，將套管固在地層(1)內，固井後碰壓膠塞依次打開所有液壓變徑球座套管滑套開關工具(3)的密封套，清除管柱內壁水泥漿，憋壓，液壓變徑球座套管滑套開關工具(3)密封球座變徑，球座直徑從井底向上依次增大，從而實施投球分級壓裂作業，本發明與同類技術比較，有益效果是：碰壓前套管柱是一個直徑相同的通徑，確保固井碰壓膠塞下行順利，水泥頂替的潔淨，碰壓成功率高。
【專利說明】一種固井管柱分級壓裂的方法及其工具

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種固井管柱分級壓裂的方法及其工具，特別是適用於油氣井工程中固井後實施分級壓裂配套完井施工。
技術背景
[0002]對於低滲透油氣藏、頁巖油氣等非常規油氣，固井壓裂是最常見最重要的完井一種投產方式，方式多種多樣:射孔整體壓裂、下內管分級壓裂、高壓水射流定點壓裂、泵送橋塞聯座壓裂等等。整體壓裂效果沒有分級分段壓裂效果好，下內管分級壓裂、泵送橋塞聯座壓裂等分段分級壓裂方式操作工藝繁瑣。現在的與本發明最接近的一種固井分段壓裂技術方法是:在需要壓裂的位置套管柱上直接串聯球座滑套開關，球座通徑從上到下是依次變小的順序，正常程序固井，然後投球壓裂最下層段，再投次大的球壓裂次層段，如此重複，完成各段的分級壓裂。存在的問題是，球座直徑是不變的，從上到下依次變小，使得固井膠塞難以完成頂替乾淨套管柱內的全部水泥漿，存在滑套被水泥漿粘固的風險，而造成分段壓裂施工失敗。


【發明內容】

[0003]本發明的目的是提供一種固井管柱分級壓裂的方法及其工具，固井時，投球球座的直徑與套管直徑相同，固井膠塞可以將管柱內壁的水泥漿刮乾淨，避免滑套被水泥漿粘住，從而提高固井後分級壓裂施工的成功率。
[0004]本發明是這樣實現的:其固井管柱分級壓裂的方法是:a、根據設計確定實施井需要壓裂的層段，來確定需要的液壓變徑球座套管滑套開關工具的數量和位置；b、從井底到井口的順序，按球座縮徑後直徑從小到大的次序排列液壓變徑球座套管滑套開關工具；c、將液壓變徑球座套管滑套開關工具按設計串接在套管柱中下井；d、當套管下到設計深度時，向井內打入水泥漿進行固井作業，將套管固在地層內，固井後碰壓膠塞依次打開所有液壓變徑球座套管滑套開關工具的密封套，清除管柱內壁水泥漿，憋壓，液壓變徑球座套管滑套開關工具密封球座變徑，球座直徑從井底向上依次增大。e、實施壓裂作業，壓裂時先憋壓，打開最下部的液力開關，實施第一級壓裂；f、一級壓裂後，投球，投球在最下部的液壓變徑球座套管滑套開關工具的球座上，打開二級壓裂通道，實施第二級壓裂，二級壓裂後重複投球、壓裂步驟，完成地層的各級壓裂施工。
[0005]一種用於固井管柱分級壓裂的方法的專用工具一液壓變徑球座套管滑套開關工具(3)，它由本體、滑套、球座組成，在本體內裝有一個液缸體，液缸體下部裝有一個密封套，密封套與液缸體連接處設有一液流孔，在液缸體內裝有活塞，活塞上部設有一個球座，在本體上部裝有滑套，滑套與球座相連接，球座為可變徑球座，在滑套處本體上開有壓裂通道。其工作原理是:當固井水泥漿頂替交塞下行碰到密封套時，密封套下行，打開液流孔，當套管內憋壓時，液體壓力通過液流孔推動活塞帶動球座發生縮小變徑，壓裂時，向套管內投球，投球與變徑後的球座密封，在液壓力作用下，球座帶動滑套剪斷銷釘下行，露出本體上的壓裂通道，進而實施地層的壓裂作業。
[0006]本發明與同類技術比較，有益效果是:碰壓前套管柱是一個直徑相同的通徑，固井碰壓膠塞下行順利，水泥頂替的潔淨，碰壓成功率高；本發明為固井完井分段壓裂提供了一種新型技術，相對於同類技術方法，本發明實施工藝簡化、成本合理、可靠性高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發明施工示意圖；
圖2為液壓變徑球座套管滑套開關工具原理圖。

【具體實施方式】
[0008]下面結合附圖對本發明進行詳細描述:固井管柱分級壓裂的方法是:a、根據設計確定實施井需要壓裂的層段，來確定需要的液壓變徑球座套管滑套開關工具(3)的數量和位置山、從井底到井口的順序，按球座縮徑後直徑從小到大的次序排列液壓變徑球座套管滑套開關工具(3) ;c、將液壓變徑球座套管滑套開關工具(3)按設計串接在套管柱(2)中下井；d、當套管下到設計深度時，向井內打入水泥漿進行固井作業，將套管固在地層(I)內，固井後碰壓膠塞依次打開所有液壓變徑球座套管滑套開關工具(3)的密封套，清除管柱內壁水泥漿，憋壓，液壓變徑球座套管滑套開關工具(3)密封球座變徑，球座直徑從井底向上依次增大。e、實施壓裂作業，壓裂時先憋壓，打開最下部的液力開關，實施第一級壓裂；f、一級壓裂後，投球，投球在最下部的液壓變徑球座套管滑套開關工具(3)的球座上，打開二級壓裂通道，實施第二級壓裂，二級壓裂後重複投球、壓裂步驟，完成地層(I)的各級壓裂施工。
[0009]一種用於固井管柱分級壓裂的方法的專用工具一液壓變徑球座套管滑套開關工具(3)，它由本體(3.1)、滑套(3.7)、球座(3.6)組成，在本體(3.1)內裝有一個液缸體(3.4)，液缸體(3.4)下部裝有一個密封套(3.2)，密封套(3.2)與液缸體(3.4)連接處設有一液流孔(3.3)，在液缸體(3.4)內裝有活塞(3.5)，活塞(3.5)上部設有一個球座(3.6)，在本體(3.1)上部裝有滑套(3.7)，滑套(3.7)與球座(3.6)相連接，球座(3.6)為可變徑球座，在滑套(3.7)處本體上開有壓裂通道(3.8)。其工作原理是:當固井水泥漿頂替交塞下行碰到密封套(3.2)時，密封套(3.2)下行，打開液流孔(3.3)，當套管內憋壓時，液體壓力通過液流孔(3.3)推動活塞(3.5)帶動球座(3.6)發生縮小變徑，壓裂時，向套管內投球，投球與變徑後的球座(3.6)密封，在液壓力作用下，球座(3.6)帶動滑套(3.7)剪斷銷釘(3.9)下行，露出本體上的壓裂通道(3.8)，進而實施地層的壓裂作業。
【權利要求】
1.一種固井管柱分級壓裂的方法，其特徵是:a.根據設計確定實施井需要壓裂的層段，來確定需要的液壓變徑球座套管滑套開關工具(3)的數量和位置；b.從井底到井口的順序，按球座縮徑後直徑從小到大的次序排列液壓變徑球座套管滑套開關工具(3) ；c.將液壓變徑球座套管滑套開關工具(3)按設計串接在套管柱(2)中下井；d.當套管下到設計深度時，向井內打入水泥漿進行固井作業，將套管固在地層(I)內，固井後碰壓膠塞依次打開所有液壓變徑球座套管滑套開關工具(3)的密封套，清除管柱內壁水泥漿，憋壓，液壓變徑球座套管滑套開關工具(3)密封球座變徑，球座直徑從井底向上依次增大；e.實施壓裂作業，壓裂時先憋壓，打開最下部的液力開關，實施第一級壓裂；f.一級壓裂後，投球，投球在最下部的液壓變徑球座套管滑套開關工具(3)的球座上，打開二級壓裂通道，實施第二級壓裂，二級壓裂後重複投球、壓裂步驟，完成地層的各級壓裂施工。
2.根據權利要求1所述的一種用於固井管柱分級壓裂的方法的專用工具一液壓變徑球座套管滑套開關工具(3)，它由本體(3.1)、滑套(3.7)、球座(3.6)組成，其特徵在於在本體(3.1)內裝有一個液缸體(3.4)，液缸體(3.4)下部裝有一個密封套(3.2)，密封套(3.2)與液缸體(3.4)連接處設有一液流孔(3.3)，在液缸體(3.4)內裝有活塞(3.5)，活塞(3.5)上部設有一個球座(3.6)，在本體(3.1)上部裝有滑套(3.7)，滑套(3.7)與球座(3.6)相連接，球座(3.6)為可變徑球座，在滑套(3.7)處本體上開有壓裂通道(3.8)。
【文檔編號】E21B43/26GK104343430SQ201310341090
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月7日 優先權日:2013年8月7日
【發明者】王建松, 餘金陵, 任淑瓊, 張端光, 石凱 申請人:勝利油田勝機石油裝備有限公司