可分離式分層壓裂工藝管柱的製作方法

2023-12-11 10:44:37 3

專利名稱：可分離式分層壓裂工藝管柱的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油天然氣開採技術領域，特別涉及油(氣)水井分層壓裂施工
技術領域，是一種針對油(氣)水井兩個層段進行不動管柱分層壓裂，壓裂完成後上下兩級 封隔器自動分離的一種工藝管柱。
背景技術：
目前，國內各油田油(氣)水井分層壓裂工藝管柱的連接結構主要有Y111封隔 器+滑套噴砂器+Y421封隔器、Y241封隔器+滑套噴砂器+K344封隔器、K344封隔器+滑 套噴砂器+K344封隔器或Y511封隔器+滑套噴砂器+Y453封隔器等。 採用上述壓裂管柱進行分層壓施工，對上層壓裂時，對頂替液的用量要求較嚴格。 如果頂替液用的較多，則對壓裂效果負面影響較大。如果頂替液用量用的偏小，攜砂液中的 壓裂砂就會在下封隔器上部進行沉積。造成封隔器被砂卡。 另外現有的分層壓裂工藝管柱兩級封隔器之間採用油管連接，採用這些管柱進行 分壓後求產或分壓合採，上部地層的壓裂砂在放噴或生產的過程中，隨著地層流體進入井 筒內，沉積在下封隔器上部或其周圍。當需要起出管柱時，由於壓裂砂堆積在下封隔器上部 或周圍，造成封隔器砂卡，因此上述管柱分壓後易出現砂卡。出現砂卡後需要進行修井作 業，作業周期長。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種可分離式分層壓裂工藝管柱，使分壓管柱在分層
壓裂過程中上下兩級封隔器實現自動分離，在分層壓裂結束、提出分層壓裂管柱時，避免封
隔器被砂卡的現象，從而達到安全作業、節約修井作業成本的目的。克服現有的分壓管柱在
分層壓裂過程中或生產過程中易造成分壓管柱砂卡、後期修井成本高的不足。
本實用新型採用的技術方案是可分離式分層壓裂工藝管柱，主要由油管、上封隔
器、下封隔器、可分離式滑套噴砂器、反循環閥和安全接頭組成。可分離式分層壓裂工藝管
柱自上而下結構是在上部油管連接反循環閥，反循環閥下端連接安全接頭，安全接頭下端
連接上封隔器。上封隔器的位置在油(氣)水層的頂部。在上封隔器的下部通過上油管短
節連接可分離式滑套噴砂器，可分離式滑套噴砂器下端下封隔器，下封隔器下端連接下油
管短節，下油管短節的下端連接油管鞋。下封隔的位置在兩個油(氣)水層之間，所述的連
接全部是油管螺紋扣連接。 所述的可分離式滑套噴砂器的結構主要由滑套噴砂器外套、芯軸、自密封剪切銷 釘、鎖套、鎖塊、剪切銷、接頭和密封圈組成。在滑套噴砂器外套內有鎖套，鎖套下端有兩個 長方形的開口。接頭為圓筒狀下端有連接螺紋，接頭上端有兩個長方形的開口。鎖套有兩 個長方形的開口與接頭的兩個個長方形的開口相對。滑套噴砂器外套、鎖套與接頭之間通 過鎖塊鎖定在一起。芯軸為圓筒狀，芯軸在上端在鎖套內，芯軸的下端在接頭內。芯軸兩端 外壁各有兩道密封圈分別與滑套噴砂器外套和接頭密封。芯軸通過四個剪切銷釘固定於鎖套之內。 分層壓裂過程中，在打開可分離式滑套噴砂器的噴砂口時，下封隔器以上管柱部 分與下封隔器之間的鎖定被打開，為下封隔器及其以下部分被分離提供了前提條件。 下面敘述使用可分離式分層壓裂工藝管柱的過程，有利於理解本實用新型。
1、將本實用新型可分離式分層壓裂工藝管柱下入井內； 2、座封封隔器； 3、向油管內泵注壓裂液，壓裂液經油管鞋進入下部油(氣)水層； 4、下層壓裂結束後，從油管內投棒，待棒落入可分離滑套噴砂器後，從油管內加
壓打開滑套噴砂器，下封隔器的分離機構被激活，同時棒與滑套噴砂器中的滑套將下部油
(氣)水層的通道封堵上； 5、進行上部油(氣)水層的壓裂； 6、壓裂結束後，放噴，求產； 7、提出井內分層壓裂管柱，其中由於下封隔器的分離機構被激活，上提管柱時，上 下兩級封隔器分離，下封隔器留於原座封位置； 8、下撈矛，衝砂打撈下封隔器。 本實用新型的有益效果本實用新型可分離式分層壓裂工藝管柱，能實現一趟管 柱壓兩層的目的，也避免了分層壓裂後管柱被卡的風險。壓裂完成後，上下兩級封隔器實現 自動分離，根據生產的需要，放噴求產或者進行生產。當需要將井內分層壓裂管柱提出時， 將下封隔器以上管柱提出，下專用撈矛衝砂打撈下封隔器。從而避免了常規分層壓裂管柱 下封隔器被砂埋後，管柱被卡危險。

圖1是本實用新型可分離式分層壓裂工藝管柱結構示意圖。 圖2是可分離式滑套噴砂器示意圖。 圖中，l.油管，2.套管，3.反循環閥，4.安全接頭，5.上封隔器，6.上油管短節， 7.可分離式滑套噴砂器，8.下封隔器，9.下油管短節，IO.油管鞋，ll.滑套噴砂器外套， 12.芯軸，13.剪切銷釘，14.鎖套，15.鎖塊，16.剪切銷，17.密封圈，18.接頭。
具體實施方式實施例1 :以一個可分離式分層壓裂工藝管柱為例，對本實用新型作進一步詳細 說明。 參閱圖1。本實用新型可分離式分層壓裂工藝管柱，主要由油管1、上封隔器5、下 封隔器8、可分離式滑套噴砂器7、反循環閥3和安全接頭4組成。可分離式分層壓裂工藝 管柱自上而下結構是在上部外徑為73毫米的油管1連接反循環閥3，反循環閥3下端連接 安全接頭4，安全接頭4下端連接上封隔器5。上封隔器5的位置在油(氣)水層的頂部。 在上封隔器5的下部通過上油管短節6或油管連接可分離式滑套噴砂器7，可分離式滑套噴 砂器7下端下封隔器8，下封隔器8下端連接外徑為73毫米下油管短節9，下油管短節9和 油管的下端連接外徑73毫米、內徑62毫米的油管鞋10。所述的連接全部是油管螺紋扣連 接。將可分離式分層壓裂工藝管柱下入D139.7毫米套管2內，下封隔器8在上部油(氣)水層以下l米處。 所述的可分離式滑套噴砂器7的結構主要由滑套噴砂器外套11、芯軸12、自密封 剪切銷釘13、鎖套14、鎖塊15、剪切銷16、密封圈17和接頭18組成。在滑套噴砂器外套11 內有鎖套14，鎖套14下端有兩個長方形的開口。接頭18為圓筒狀下端有連接螺紋，接頭18 上端有兩個長方形的開口。鎖套14有兩個長方形的開口與接頭18的兩個個長方形的開口 相對。滑套噴砂器外套11、鎖套14與接頭18之間通過鎖塊15鎖定在一起。芯軸12為圓 筒狀，芯軸12在上端在鎖套14內，芯軸12的下端在接頭18內。芯軸12兩端外壁各有兩 道密封圈17分別與滑套噴砂器外套11和接頭18密封。芯軸12通過四個剪切銷釘13固 定於鎖套14之內。剪切銷釘13的直徑為5毫米。
權利要求一種可分離式分層壓裂工藝管柱，主要由油管(1)、上封隔器(5)、下封隔器(8)、可分離式滑套噴砂器(7)、反循環閥(3)和安全接頭(4)組成，可分離式分層壓裂工藝管柱自上而下結構是在上部油管(1)連接反循環閥(3)，反循環閥(3)下端連接安全接頭(4)，安全接頭(4)下端連接上封隔器(5)，上封隔器(5)的位置在油氣水層的頂部，在上封隔器(5)的下部通過上油管短節(6)連接可分離式滑套噴砂器(7)，可分離式滑套噴砂器(7)下端下封隔器(8)，下封隔器(8)下端連接下油管短節(9)，下油管短節(9)的下端連接油管鞋(10)，下封隔器(8)的位置在兩個油氣水層之間，所述的連接全部是油管螺紋扣連接。
2. 根據權利要求1所述的可分離式分層壓裂工藝管柱，其特徵是所述的可分離式滑套噴砂器(7)的結構主要由滑套噴砂器外套(1D、芯軸(12)、自密封剪切銷釘(13)、鎖套(14)、鎖塊(15)、剪切銷(16)、接頭(18)和密封圈(17)組成，在滑套噴砂器外套(11)內有鎖套(14)，鎖套(14)下端有兩個長方形的開口，接頭(18)為圓筒狀下端有連接螺紋，接頭(18)上端有兩個長方形的開口，鎖套(14)有兩個長方形的開口與接頭(18)的兩個長方形的開口相對，滑套噴砂器外套(1D、鎖套(14)與接頭(18)之間通過鎖塊(15)鎖定在一起，芯軸(12)為圓筒狀，芯軸(12)在上端在鎖套(14)內，芯軸(12)的下端在接頭(18)內，芯軸(12)兩端外壁各有兩道密封圈(17)分別與滑套噴砂器外套(11)和接頭(18)密封，芯軸(12)通過四個剪切銷釘(13)固定於鎖套(14)之內。
專利摘要可分離式分層壓裂工藝管柱，應用於石油天然氣開分層壓裂施工。工藝管柱自上而下結構是在上部油管連接反循環閥，反循環閥下端連接安全接頭，安全接頭下端連接上封隔器。上封隔器的位置在油(氣)水層的頂部。在上封隔器的下部通過上油管短節連接可分離式滑套噴砂器，可分離式滑套噴砂器下端下封隔器，下封隔器下端連接下油管短節，下油管短節的下端連接油管鞋。下封隔器的位置在兩個油(氣)水層之間。效果是能實現一趟管柱壓兩層的目的，也避免了分層壓裂後管柱被卡的風險。
文檔編號E21B43/26GK201486542SQ20092017323
公開日2010年5月26日 申請日期2009年8月24日 優先權日2009年8月24日
發明者韓新德, 馬昌慶 申請人:中國石油天然氣股份有限公司