CN110005391A - 一种智能开关套管滑套分层压裂工艺管柱及其工艺方法 - Google Patents
一种智能开关套管滑套分层压裂工艺管柱及其工艺方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110005391A CN110005391A CN201910315507.9A CN201910315507A CN110005391A CN 110005391 A CN110005391 A CN 110005391A CN 201910315507 A CN201910315507 A CN 201910315507A CN 110005391 A CN110005391 A CN 110005391A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sliding sleeve
- bushing
- intelligent switch
- switch sliding
- grades
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 210000000664 rectum Anatomy 0.000 claims abstract description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 85
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 claims description 38
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 29
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 16
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 6
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 230000037452 priming Effects 0.000 claims description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 241001074085 Scophthalmus aquosus Species 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
- E21B34/14—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by movement of tools, e.g. sleeve valves operated by pistons or wire line tools
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
本发明提供了一种智能开关套管滑套分层压裂工艺管柱及其工艺方法，所述工艺管柱自下而上由层段中间套管连接的各级智能开关套管滑套组成，所述各级智能开关套管滑套对应油气井中的相应储油气层，该分层压裂工艺管柱的上端连接井口；所述工艺方法包括步骤：S1下钻；S2固井；S3通洗井；S4分层压裂作业；S5不带压下投产管柱；S6压后排液；S7测试求产。压裂施工时仅需要井口及压裂设备，既能够满足井筒全通径体积压裂施工，又可简化施工工艺，减少辅助装备，来进一步提高施工效率，降低作业风险和作业成本，并能够实现压裂施工后的不带压起下管柱，以及后期的选择性测试开采。
Description
技术领域
本发明属于油气田储层改造技术领域，具体涉及一种智能开关套管滑套分层压裂工艺管柱及其工艺方法。
背景技术
分层压裂工艺在油气井储层改造应用广泛，现有的分层技术手段有套管封隔器、裸眼封隔器、投球套管滑套、泵注桥塞、连续油管辅助开关滑套等。其中套管封隔器不能够满足大排量改造需求；裸眼封隔器管柱结构复杂，井筒通径受限于悬挂封隔器和滑套内通径，不能够实现井筒全通径；投球套管滑套工艺井筒通径和改造规模受限于滑套极差，同样不能够满足井筒全通径；泵注桥塞压裂施工后，需进行桥塞的钻磨作业，增大了井控风险，对于气井需要连续油管设备和带压作业设备；连续油管带底封拖动压裂技术需要连续油管设备辅助，改造规模相对较小，后期投产需带压作业，投产周期长。这些工具或不能保证井筒全通径，不利于后续作业；或辅助工艺和装备较多，需提高施工效率和降低施工成本。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种智能开关套管滑套分层压裂工艺管柱及其工艺方法，该方法需要井口和压裂设备即可进行压裂施工，既能够满足井筒全通径体积压裂需求，又可简化施工工艺，减少辅助装备，提高了施工效率，同时降低作业风险和作业成本，并能够实现压裂施工后的不带压起下管柱，以及后期的选择性测试开采。
本发明通过如下技术方案实现：
一种智能开关套管滑套分层压裂工艺管柱，该分层压裂工艺管柱自下而上由层段中间套管连接的各级智能开关套管滑套组成，所述各级智能开关套管滑套对应油气井中的相应储油气层，该分层压裂工艺管柱的上端连接井口。
所述各级智能开关滑套具体可为1级智能开关套管滑套、2级智能开关套管滑套、3级智能开关套管滑套……、n级智能开关滑套，所述相邻两级智能开关套管滑套之间通过层段中间套管连接。
所述层段中间套管与各级智能开关套管滑套之间通过螺纹连接。
所述各级智能开关套管滑套的结构均相同，包括天线短节、控制驱动短节壳体、电池舱、滑套、滑套下接头本体、第一出液孔、第二出液孔、电机泵舱、压力传感器、信号控制模块，所述天线短节与控制驱动短节壳体的上端连接，并与信号控制模块电信号连接；控制驱动短节壳体的下端与滑套下接头本体连接；所述电池舱、电机泵舱、压力传感器、信号控制模块位于控制驱动短节壳体上设置的凹槽内，且所述压力传感器与信号控制模块电信号连接；所述电池舱内置有高温电池，电机泵舱内置有电机泵，所述滑套的底部侧壁上设置有第一出液孔，滑套下接头本体的底部侧壁上设置有第二出液孔，所述滑套适于在滑套下接头本体内部上下运动；
所述信号控制模块适于接收压力传感器传递的开启信号或接收天线短节所接收到信息标签上的开启信号，通过电池舱内的高温电池驱动电机泵舱内的电机泵带动滑套上行，从而使第一出液孔和第二出液孔连通；所述信号控制模块还适于接收天线短节所接收到信息标签上的关闭信号，通过电池舱内的高温电池驱动电机泵舱内的电机泵带动滑套下行，从而使第一出液孔和第二出液孔不连通。
所述天线短节与控制驱动短节壳体的上端螺纹连接。
所述滑套下接头本体与控制驱动短节壳体的下端螺纹连接。
一种智能开关套管滑套分层压裂工艺方法，包括如下步骤：
S1下钻：将智能开关套管滑套分层压裂工艺管柱下放至油气井中预定位置；
S2固井：向下入油气井井筒内的层段中间套管和各级智能开关套管滑套内泵注水泥浆进行固井；
S3通洗井：采用通井规对井筒进行通井、洗井和井筒试压，确保井筒的通径以及承压符合要求；
S4分层压裂作业：从下至上依次开启和关闭相应压裂层对应的智能开关套管滑套，按施工设计要求完成相应压裂层的压裂作业；
S5不带压下投产管柱：根据投产的需求在不带压环境下入投产管柱；
S6压后排液：在地面通过泵车向井筒内施加水压特征压力波，使井筒内的各级智能开关套管滑套的出液口全部打开，进行压后排液；
S7，测试求产：通过投入信息标签关闭暂时不需要的测试层段的智能开关套管滑套，仅开启1个液流通道，依次完成相应层段的测试求产。
所述步骤S4分层压裂作业包括：
S401.开启1级智能开关套管滑套：在地面向井筒内施加水压特征压力信号，1级智能开关套管滑套内的压力传感器，接收与其对应的压力信号后，信号控制模块针对接收到的指令信息发送动作指令，通过电池舱内的高温电池驱动电机泵舱内的电机泵工作，控制滑套上行，使第一出液孔与第二出液孔连通，开启1级液流通道，进行对应第1层段压裂施工；
S402.1级、2级智能开关套管滑套换级：在第1层压裂施工顶替后期，井口投入信息标签，信息标签携带2级智能开关套管滑套开启指令和1级智能开关套管滑套关闭指令，1级智能开关套管滑套的天线短节接收到信息标签上的关闭信息后，信号控制模块针对接收到的指令信息发送动作指令，通过电池舱内的高温电池驱动电机泵舱内的电机泵工作，控制滑套下行，使第一出液孔与第二出液孔不连通，关闭1级液流通道，并在地面通过泵车向井筒内施加水压验证1级智能开关套管滑套是否关闭；然后，2级智能开关套管滑套内信号控制模块针对其天线短节接收到信息标签上的开启信息发送动作指令，通过电池舱内的高温电池驱动电机泵舱内的电机泵工作，控制滑套上行，使第一出液孔与第二出液孔连通，开启2级液流通道，进行对应第2层段压裂施工；
S403.2级、3级智能开关套管滑套换级：在第2层段压裂施工顶替后期，井口投入信息标签，发送3级智能开关套管滑套打开指令和2级智能开关套管滑套关闭指令，且3级智能开关套管滑套的开启滞后于2级智能开关套管滑套的关闭，在此时间段内地面通过泵车向井筒内施加水压验证2级智能开关套管滑套是否关闭，3级智能开关套管滑套出液口开启后，进行对应第3层段压裂施工；
S404.按照上述方法从下至上分别开启和关闭相应压裂层对应的智能开关套管滑套，按施工设计要求依次完成第3、4、…、n层的压裂施工；
S405.关闭全部套管滑套：在第n层压裂施工顶替后期，井口投入信息标签，发送n级智能开关套管滑套关闭指令，n级智能开关套管滑套关闭；
S406.验证套管滑套是否全部关闭：n级智能开关套管滑套关闭后首先采用地面泵车向井筒内施加水压方式验证n级智能开关套管滑套是否关闭，然后开井口闸门验证是否有液体返出，确保各级智能开关套管滑套全部关闭。
所述步骤S6压后排液的具体操作步骤为：在地面通过泵车向井筒内施加水压特征压力波，使井筒内的各级智能开关套管滑套内压力传感器同时接收与其相对应的压力开启信号，各级智能开关套管滑套内的信号控制模块针对接收到的指令信息发送动作指令，通过电池舱内的高温电池驱动电机泵舱内的电机泵工作，控制相应的滑套上行，使相对应的第一出液孔与第二出液孔连通，分别开启1级智能开关套管滑套、2级智能开关套管滑套、3级智能开关套管滑套、……、n级智能开关套管滑套，所对应的1级、2级、3级、……n级液流通道，进行压后排液。
所述步骤S7测试求产的具体操作步骤为：通过井口投入信息标签或者连续油管下入信息标签，信息标签携带2级智能开关套管滑套、3级智能开关套管滑套、……、n级智能开关套管滑套均关闭的指令，各自信号控制模块针对接收到的指令信息发送动作指令，通过电池舱内的高温电池驱动电机泵舱内的电机泵工作，控制滑套下行，使第一出液孔与第二出液孔不连通，即所对应的2级、3级、……n级液流通道均关闭，此时仅有1级液流通道开启，通过1级液流通道进行第一层测试求产；按照此种方式，每次关闭暂时不需要的测试层段智能开关套管滑套，仅开启1个液流通道，依次完成多个层段的测试求产。
有益效果：
本发明提供了一种形成了全新的压裂施工模式，仅需要井口和压裂设备即可进行压裂施工。既能够满足井筒全通径体积压裂需求，又可简化施工工艺，减少辅助装备，来进一步提高施工效率，降低作业风险和作业成本，并能够实现压裂施工后的不带压起下管柱，以及后期的选择性测试开采。
附图说明
图1是智能开关套管滑套分层压裂工艺管柱的结构示意图；
图2是智能开关套管滑套的结构示意图。
附图标记说明：
1、1级智能开关套管滑套，2、2级智能开关套管滑套，3、级智能开关套管滑套，4、层段中间套管，5、井口，6、天线短节，7、控制驱动短节壳体，8、电池舱，9、滑套，10、滑套下接头本体，11、第一出液孔，12、第二出液孔，13、电机泵舱，14、压力传感器，15、信号控制模块。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种智能开关套管滑套分层压裂工艺管柱，该分层压裂工艺管柱自下而上由层段中间套管4连接的各级智能开关套管滑套组成，所述各级智能开关套管滑套对应油气井中的相应储油气层，该分层压裂工艺管柱的上端连接井口5。
在实际使用时，仅需要井口和分层压裂压裂工艺管柱即可进行压裂施工，既能够满足井筒全通径体积压裂需求，又可简化施工工艺，减少辅助装备，来进一步提高施工效率，降低作业风险和作业成本，采。
实施例2
在实施例1的基础上，所述各级智能开关滑套具体可为1级智能开关套管滑套1、2级智能开关套管滑套2、3级智能开关套管滑套3……、n级智能开关滑套，所述相邻两级智能开关套管滑套之间通过层段中间套管4连接。所述层段中间套管4与各级智能开关套管滑套之间通过螺纹连接。
如图2所示，所述各级智能开关套管滑套包括天线短节6、控制驱动短节壳体7、电池舱8、滑套9、滑套下接头本体10第一出液孔11、第二出液孔12、电机泵舱13、压力传感器14、信号控制模块15，所述控制驱动短节壳体7的上端连接有天线短节6，所述天线短节6与信号控制模块15电信号连接，所述控制驱动短节壳体7的下端连接滑套下接头本体10；所述电池舱8、电机泵舱13、压力传感器14、信号控制模块15位于控制驱动短节壳体7上设置的凹槽内，且所述压力传感器14与信号控制模块15电信号连接；所述电池舱8内置有高温电池，电机泵舱13内置有电机泵，所述信号控制模块15发送动作指令，通过高温电池驱动电机泵带动滑套9在滑套下接头本体10内部上下运动。述滑套9的底部侧壁上设置有第一出液孔11。所述滑套下接头本体10的底部侧壁上设置有第二出液孔12
所述信号控制模块15适于接收压力传感器14传递的开启信号或接收天线短节6所接收到信息标签上的开启信号，通过电池舱8内的高温电池驱动电机泵舱13内的电机泵带动滑套9上行，从而使第一出液孔11和第二出液孔12连通；所述信号控制模块15还适于接收天线短节6所接收到信息标签上的关闭信号，通过电池舱8内的高温电池驱动电机泵舱13内的电机泵带动滑套9下行，从而使第一出液孔11和第二出液孔12不连通。
在需要开启以管柱内液体为通讯信道的智能套管滑套时，地面通过控制井筒内液体压力幅值和占空比，产生一种特定的开启信号压力波，压力传感器14检测到开启信号压力波后发送开启信号至信号控制模块15，信号控制模块15接收到开启信号并驱动电机泵带动滑套9运动，从而使第一出液孔11和第二出液孔12对应连通，套管滑套开启。当需要关闭套管滑套时，地面通过控制井筒内液体的压力，产生特定的关闭信号压力波，压力传感器14检测到关闭信号压力波后发送关闭信号至信号控制模块15，信号控制模块15接收到控制信号后，驱动电机泵带动滑套9运动，从而使第一出液孔11和第二出液孔12不连通。
本发明通过智能开关套管滑套实现光套管压裂，智能开关套管滑套与层段中间套管直接连接下入地层后进行固井，压裂施工只需要施加压力波和投送标签，无需套管内下入任何辅助工具，可极大的简化压裂施工效率，压裂工艺为光套管大排量体积压裂，改造规模大，测试求产阶段也仅需要光油管下入投产管柱，无需层间封隔。开关套管滑套直接控制层段中间套管与地层的液流通道。
实施例3
一种智能开关套管滑套分层压裂工艺方法，包括如下步骤：
S1下钻：将智能开关套管滑套分层压裂工艺管柱下放至油气井中预定位置；
S2固井：向下入油气井井筒内的层段中间套管4和各级智能开关套管滑套内泵注水泥浆进行固井；
S3通洗井：采用通井规对井筒进行通井、洗井和井筒试压，确保井筒的通径以及承压符合要求；
S4分层压裂作业：从下至上依次开启和关闭相应压裂层对应的智能开关套管滑套，按施工设计要求完成相应压裂层的压裂作业；
S5不带压下投产管柱：根据投产的需求在不带压环境下入投产管柱；
S6压后排液：在地面通过泵车向井筒内施加水压特征压力波，使井筒内的各级智能开关套管滑套的出液口全部打开，进行压后排液；
S7，测试求产：通过投入信息标签关闭暂时不需要的测试层段的智能开关套管滑套，仅开启1个液流通道，依次完成相应层段的测试求产。
此工艺方法是一种全新的压裂施工模式，仅需要井口和压裂设备即可进行压裂施工，不仅能够满足井筒全通径体积压裂需求，又可简化施工工艺，还能够实现压裂施工后的不带压起下管柱，以及后期的选择性测试开采。
实施例4
在实际使用时，本发明所述智能开关套管滑套分层压裂工艺方法，采用如下步骤进行操作：
S1，下钻：将智能开关套管滑套分层压裂工艺管柱自下而上依次连接，即将层段中间套管4、1级智能开关套管滑套1、层段中间套管4、2级智能开关套管滑套2、……n-1层段中间套管、n级智能开关套管滑套,n层段中间套管自下而上连接，并下放至油气井中预定位置；下钻前各级智能套管滑套开关均处于关闭状态；
S2，固井：向下入井筒内的层段中间套管4以及各级智能开关套管滑套内泵注水泥浆进行固井。
S3，通洗井：采用通井规对井筒进行通井、洗井和井筒试压，确保井筒的通径以及承压符合要求。
S4，分层压裂作业包括：
S401开启滑套1级套管滑套：在地面向井筒内施加水压特征压力信号，1级智能开关套管滑套内的压力传感器14，接收与其对应的压力信号后，信号控制模块15针对接收到的指令信息发送动作指令，通过电池舱8内的高温电池驱动电机泵舱13内的电机泵工作，控制滑套9上行，使第一出液孔11与第二出液孔12连通，开启1级液流通道，进行对应第1层段压裂施工；
S402，1级和2级套管滑套换级：在第1层压裂施工顶替后期，井口5投入信息标签，信息标签携带2级智能开关套管滑套2开启指令和1级智能开关套管滑套1关闭指令，1级智能开关套管滑套的天线短节6接收到信息标签上的关闭信息后，信号控制模块15针对接收到的指令信息发送动作指令，通过电池舱8内的高温电池驱动电机泵舱13内的电机泵工作，控制滑套9下行，使第一出液孔11与第二出液孔12不连通，关闭1级液流通道，并在地面通过泵车向井筒内施加水压验证1级智能开关套管滑套1是否关闭；然后，2级智能开关套管滑套2内信号控制模块15针对其天线短节6接收到信息标签上的开启信息发送动作指令，通过电池舱8内的高温电池驱动电机泵舱13内的电机泵工作，控制滑套9上行，使第一出液孔11与第二出液孔12连通，开启2级液流通道，进行对应第2层段压裂施工；
S403，2级和3级套管滑套换级：：在第2层段压裂施工顶替后期，井口5投入信息标签，发送3级智能开关套管滑套3打开指令和2级智能开关套管滑套2关闭指令，且3级智能开关套管滑套3的开启滞后于2级智能开关套管滑套2的关闭，在此时间段内地面通过泵车向井筒内施加水压验证2级智能开关套管滑套2是否关闭，3级智能开关套管滑套3出液口开启后，进行对应第3层段压裂施工；
S404，按照上述方法从下至上分别开启和关闭相应压裂层对应的智能开关套管滑套，按施工设计要求依次完成第3、4、…、n层的压裂施工；
S405，关闭全部套管滑套：在第n层压裂施工顶替后期，井口5投入信息标签，发送n级智能开关套管滑套关闭指令，n级智能开关套管滑套关闭；
S406，验证套管滑套是否全部关闭：n级智能开关套管滑套关闭后首先采用地面泵车向井筒内施加水压方式验证n级智能开关套管滑套是否关闭，然后开井口闸门验证是否有液体返出，确保各级智能开关套管滑套全部关闭；
S10，压后排液：在地面通过泵车向井筒内施加水压特征压力波，使井筒内的各级智能开关套管滑套内压力传感器14同时接收与其相对应的压力开启信号，各级智能开关套管滑套内的信号控制模块15针对接收到的指令信息发送动作指令，通过电池舱8内的高温电池驱动电机泵舱13内的电机泵工作，控制相应的滑套9上行，使相对应的第一出液孔11与第二出液孔12连通，分别开启1级智能开关套管滑套1、2级智能开关套管滑套2、3级智能开关套管滑套3、……、n级智能开关套管滑套，所对应的1级、2级、3级、……n级液流通道，进行压后排液。
S11，测试求产：通过井口5投入信息标签或者连续油管下入信息标签，信息标签携带2级智能开关套管滑套2、3级智能开关套管滑套3、……、n级智能开关套管滑套均关闭的指令，各自信号控制模块15针对接收到的指令信息发送动作指令，通过电池舱8内的高温电池驱动电机泵舱13内的电机泵工作，控制滑套9下行，使第一出液孔11与第二出液孔12不连通，即所对应的2级、3级、……n级液流通道均关闭，此时仅有1级液流通道开启，通过1级液流通道进行第一层测试求产；按照此种方式，每次关闭暂时不需要的测试层段智能开关套管滑套，仅开启1个液流通道，依次完成多个层段的测试求产。
以上实施例没有具体描述的部分都属于本技术领域的公知部件和常用结构或常用手段，此处不再一一详细说明。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能开关套管滑套分层压裂工艺管柱，其特征在于：该分层压裂工艺管柱自下而上由层段中间套管(4)连接的各级智能开关套管滑套组成，所述各级智能开关套管滑套对应油气井中的相应储油气层，该分层压裂工艺管柱的上端连接井口(5)。
2.根据权利要求1所述的一种智能开关套管滑套分层压裂工艺管柱，其特征在于：所述各级智能开关滑套具体可为1级智能开关套管滑套(1)、2级智能开关套管滑套(2)、3级智能开关套管滑套(3)……、n级智能开关滑套，所述相邻两级智能开关套管滑套之间通过层段中间套管(4)连接。
3.根据权利要求1所述的一种智能开关套管滑套分层压裂工艺管柱，其特征在于：所述层段中间套管(4)与各级智能开关套管滑套之间通过螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的一种智能开关套管滑套分层压裂工艺管柱，其特征在于：所述各级智能开关套管滑套的结构均相同，包括天线短节(6)、控制驱动短节壳体(7)、电池舱(8)、滑套(9)、滑套下接头本体(10)、第一出液孔(11)、第二出液孔(12)、电机泵舱(13)、压力传感器(14)、信号控制模块(15)，所述天线短节(6)与控制驱动短节壳体(7)的上端连接，并与信号控制模块(15)电信号连接；控制驱动短节壳体(7)的下端与滑套下接头本体(10)连接；所述电池舱(8)、电机泵舱(13)、压力传感器(14)、信号控制模块(15)位于控制驱动短节壳体(7)上设置的凹槽内，且所述压力传感器(14)与信号控制模块(15)电信号连接；所述电池舱(8)内置有高温电池，电机泵舱(13)内置有电机泵，所述滑套(9)的底部侧壁上设置有第一出液孔(11)，滑套下接头本体(10)的底部侧壁上设置有第二出液孔(12)，所述滑套(9)适于在滑套下接头本体(10)内部上下运动；
所述信号控制模块(15)适于接收压力传感器(14)传递的开启信号或接收天线短节(6)所接收到信息标签上的开启信号，通过电池舱(8)内的高温电池驱动电机泵舱(13)内的电机泵带动滑套(9)上行，从而使第一出液孔(11)和第二出液孔(12)连通；所述信号控制模块(15)还适于接收天线短节(6)所接收到信息标签上的关闭信号，通过电池舱(8)内的高温电池驱动电机泵舱(13)内的电机泵带动滑套(9)下行，从而使第一出液孔(11)和第二出液孔(12)不连通。
5.根据权利要求4所述的一种智能开关套管滑套分层压裂工艺管柱，其特征在于：所述天线短节(6)与控制驱动短节壳体(7)的上端螺纹连接。
6.根据权利要求4所述的一种智能开关套管滑套分层压裂工艺管柱，其特征在于：所述滑套下接头本体(10)与控制驱动短节壳体(7)的下端螺纹连接。
7.一种智能开关套管滑套分层压裂工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1下钻：将智能开关套管滑套分层压裂工艺管柱下放至油气井中预定位置；
S2固井：向下入油气井井筒内的层段中间套管(4)和各级智能开关套管滑套内泵注水泥浆进行固井；
S3通洗井：采用通井规对井筒进行通井、洗井和井筒试压，确保井筒的通径以及承压符合要求；
S4分层压裂作业：从下至上依次开启和关闭相应压裂层对应的智能开关套管滑套，按施工设计要求完成相应压裂层的压裂作业；
S5不带压下投产管柱：根据投产的需求在不带压环境下入投产管柱；
S6压后排液：在地面通过泵车向井筒内施加水压特征压力波，使井筒内的各级智能开关套管滑套的出液口全部打开，进行压后排液；
S7，测试求产：通过投入信息标签关闭暂时不需要的测试层段的智能开关套管滑套，仅开启1个液流通道，依次完成相应层段的测试求产。
8.根据权利要求7所述的一种智能开关套管滑套分层压裂工艺方法，其特征在于，所述步骤S4分层压裂作业包括：
S401.开启1级智能开关套管滑套：在地面向井筒内施加水压特征压力信号，1级智能开关套管滑套内的压力传感器(14)，接收与其对应的压力信号后，信号控制模块(15)针对接收到的指令信息发送动作指令，通过电池舱(8)内的高温电池驱动电机泵舱(13)内的电机泵工作，控制滑套(9)上行，使第一出液孔(11)与第二出液孔(12)连通，开启1级液流通道，进行对应第1层段压裂施工；
S402.1级、2级智能开关套管滑套换级：在第1层压裂施工顶替后期，井口(5)投入信息标签，信息标签携带2级智能开关套管滑套(2)开启指令和1级智能开关套管滑套(1)关闭指令，1级智能开关套管滑套的天线短节(6)接收到信息标签上的关闭信息后，信号控制模块(15)针对接收到的指令信息发送动作指令，通过电池舱(8)内的高温电池驱动电机泵舱(13)内的电机泵工作，控制滑套(9)下行，使第一出液孔(11)与第二出液孔(12)不连通，关闭1级液流通道，并在地面通过泵车向井筒内施加水压验证1级智能开关套管滑套(1)是否关闭；然后，2级智能开关套管滑套(2)内信号控制模块(15)针对其天线短节(6)接收到信息标签上的开启信息发送动作指令，通过电池舱(8)内的高温电池驱动电机泵舱(13)内的电机泵工作，控制滑套(9)上行，使第一出液孔(11)与第二出液孔(12)连通，开启2级液流通道，进行对应第2层段压裂施工；
S403.2级、3级智能开关套管滑套换级：在第2层段压裂施工顶替后期，井口(5)投入信息标签，发送3级智能开关套管滑套(3)打开指令和2级智能开关套管滑套(2)关闭指令，且3级智能开关套管滑套(3)的开启滞后于2级智能开关套管滑套(2)的关闭，在此时间段内地面通过泵车向井筒内施加水压验证2级智能开关套管滑套(2)是否关闭，3级智能开关套管滑套(3)出液口开启后，进行对应第3层段压裂施工；
S404.按照上述方法从下至上分别开启和关闭相应压裂层对应的智能开关套管滑套，按施工设计要求依次完成第3、4、…、n层的压裂施工；
S405.关闭全部套管滑套：在第n层压裂施工顶替后期，井口(5)投入信息标签，发送n级智能开关套管滑套关闭指令，n级智能开关套管滑套关闭；
S406.验证套管滑套是否全部关闭：n级智能开关套管滑套关闭后首先采用地面泵车向井筒内施加水压方式验证n级智能开关套管滑套是否关闭，然后开井口闸门验证是否有液体返出，确保各级智能开关套管滑套全部关闭。
9.根据权利要求7所述的一种智能开关套管滑套分层压裂工艺方法，其特征在于，所述步骤S6压后排液的具体操作步骤为：在地面通过泵车向井筒内施加水压特征压力波，使井筒内的各级智能开关套管滑套内压力传感器(14)同时接收与其相对应的压力开启信号，各级智能开关套管滑套内的信号控制模块(15)针对接收到的指令信息发送动作指令，通过电池舱(8)内的高温电池驱动电机泵舱(13)内的电机泵工作，控制相应的滑套(9)上行，使相对应的第一出液孔(11)与第二出液孔(12)连通，分别开启1级智能开关套管滑套(1)、2级智能开关套管滑套(2)、3级智能开关套管滑套(3)、……、n级智能开关套管滑套，所对应的1级、2级、3级、……n级液流通道，进行压后排液。
10.根据权利要求7所述的一种智能开关套管滑套分层压裂工艺方法，其特征在于：所述步骤S7测试求产的具体操作步骤为：通过井口(5)投入信息标签或者连续油管下入信息标签，信息标签携带2级智能开关套管滑套(2)、3级智能开关套管滑套(3)、……、n级智能开关套管滑套均关闭的指令，各自信号控制模块(15)针对接收到的指令信息发送动作指令，通过电池舱(8)内的高温电池驱动电机泵舱(13)内的电机泵工作，控制滑套(9)下行，使第一出液孔(11)与第二出液孔(12)不连通，即所对应的2级、3级、……n级液流通道均关闭，此时仅有1级液流通道开启，通过1级液流通道进行第一层测试求产；按照此种方式，每次关闭暂时不需要的测试层段智能开关套管滑套，仅开启1个液流通道，依次完成多个层段的测试求产。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910315507.9A CN110005391B (zh) | 2019-04-19 | 2019-04-19 | 一种智能开关套管滑套分层压裂工艺管柱及其工艺方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910315507.9A CN110005391B (zh) | 2019-04-19 | 2019-04-19 | 一种智能开关套管滑套分层压裂工艺管柱及其工艺方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110005391A true CN110005391A (zh) | 2019-07-12 |
| CN110005391B CN110005391B (zh) | 2023-07-28 |
Family
ID=67172978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910315507.9A Active CN110005391B (zh) | 2019-04-19 | 2019-04-19 | 一种智能开关套管滑套分层压裂工艺管柱及其工艺方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110005391B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202900225U (zh) * | 2012-09-28 | 2013-04-24 | 中国石油天然气股份有限公司 | 不限级数的智能固井滑套分层压裂改造工艺管柱 |
| CN203452763U (zh) * | 2013-09-04 | 2014-02-26 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 一种用于水平井无限级分段改造的智能滑套 |
| CN103696748A (zh) * | 2012-09-28 | 2014-04-02 | 中国石油天然气股份有限公司 | 不限级数的智能固井滑套分层压裂改造工艺管柱 |
| CN104695929A (zh) * | 2015-03-02 | 2015-06-10 | 中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司采油工艺研究院 | 一种水平井可取芯滑套多级压裂完井管柱 |
| CN106639968A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-05-10 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种多簇无限级固井分段压裂管柱及压裂方法 |
-
2019
- 2019-04-19 CN CN201910315507.9A patent/CN110005391B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202900225U (zh) * | 2012-09-28 | 2013-04-24 | 中国石油天然气股份有限公司 | 不限级数的智能固井滑套分层压裂改造工艺管柱 |
| CN103696748A (zh) * | 2012-09-28 | 2014-04-02 | 中国石油天然气股份有限公司 | 不限级数的智能固井滑套分层压裂改造工艺管柱 |
| CN203452763U (zh) * | 2013-09-04 | 2014-02-26 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 一种用于水平井无限级分段改造的智能滑套 |
| CN104695929A (zh) * | 2015-03-02 | 2015-06-10 | 中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司采油工艺研究院 | 一种水平井可取芯滑套多级压裂完井管柱 |
| CN106639968A (zh) * | 2015-10-30 | 2017-05-10 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种多簇无限级固井分段压裂管柱及压裂方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110005391B (zh) | 2023-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103277079B (zh) | 一种水平井压裂完井的管柱及其压裂施工方法 | |
| CN102330546B (zh) | 安置可控阀的裸眼分段压裂完井管柱及液控开关管柱 | |
| CN110593837B (zh) | 一种可溶全通径滑套压裂施工作业方法 | |
| WO2018000470A1 (zh) | 一种用于储层改造、生产监测与控制的智能开关阀及其施工方法 | |
| CN103321628B (zh) | 智能电动开关滑套 | |
| CN202348249U (zh) | 井下分层采油控制装置 | |
| CN103277078B (zh) | 一种液压滑套 | |
| CN102373900B (zh) | 使用液控开关启闭可控阀的分段压裂完井方法 | |
| CN101270646B (zh) | 注水井井下智能控制调测*** | |
| CN200982164Y (zh) | 智能控制可变径稳定器 | |
| CN205382923U (zh) | 水平井管外分段循环充填防砂工艺管柱 | |
| CN203308447U (zh) | 智能电动开关滑套 | |
| CN109025926A (zh) | 一种集中控制式智能分层注水管柱及调控*** | |
| CN202157792U (zh) | 油井用井下配产器 | |
| CN102418500B (zh) | 直控式连续定量分层配产油管柱 | |
| CN202900225U (zh) | 不限级数的智能固井滑套分层压裂改造工艺管柱 | |
| CN106321016A (zh) | 一种用于控制滑套开关的*** | |
| CN106640026A (zh) | 一种可选层注酸的压控式智能生产管柱及生产方法 | |
| CN106150468B (zh) | 一种用于储层改造、生产监测与控制的施工方法 | |
| CN110500066A (zh) | 一种基于无线控制的井下节流器 | |
| CN110374551A (zh) | 一种井下液控启动滑套控制***及控制方法 | |
| CN202348248U (zh) | 多孔同心一体式连续定量配产器 | |
| CN109267962B (zh) | 一种电机驱动压缩胶筒式井下防喷器 | |
| CN205382913U (zh) | 一种驱动防砂用可开关控制阀的充填转换工具 | |
| CN102536154A (zh) | 智能化产出井堵水增产装置及其控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20201029 Address after: 100007 Dongcheng District, Dongzhimen, China, North Street, No. 9 Oil Mansion, No. Applicant after: CHINA NATIONAL PETROLEUM Corp. Applicant after: CNPC CHUANQING DRILLING ENGINEERING Co.,Ltd. Address before: 710018 Shaanxi province Xi'an Weiyang Changqing Changqing prosperous Park District Building Room 1203 Applicant before: CHINA NATIONAL PETROLEUM CORPORATION CHUANQING DRILLING ENGINEERING COMPANY LIMITED CHANGQING DOWNHOLE TECHNOLOGY Co. Applicant before: CNPC CHUANQING DRILLING ENGINEERING Co.,Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |