CN110671086A - 一种复合酸压施工管柱及应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种复合酸压施工管柱及应用方法,属于井下压裂作业工艺技术领域。该复合酸压施工管柱包括至少一个带滑套喷枪、割缝管和空心导向头;各个带滑套喷枪依次连接;最后一个带滑套喷枪的下端与割缝管的上端连接;所述割缝管的下端与空心导向头连接。利用本发明实现了一趟管柱对长裸眼井段先后完成大规模酸压、定点喷射射孔及喷射压裂等不同施工方式的分段改造,提高了油田碎屑岩的分层、分段改造效果,提高了碎屑岩储层改造裂缝的波及体积及复杂程度,提高了压裂增产效果。本发明无需机械封隔,管柱结构简单,工具可靠性和安全性高,而且管柱满足不同功能要求,施工连续性好,节约了施工时间和降低了施工成本,提高了油田开发效果。
Description
技术领域
本发明属于井下压裂作业工艺技术领域,具体涉及一种复合酸压施工管柱及应用方法,适用于碎屑岩的各种直井、水平井,裸眼井、套管井等各种井型的改造措施作业。
背景技术
塔河油田深部碳酸盐岩基质致密且品位低,但小尺度天然裂缝和溶洞相对发育,开发过程中采用大规模酸压以沟通发育甜点区。井型以定向井、水平井为主,生产井段多以裸眼方式完井,大部分裸眼井段较长,目前以采用笼统酸压为主,长井段裸眼笼统酸压易造成储层发育层段的过度改造,而储层发育差的层段改造效果不好,影响开发效果;部分井采用纤维暂堵分段酸压工艺,能够提高改造效果,但存在纤维成本高,现场施工操作性稍差的问题。
中国专利公开文献CN105756647A公开了一种不动管柱水力喷射多级多簇压裂管柱的压裂方法,在管柱内连接多段多级多簇喷枪,通过向不动管柱投球后,通过提高排量实现打开多个滑套,实现处理层段成倍数的增加,满足作业段数多、长水平段的井的分段压裂改造作业需要。中国专利公开文献CN 103266875B公开了一种多级水力喷射分段压裂管柱的压裂工作方法,本发明通过在管柱中连接多级喷射封隔工具,能够实现一趟钻通过拖动管柱的方式实现6段或超过6段的水力喷射及压裂联作施工。能大大加快施工速度,节约施工时间。文献“水平井水力喷射环空加砂高强度拖动压裂工具的研制与应用”(钻采工艺2017(5))公开了水平井环空加砂拖动体积压裂技术用高强度压裂工具,该管柱可实现油管和油套环空同时注入,能满足8m'/min大排量的注入需求。文献“水平井水力喷射多级压裂工具研制与应用”(石油机械2013(12))公开了水平井水力喷射多级压裂管柱,由安全接头、内滑套喷射器、无滑套喷射器及单流阀总成等组成。
但是,现有的水力喷射压裂管柱施工方法均不能满足油田深井、长裸眼井段大规模酸压、定点喷射压裂等不同施工方式的分段改造作业需要。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题,提供一种复合酸压施工管柱及应用方法,实现一趟管柱对长裸眼井段完成大规模酸压、定点喷射射孔及喷射压裂等不同施工方式的分段酸压作业,大幅度提高塔河油田碎屑岩的分层、分段改造效果,提高碎屑岩储层改造裂缝的波及体积及复杂程度,提高压裂增产效果。本发明无需机械封隔,管柱结构简单,工具可靠性和安全性高。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种复合酸压施工管柱,包括至少一个带滑套喷枪、割缝管和空心导向头;
各个带滑套喷枪依次连接;最后一个带滑套喷枪的下端与割缝管的上端连接;
所述割缝管的下端与空心导向头连接;
所述复合酸压施工管柱包括油管、安全接头;
所述油管与安全接头的上端连接,所述安全接头的下端与第一个带滑套喷枪的上端连接;
在所述第一个带滑套喷枪的上端设置有扶正器。
每个带滑套喷枪的内径不同,从第一个带滑套喷枪到最后一个带滑套喷枪,各个带滑套喷枪的内径依次减小。即与安全接头连接的带滑套喷枪的内径最大,与割缝管连接的带滑套喷枪的内径最小,中间的内径依次减小。
每个带滑套喷枪均包括:喷枪本体、喷枪滑套、喷枪滑套座;
所述喷枪本体为圆筒状结构,在其上开有与其同轴线的中心通孔;在所述喷枪本体的筒壁上开有喷嘴安装孔,所述喷嘴安装孔将喷枪本体的中心通孔与喷枪本体的外部连通;在所述喷嘴安装孔内安装有喷嘴;
所述喷枪滑套设置在所述喷枪本体的中心通孔内;所述喷枪滑套的下端通过剪钉固定在喷枪本体上,此时,所述喷枪滑套将各个喷嘴堵住;在所述喷枪滑套的上端设有滑套密封台阶,用于与密封球配合;
所述喷枪本体的下端与喷枪滑套座的上端连接;
在所述喷枪滑套座上开有与其同轴线的中心通孔,在中心通孔的中部内壁上设有台阶;当喷枪滑套向下移动到喷枪滑套座的中心通孔内时,喷枪滑套的下端被所述台阶顶住,此时喷嘴打开。
所述割缝管为空心管,其管壁比油管的管壁厚;
在所述割缝管的管壁上开有多个与其中心轴线平行的缝;
所述空心导向头为圆筒状结构,在其内开有与其同轴线的中心通孔;所述中心通孔包括依次连接的大径段和小径段;所述小径段的直径小于大径段的直径。
在每个所述喷枪滑套座的外部均安装有扶正器;
在每个所述喷枪本体的上端、喷枪滑套座的下端均设有油管螺纹;
在所述油管的两端、安全接头的两端、割缝管的两端均设有油管螺纹;
在所述大径段的内壁上设有油管螺纹。
所述复合酸压施工管柱的应用方法,所述方法采用一趟管柱完成裸眼井多层酸压及喷射射孔压裂施工;所述方法包括:
第一步,根据改造层段数、施工层段性质及裂缝参数优化结果确定带滑套喷枪的数量、各个带滑套喷枪上喷嘴的布置方式、喷嘴的数量及喷嘴的大小;根据改造层段数及各层段的深度位置要求,组装好所述复合酸压施工管柱,然后将其全部入井;
第二步,进行管柱校深,依据校深结果调整所述复合酸压施工管柱的深度,使各个带滑套喷枪对准其对应的施工目的层段,然后连接油管挂,坐到井口四通上,再安装压裂井口;
第三步,进行压裂前的施工准备;
第四步,进行第一个施工层段的施工:各个带滑套喷枪的喷嘴均未打开,施工液体通过所述空心导向头的中心通孔以及割缝管上的缝进入地层,对第一施工层段进行施工;然后隔离第一个施工层段;
第五步,进行中间各个施工层段的施工:依次对最后一个带滑套喷枪到第二个带滑套喷枪进行以下操作:从井口投入密封球,打开带滑套喷枪的喷嘴,对该带滑套喷枪对应的施工层段进行施工;然后隔离该施工层段;投入的密封球的直径依次增大;
第六步,进行最后一个施工层段的施工:从井口投入密封球,打开第一个带滑套喷枪的喷嘴,对最后一个施工层段进行施工;施工后期顶替滑溜水;施工结束后关井测压降;测压降结束,根据设计要求开井,原管柱进行放喷、测试求产;放喷期间,所有密封球随液体排出地面;
第七步,根据测试求产结果,决定起管柱还是原管柱生产。
所述第四步中的对第一个施工层段进行施工采用的是大规模酸压改造施工;
所述第五步中的对该带滑套喷枪对应的施工层段进行施工、第六步中的对最后一个施工层段进行施工采用的是:喷射射孔及酸压改造施工或者喷射射孔及加砂压裂改造施工或者酸压改造施工;
所述喷射射孔及酸压改造施工的操作包括:
从油管内注入酸液,从环空注入泡沫活性水或酸性滑溜水,两种液体在所述喷嘴的出口处进行非均匀混合形成非均匀混合酸液,进入地层后,所述非均匀混合酸液对地层进行不均匀刻蚀改造,以形成高导流裂缝;
所述泡沫活性水采用:氮气泡沫活性水、二氧化碳泡沫活性水或者空气泡沫活性水;优选为:氮气泡沫活性水;
所述环空排量和油管排量的比值在0.2-2之间,优选为0.3-1.5,更优选为为:0.5-0.8。
所述第四步中的隔离第一个施工层段的操作包括:采用过顶替作业,顶替量为当段井筒容积V再附加5-10方;
首先从油管注入3-5方的滑溜水,然后从油管注入暂堵冻胶进行顶替,暂堵冻胶将第一个施工层段隔离;
所述第五步中的隔离该施工层段的操作包括:采取过顶替作业,顶替量为当段井筒容积V再附加5-10方;
首先从油管注入3-5方的滑溜水,然后从油管注入暂堵冻胶进行顶替,从环空注入滑溜水进行顶替,将该施工层段隔离。
所述第五步中的从井口投入密封球,打开带滑套喷枪的喷嘴的操作、所述第六步中的从井口投入密封球,打开第一个带滑套喷枪的喷嘴的操作均包括:
从井口投入密封球,密封球落入带滑套喷枪的滑套密封台阶处,密封球与滑套密封台阶密封;油管打压,剪钉被剪断,密封球随喷枪滑套下移进入喷枪滑套座内,并被喷枪滑套座内的台阶顶住,此时喷嘴打开。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明通过设计一种复合酸压施工管柱及应用方法,可实现一趟管柱对长裸眼井段先后完成大规模酸压、定点喷射射孔及喷射压裂等不同施工方式的分段改造,大幅度提高了油田碎屑岩的分层、分段改造效果,提高碎屑岩储层改造裂缝的波及体积及复杂程度,大幅度提高了压裂增产效果。本发明无需机械封隔,管柱结构简单,工具可靠性和安全性高,而且管柱满足不同功能要求,施工连续性好,节约了施工时间和降低了施工成本,提高了油田开发效果。
附图说明
图1本发明复合酸压施工管柱结构示意图
其中:1.油管、2.安全接头、3.带滑套喷枪、4.带滑套喷枪、5.扶正器、6.割缝管、7.空心导向头
图2空心导向头结构示意图
图3割缝管结构示意图
图4带滑套喷枪结构示意图
其中:1.喷枪主体、2.喷嘴、3.滑套、4.剪钉、5.滑套座、6.扶正器
图5滑套入井状态结构示意图
图6滑套打开状态结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述:
本发明涉及一种复合酸压施工管柱及应用方法,适用于碎屑岩的各种直井、水平井,裸眼井、套管井等各种井型的分段改造施工作业。本发明通过对施工管柱结构的优化配置及应用方法的改进,实现一趟施工管柱对长裸眼井段完成大规模酸压、定点喷射射孔及喷射压裂等不同酸压方式的分段改造,提高塔河油田碎屑岩的分层、分段改造效果,提高碎屑岩储层改造裂缝的波及体积及复杂程度,降低施工成本,提高压裂增产效果。
如图1所示,该管柱组合主要包括油管1、安全接头2、带滑套喷枪3、带滑套喷枪4、扶正器5、割缝管6、空心导向头7。油管1、安全接头2、带滑套喷枪3、带滑套喷枪4、扶正器5、割缝管6、空心导向头7通过油管螺纹连接(除空心导向头7外,其它部件的两端均设有油管螺纹,相邻两个部件通过油管螺纹连接)。
带滑套喷枪3和带滑套喷枪4的结构相同,但是内径不同,从带滑套喷枪4到带滑套喷枪3内径依次增大。
所述带滑套喷枪3和4的结构均如图4所示,包括;喷枪本体401、喷嘴402、喷枪滑套403、剪钉404、喷枪滑套座405、扶正器406。
所述喷枪本体401为圆筒状结构,在其上开有与其同轴线的中心通孔,在其筒壁上开有喷嘴安装孔,所述喷嘴安装孔将喷枪本体的中心通孔与喷枪本体的外部连通;在所述喷嘴安装孔内安装有喷嘴402;
在所述喷枪本体的中心通孔内设置有喷枪滑套403,所述喷枪滑套的下端通过剪钉404固定在喷枪本体上,喷枪滑套403将各个喷嘴堵住;在所述喷枪滑套403的上端设有滑套密封台阶,用于与密封球配合。
在所述喷枪本体401的下端连接有喷枪滑套座405,在其上开有与其同轴线的中心通孔,在中心通孔的中部内壁上设有台阶,当喷枪滑套403向下移动到喷枪滑套座405的中心通孔内时,喷枪滑套403的下端被台阶顶住,此时露出喷枪的喷嘴。
在所述喷枪滑套座405的外部安装有扶正器406。
实际使用时,要根据施工层段的性质及裂缝参数优化结果配置所述喷嘴402的布置方式、喷嘴布置的数量及喷嘴的大小;每段带滑套喷枪的喷嘴布置方式、喷嘴数量及喷嘴大小一般是不同的,但也可能是一样的,因为每段喷枪都是根据施工层段的性质及裂缝参数优化结果单独定制的。
所述空心导向头7的结构如图2所示,为圆筒状结构,在其内开有与其同轴线的中心通孔,所述中心通孔包括依次连接的大径段和小径段,小径段的直径小于大径段的直径,在大径段的内壁上设有油管螺纹。
所述割缝管的结构如图3所示,是一段空心管,其管壁比油管壁厚,在管壁上开有多个与其轴线平行的缝,在其两个端部加工有油管螺纹,用来与两端的部件进行连接。割缝管是用来进行大排量施工时供流体通过,以降低施工摩阻。
施工管柱根据施工要求在地面按照设计顺序连接入井,管柱下到设计深度位置附近,然后进行管柱校深,根据校深结果调整管柱深度,使之与设计要求一致,然后安装施工所需井口装置。
本发明的施工程序为:
第一步,根据施工改造的层段位置要求,组配图1所示的施工管柱,然后将施工管柱入井。此时带滑套喷枪中的滑套没有打开,如图5所示。根据施工改造的层段位置要求,组配施工管柱是指根据需求设计喷枪的数量,例如只施工两段时,管柱包括油管1、安全接头2、带滑套喷枪4、扶正器5、割缝管6和导向头7;施工三段时,管柱包括油管1、安全接头2、带滑套喷枪3、带滑套喷枪4、扶正器5、割缝管6和导向头7,喷枪的数量随层段的数量增加。每段喷枪的喷嘴布置方式、喷嘴数量及喷嘴大小都根据施工层段的性质及裂缝参数优化结果单独定制。
第二步,管柱校深,根据校深结果调整管柱,使管柱喷枪对准目的层段,然后装压裂井口。油管1是代表整个入井的油管柱,管柱入井校深调整长度符合设计要求,然后整个管柱连接油管挂,坐到井口四通上,再安装压裂井口。
第三步,进行压裂前施工准备。
第四步,进行第一段大规模酸压改造施工,此时,复合酸压施工管柱相当于普通光油管管柱,此步骤中施工液体通过导向头的中心通孔及割缝管上的缝进入地层。压裂后期顶替阶段末尾,打入设计体积的暂堵冻胶以隔离施工段。
第五步,第一次井口投球,该密封球落入带滑套喷枪4的滑套403上,油管打压打断剪钉404,滑套403下移进入滑套座(如图6所示。),同时露出喷枪喷嘴,然后对第二段进行喷射射孔及酸压改造施工。此时,油管内注入酸液,环空注入泡沫活性水或酸性滑溜水,两种液体在喷嘴出口处进行非均匀混合,一起进入地层,可对地层进行不均匀刻蚀,形成高导流裂缝。
第六步,再次进行井口投球,该球比第一次投的球略大,密封球落入带滑套喷枪3的滑套上,油管打压打断剪钉,滑套下移进入滑套座,同时露出喷枪喷嘴,然后对第三段进行喷射射孔及酸压改造施工。此时,可以根据设计需要,油管注入含砂液,环空注入压裂液基液,对目的层进行喷射压裂改造,施工结束后关井测压降。
第七步,测压降结束,根据设计要求开井,原管柱进行放喷(即通过3、4、6进行放喷)、测试求产,放喷期间,所有密封球随液体排出地面。
第八步,根据测试求产结果,决定起管柱还是原管柱生产。
各段施工完成后,注入暂堵冻胶对已经施工层段进行封隔,全井施工结束后,冻胶自行溶解破胶排出,因此本发明不是通过封隔器进行机械封隔。
本发明的特点如下:
(1)一趟管柱可以完成大规模酸压施工、喷射酸压及喷射压裂改造。
(2)一趟管柱可以对长裸眼井段进行复合酸压分段改造。
(3)本复合酸压施工管柱可以进行油管注酸、环空注入泡沫活性水等液体进行非均匀刻蚀酸压工艺。
(4)本复合酸压施工管柱施工后可以进行原管柱测试求产及生产。
该方法详细的实施步骤如下:
(1)关键储层参数的评估
包括储层的纵横向展布特征、岩性及全岩矿物组分、物性、岩石力学参数及三向地应力特征、缝洞发育特征,以及温度压力等。可综合应用地震、测井、录井、试井及导眼井岩心室内测试等方法确定。
(2)完井方式及分压层段的确定
对碳酸盐岩而言,一般采用裸眼完井方式,以最大限度地提高井眼与油气藏的接触面积,同时,井眼的稳定性也不受影响。在裸眼完井条件下,一般的施工方式只是笼统酸化或酸压方式,而采用本发明的方法在确定主要目的层的同时,还可以对二类三类层段进行水力喷射酸压或加砂压裂,在步骤(1)基础上,确定措施改造层段数,一般为2-4段。
(3)油气藏地质模型建立及生产历史拟合
在步骤(2)基础上,应用常用的地质建模软件PETROL,建立精细的地质模型,尤其是缝洞***的识别和精细刻画,要描述清楚。如井已生产或测试,可用生产或测试数据,进行产量或压力等的历史拟合,由此确定各施工层段有效渗透率及表皮系数等地层关键参数信息。
(4)裂缝参数***的优化
将上述地质模型参数导入常用的碳酸盐岩酸压产量预测模拟软件ECLIPSE中,然后按等效导流能力方法,设置各改造层段不同的人工裂缝及天然裂缝***。然后,按正交设计方法,模拟不同的酸蚀半缝长、裂缝导流能力、缝间距及裂缝不同分布模式下的压后产量动态,从中优选出各改造层段的最佳的裂缝参数。
(5)酸压施工参数的优化
为了实现步骤(4)中各层段的优化的裂缝参数,应用酸化压裂设计常用的商业模拟软件,如STIMPLAN,Fracpro PT等,模拟不同的酸化压裂施工参数下的酸蚀裂缝长度及导流能力等,从中优选各改造层段最佳的酸压施工参数组合。
上面(1)-(5)是前期准备工作,依据优化的结果来定制喷枪的喷嘴布置方式及喷嘴数量和喷嘴大小。
下面的(6)-(17)是对上面的第一步到第八步的进一步细化。
(6)根据施工目的层段进行复合酸压施工管柱的工具组配
按步骤(2)确定的改造层段数及各层段深度位置要求,在地面进行复合酸压管柱的工具组配,然后按照施工要求顺序入井。
(7)管柱校深,装压裂井口
管柱全部入井后,进行管柱校深,依据校深结果调整管柱深度,使管柱喷枪分别对准施工目的层段,然后装压裂井口。
(8)压裂施工准备
依据压裂施工设计进行压裂设备、压裂材料及施工液体的配置等工作。
(9)进行第一段酸压施工
第一段酸压施工时,复合酸压施工管柱相当于普通的光油管施工,施工规模为大规模酸压改造,按照步骤(5)优化的施工参数进行不同酸液液体分阶段变排量、变黏度注入,对地层进行非均匀刻蚀改造,以形成高导流裂缝。
(10)顶替作业
采取过顶替作业,顶替量为当段井筒容积V再附加5-10方。从油管输入暂堵冻胶进行顶替,注入冻胶前打入3-5方滑溜水进行隔离酸液。暂堵冻胶隔离第一施工层段,待全井施工后即自行溶解返排出井口。此步骤中环空不顶替。
(11)井口投球,施工第二段
第一次井口投球M1,该复合材质密封球落入带滑套喷枪4的滑套密封台阶处,油管打压,剪钉剪断,密封球随滑套下移进入滑套座,同时露出喷枪喷嘴,然后对第二段进行喷射射孔及酸压改造施工,按照步骤(5)优化的施工参数进行。此时,油管内注入酸液,环空注入泡沫活性水或酸性滑溜水,两种液体在喷嘴出口处进行非均匀混合,一起进入地层,非均匀混合酸液对地层进行不均匀刻蚀改造,以形成高导流裂缝。泡沫活性水可以为氮气泡沫、二氧化碳泡沫、空气泡沫等,推荐使用氮气泡沫活性水。环空排量和油管排量比一般为0.2-2之间,推荐排量比为0.3-1.5,最优排量比为0.5-0.8。现有的酸化过程中,在环空中是不注入任何液体的,而本发明通过在环空中注入泡沫活性水或酸性滑溜水,增加了刻蚀的不均匀性,得到了导流性更高的裂缝。
(12)顶替作业
重复步骤(10),完成第二段顶替作业。从油管里注入冻胶,与第一段顶替不同的是,此步骤中还需要环空顶替,环空使用滑溜水顶替。
(13)井口投球,施工第三段
再次进行井口投M2,该复合密封球比第一次的M1球略大,密封球落入带滑套喷枪3的滑套上,油管打压剪钉剪断,密封球随滑套下移进入滑套座,同时露出喷枪喷嘴,然后对第三段进行喷射射孔及加砂压裂改造施工,按照步骤(5)优化的施工参数进行。此时,油管注入含砂液,环空注入压裂液基液,对目的层进行喷射压裂改造。环空排量和油管排量比一般为0.5-1.0之间,根据施工压力变化适当调整排量比。
(14)最后顶替作业
采取过顶替作业,顶替量为当段井筒容积V再附加2-5方。顶替液选择滑溜水作为全井施工结束后的顶替液。
(15)关井测压降。
依据施工设计,进行关井测压降。
(16)原管柱进行测试求产
测压降结束,根据设计要求原管柱进行放喷,测试求产。
(17)依据测试求产结果,决定原管柱生产或重新起管柱后重下生产管柱。
本发明一趟管柱可以完成大规模酸压、水力喷射加砂压裂及水力喷射酸压等多种措施,对目的层段进行分段改造,可以大幅度提高分段改造的效率,同时多种改造措施提高了储层改造的复杂程度,形成复杂裂缝***,降低开发成本,有效提高压裂增产效果。
上述技术方案只是本发明的一种实施方式,对于本领域内的技术人员而言,在本发明公开了应用方法和原理的基础上,很容易做出各种类型的改进或变形,而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法,因此前面描述的方式只是优选的,而并不具有限制性的意义。
Claims (10)
1.一种复合酸压施工管柱,其特征在于:所述复合酸压施工管柱包括至少一个带滑套喷枪、割缝管和空心导向头;
各个带滑套喷枪依次连接;最后一个带滑套喷枪的下端与割缝管的上端连接;
所述割缝管的下端与空心导向头连接。
2.根据权利要求1所述的复合酸压施工管柱,其特征在于:所述复合酸压施工管柱包括油管、安全接头;
所述油管与安全接头的上端连接,所述安全接头的下端与第一个带滑套喷枪的上端连接;
在所述第一个带滑套喷枪的上端设置有扶正器。
3.根据权利要求1或2所述的复合酸压施工管柱,其特征在于:每个带滑套喷枪的内径不同,从第一个带滑套喷枪到最后一个带滑套喷枪,各个带滑套喷枪的内径依次减小。
4.根据权利要求3所述的复合酸压施工管柱,其特征在于:每个带滑套喷枪均包括:喷枪本体、喷枪滑套、喷枪滑套座;
所述喷枪本体为圆筒状结构,在其上开有与其同轴线的中心通孔;在所述喷枪本体的筒壁上开有喷嘴安装孔,所述喷嘴安装孔将喷枪本体的中心通孔与喷枪本体的外部连通;在所述喷嘴安装孔内安装有喷嘴;
所述喷枪滑套设置在所述喷枪本体的中心通孔内;所述喷枪滑套的下端通过剪钉固定在喷枪本体上,此时,所述喷枪滑套将各个喷嘴堵住;在所述喷枪滑套的上端设有滑套密封台阶,用于与密封球配合;
所述喷枪本体的下端与喷枪滑套座的上端连接;
在所述喷枪滑套座上开有与其同轴线的中心通孔,在中心通孔的中部内壁上设有台阶;当喷枪滑套向下移动到喷枪滑套座的中心通孔内时,喷枪滑套的下端被所述台阶顶住,此时喷嘴打开。
5.根据权利要求2所述的复合酸压施工管柱,其特征在于:所述割缝管为空心管,其管壁比油管的管壁厚;
在所述割缝管的管壁上开有多个与其中心轴线平行的缝;
所述空心导向头为圆筒状结构,在其内开有与其同轴线的中心通孔;所述中心通孔包括依次连接的大径段和小径段;所述小径段的直径小于大径段的直径。
6.根据权利要求4所述的复合酸压施工管柱,其特征在于:在每个所述喷枪滑套座的外部均安装有扶正器;
在每个所述喷枪本体的上端、喷枪滑套座的下端均设有油管螺纹;
在所述油管的两端、安全接头的两端、割缝管的两端均设有油管螺纹;
在所述大径段的内壁上设有油管螺纹。
7.权利要求1-6任一所述的复合酸压施工管柱的应用方法,其特征在于:所述方法采用一趟管柱完成裸眼井多层酸压及喷射射孔压裂施工;所述方法包括:
第一步,根据改造层段数、施工层段性质及裂缝参数优化结果确定带滑套喷枪的数量、各个带滑套喷枪上喷嘴的布置方式、喷嘴的数量及喷嘴的大小;根据改造层段数及各层段的深度位置要求,组装好所述复合酸压施工管柱,然后将其全部入井;
第二步,进行管柱校深,依据校深结果调整所述复合酸压施工管柱的深度,使各个带滑套喷枪对准其对应的施工目的层段,然后连接油管挂,坐到井口四通上,再安装压裂井口;
第三步,进行压裂前的施工准备;
第四步,进行第一个施工层段的施工:各个带滑套喷枪的喷嘴均未打开,施工液体通过所述空心导向头的中心通孔以及割缝管上的缝进入地层,对第一施工层段进行施工;然后隔离第一个施工层段;
第五步,进行中间各个施工层段的施工:依次对最后一个带滑套喷枪到第二个带滑套喷枪进行以下操作:从井口投入密封球,打开带滑套喷枪的喷嘴,对该带滑套喷枪对应的施工层段进行施工;然后隔离该施工层段;投入的密封球的直径依次增大;
第六步,进行最后一个施工层段的施工:从井口投入密封球,打开第一个带滑套喷枪的喷嘴,对最后一个施工层段进行施工;施工后期顶替滑溜水;施工结束后关井测压降;测压降结束,根据设计要求开井,原管柱进行放喷、测试求产;放喷期间,所有密封球随液体排出地面;
第七步,根据测试求产结果,决定起管柱还是原管柱生产。
8.根据权利要求7所述的应用方法,其特征在于:所述第四步中的对第一个施工层段进行施工采用的是大规模酸压改造施工;
所述第五步中的对该带滑套喷枪对应的施工层段进行施工、第六步中的对最后一个施工层段进行施工采用的是:喷射射孔及酸压改造施工或者喷射射孔及加砂压裂改造施工或者酸压改造施工;
所述喷射射孔及酸压改造施工的操作包括:
从油管内注入酸液,从环空注入泡沫活性水或酸性滑溜水,两种液体在所述喷嘴的出口处进行非均匀混合形成非均匀混合酸液,进入地层后,所述非均匀混合酸液对地层进行不均匀刻蚀改造,以形成高导流裂缝;
所述泡沫活性水采用:氮气泡沫活性水、二氧化碳泡沫活性水或者空气泡沫活性水;所述泡沫活性水优选为:氮气泡沫活性水;
所述环空排量和油管排量的比值在0.2-2之间,优选为0.3-1.5,更优选为为:0.5-0.8。
9.根据权利要求7所述的应用方法,其特征在于:所述第四步中的隔离第一个施工层段的操作包括:采用过顶替作业,顶替量为当段井筒容积V再附加5-10方;
首先从油管注入3-5方的滑溜水,然后从油管注入暂堵冻胶进行顶替,暂堵冻胶将第一个施工层段隔离;
所述第五步中的隔离该施工层段的操作包括:采取过顶替作业,顶替量为当段井筒容积V再附加5-10方;
首先从油管注入3-5方的滑溜水,然后从油管注入暂堵冻胶进行顶替,从环空注入滑溜水进行顶替,将该施工层段隔离。
10.根据权利要求7所述的应用方法,其特征在于:所述第五步中的从井口投入密封球,打开带滑套喷枪的喷嘴的操作、所述第六步中的从井口投入密封球,打开第一个带滑套喷枪的喷嘴的操作均包括:
从井口投入密封球,密封球落入带滑套喷枪的滑套密封台阶处,密封球与滑套密封台阶密封;油管打压,剪钉被剪断,密封球随喷枪滑套下移进入喷枪滑套座内,并被喷枪滑套座内的台阶顶住,此时喷嘴打开。
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