CN215057297U - 一种多煤层、短层距煤层气老井改造用压裂管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多煤层、短层距煤层气老井改造用压裂管柱，属于压裂管柱的技术领域，包括由井口至井底依次连接的油管Ⅰ、安全接头、水力锚、封隔器Ⅰ、油管Ⅱ和节流器；油管Ⅰ和油管Ⅱ管径相同，通过安全接头连接；水力锚和封隔器Ⅰ设置在油管Ⅱ外；节流器与油管Ⅱ的底端连接。本实用新型可对煤层气老井进行分层压裂改造，提高煤层气老井产量。

Description

一种多煤层、短层距煤层气老井改造用压裂管柱

技术领域

本实用新型属于压裂管柱的技术领域，具体公开了一种多煤层、短层距煤层气老井改造用压裂管柱。

背景技术

目前行业广泛使用水力压裂技术对煤层进行储层改造，通过水力压裂，使煤储层形成缝网，改善煤储层渗透率，再通过排水降压，使煤层气产出。煤层气井存在产气量衰减较快的特点，尤其薄煤层这一特点显著，因此需要对煤层气井进行改造，使之恢复并提高产量。常用的老井压裂改造包括已压裂层位重复二次压裂、径向井技术及等离子脉冲解堵技术等，申请人在多煤层、短层距（层距在20米以内）的老井采用上述方法进行改造，但是改造后增产效果不明显。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多煤层、短层距（层距在20米以内）煤层气老井改造用压裂管柱，可对煤层气老井进行分层压裂改造，提高煤层气老井产量。

为实现上述目的，本实用新型提供一种多煤层、短层距煤层气老井改造用压裂管柱，包括由井口至井底依次连接的油管Ⅰ、安全接头、水力锚、封隔器Ⅰ、油管Ⅱ和节流器；油管Ⅰ和油管Ⅱ管径相同，通过安全接头连接；水力锚和封隔器Ⅰ设置在油管Ⅱ外；节流器与油管Ⅱ的底端连接。

进一步地，安全接头与油管Ⅰ和油管Ⅱ之间涂设有油脂层。

进一步地，油管Ⅰ和油管Ⅱ的规格为89mm，节流器的规格为40mm。

本实用新型还提供一种多煤层、短层距煤层气老井改造用压裂管柱，包括由井口至井底依次连接的油管Ⅰ、安全接头、水力锚、封隔器Ⅰ、油管Ⅱ、节流器、油管Ⅲ、封隔器Ⅱ和球座；油管Ⅰ和油管Ⅱ管径相同，通过安全接头连接；水力锚和封隔器Ⅰ设置在油管Ⅱ外；节流器与油管Ⅱ的底端连接；油管Ⅲ和油管Ⅱ管径相同，顶端与节流器连接，底端与球座连接；封隔器Ⅱ设置在油管Ⅲ外。

进一步地，安全接头与油管Ⅰ和油管Ⅱ之间涂设有油脂层。

进一步地，油管Ⅰ、油管Ⅱ和油管Ⅲ的规格为89mm，节流器的规格为40mm，球座的规格为40mm。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型针对不同位置的改造目的煤层提供两种压裂管柱。当改造目的煤层位于历史压裂层最下方时，采用的压裂管柱包括由井口至井底依次连接的油管Ⅰ、安全接头、水力锚、封隔器Ⅰ、油管Ⅱ和节流器，水力锚、封隔器Ⅰ下至改造目的煤层和最下层历史压裂层之间进行封隔，然后对改造目的煤层进行压裂。当改造目的煤层位于两层历史压裂层之间时，采用的压裂管柱包括由井口至井底依次连接的油管Ⅰ、安全接头、水力锚、封隔器Ⅰ、油管Ⅱ、节流器、油管Ⅲ、封隔器Ⅱ和球座，水力锚和封隔器Ⅰ位于改造目的煤层上方，封隔器Ⅱ位于改造目的煤层下方，对改造目的煤层所在环空进行封隔，然后对改造目的煤层进行压裂。采用上述压裂管柱后，增产效果明显提高。

附图说明

图1为实施例1所述压裂管柱的安装示意图；

图2为实施例2所述压裂管柱的安装示意图；

图3为实施例3中XS-1井压裂改造层位优选图。

图中：1-油管Ⅰ；2-安全接头；3-水力锚；4-封隔器Ⅰ；5-油管Ⅱ；6-节流器6；7-油管Ⅲ；8-封隔器Ⅱ；9-球座；101-表层套管；102-生产套管；103-人工井底；104-改造目的煤层；105-历史压裂层。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

本实施例提供一种多煤层、短层距煤层气老井改造用压裂管柱，包括由井口至井底依次连接的油管Ⅰ1、安全接头2、水力锚3、封隔器Ⅰ4、油管Ⅱ5和节流器6；油管Ⅰ1和油管Ⅱ5管径相同，通过安全接头2连接；水力锚3和封隔器Ⅰ4设置在油管Ⅱ5外；节流器6与油管Ⅱ5的底端连接。

进一步地，安全接头2与油管Ⅰ1和油管Ⅱ5之间涂设有油脂层，保证密封。

进一步地，油管Ⅰ1和油管Ⅱ5的规格为89mm，节流器6的规格为40mm。

当改造目的煤层104位于历史压裂层105最下方时，采用的将水力锚3、封隔器Ⅰ4下至改造目的煤层104和最下层历史压裂层之间进行封隔，然后对改造目的煤层进行压裂。

实施例2

本实施例提供一种多煤层、短层距煤层气老井改造用压裂管柱，包括由井口至井底依次连接的油管Ⅰ1、安全接头2、水力锚3、封隔器Ⅰ4、油管Ⅱ5、节流器6、油管Ⅲ7、封隔器Ⅱ8和球座9；油管Ⅰ1和油管Ⅱ5管径相同，通过安全接头2连接；水力锚3和封隔器Ⅰ4设置在油管Ⅱ5外；节流器6与油管Ⅱ5的底端连接；油管Ⅲ7和油管Ⅱ5管径相同，顶端与节流器6连接，底端与球座9连接；封隔器Ⅱ8设置在油管Ⅲ7外。

进一步地，安全接头2与油管Ⅰ1和油管Ⅱ5之间涂设有油脂层，保证密封。

进一步地，油管Ⅰ1、油管Ⅱ5和油管Ⅲ7的规格为89mm，节流器6的规格为40mm，球座9的规格为40mm。

当改造目的煤层104位于两层历史压裂层105之间时，水力锚3和封隔器Ⅰ4位于改造目的煤层104上方，封隔器Ⅱ8位于改造目的煤层104下方，对改造目的煤层104所在环空进行封隔，然后对改造目的煤层104进行压裂。

实施例3

古交区块老井产能衰减，申请人进行过多次的技术改造，但改造效果甚微。2015年通过对屯兰矿两口煤层气井进行二次压裂改造，改造思路为：已压裂层位重复二次压裂，改造过程中压裂施工顺利，但产气效果不理想；2018年试验过径向井技术及等离子脉冲解堵技术，改造后增产效果不明显，因此未进行大范围推广。

通过分析古交区块地质条件，针对屯兰矿多煤层、短层距（层距在20米以内）的特点，制定出针对古交区块煤层气井的改造方案。目的层位的选取不再是以往压裂过的煤层（历史压裂层105），通过对临近层（改造目的煤层104）进行压裂改造，不仅能够释放新层位煤层气产量，由于距离较近，同时能够对已经压裂过的煤层（历史压裂层105）进行压力扰动，使其储层内的煤层气进一步释放。但是常规的压裂管柱难以适应改造方案，因此申请人设计了实施例1和实施例2所述的多煤层、短层距煤层气老井改造用压裂管柱。

以XS-1井为例，该井采用套管完井，原始压裂层位是2号和8号煤层，本次改造目的层位选取02#、4#和9#煤层，因为2#煤层位于4#煤层之上，8#煤层位于9#煤层之上，且2#和8#煤层已经压裂过（套管存在漏失），所以4#和9#煤层无法采用光套管注入进行压裂，因此选择油管压裂；而02#煤层位于2#煤层之上，且02#煤层之上不存在套管漏失，因此可以采用排量更大的光套管注入压裂。具体施工步骤如下所述。

9#煤层压裂：

1）通井：判断套管完好状况，实探遇阻深度，起出通井管柱；

2）刮削：对全井段进行刮削，尤其对煤层段上下10m处反复刮削5次以上。

3）替喷、洗井：用泵车正打0.5%KCL水20m3，大排量洗井2-3周，出口见清水为合格。

4）喷砂射孔：用89mm油管连接喷砂器下入目的煤层位置，进行喷砂射孔作业，喷砂射孔排量控制在4m³/min左右，采用40/70目石英砂。保证喷砂射孔时间不低于20min，循环时间不低于40min。

5）压裂管柱入井：

9#煤层位于最底部，因此压裂管柱结构为（自下而上）：节流器+89mm油管1根+封隔器+水力锚+安全接头+89mm油管至井口；

下井管柱必须认真检查、丈量准确，使用新油管，安全接头强度要求合格，丝扣涂密封脂上紧，保证不刺不漏不断脱。

6）试压：地面管线与闸门试压45MPa，5分钟不刺不漏为合格。

7）压裂施工：根据设计泵注程序进行施工，施工排量控制在6m³/min。压裂完成后测压降60min，测完压降后按照设计要求进行放喷，放喷结束后进行下一层位施工。

4#煤层压裂：

1）替喷、洗井：用泵车正打0.5%KCL水20m3，大排量洗井2-3周，出口见清水为合格。

2）喷砂射孔：用89mm油管连接喷砂器下入目的煤层位置，进行喷砂射孔作业，喷砂射孔排量控制在4m³/min左右，采用40/70目石英砂。保证喷砂射孔时间不低于20min，循环时间不低于40min。

3）压裂管柱入井：

4#煤层位于最底部，因此压裂管柱结构为（自下而上）：40mm球座+封隔器+40mm节流器+89mm油管1根+封隔器+水力锚+安全接头+89mm油管至井口。

下井管柱必须认真检查、丈量准确，使用新油管，变扣接头强度要求合格，丝扣涂密封脂上紧，保证不刺不漏不断脱。

4）试压：地面管线与闸门试压45MPa，5分钟不刺不漏为合格。

5）压裂施工：根据设计泵注程序进行施工，施工排量控制在6m³/min。压裂完成后测压降60min，测完压降后按照设计要求进行放喷，放喷结束后进行下一层位施工。

02#煤层压裂：

1）替喷、洗井：用泵车正打0.5%KCL水20m3，大排量洗井2-3周，出口见清水为合格。

2）喷砂射孔：用89mm油管连接喷砂器下入目的煤层位置，进行喷砂射孔作业，喷砂射孔排量控制在4m³/min左右，采用40/70目石英砂。保证喷砂射孔时间不低于20min，循环时间不低于40min。

3）压裂施工：

由于02#煤层位于2#煤层之上，且02#煤层之上不存在套管漏失，因此可以采用排量更大的光套管注入压裂。（采用可捞式桥塞封隔下部煤层）。

根据设计泵注程序进行施工，光套管压裂时施工排量控制在8m³/min。压裂完成后测压降60min，测完压降后按照设计要求进行放喷。

XS-1井改造前日产气量为168m³/d，套压0.24Mpa，改造后，经过36天的排采，产气量稳定，日产气量为1008m³/d，套压维持在0.56Mpa，较改造前相比，产气量增加840m³/d，改造后产气增量明显。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种多煤层、短层距煤层气老井改造用压裂管柱，其特征在于，包括由井口至井底依次连接的油管Ⅰ、安全接头、水力锚、封隔器Ⅰ、油管Ⅱ和节流器；

所述油管Ⅰ和油管Ⅱ管径相同，通过安全接头连接；

所述水力锚和封隔器Ⅰ设置在油管Ⅱ外；

所述节流器与油管Ⅱ的底端连接。

2.根据权利要求1所述的多煤层、短层距煤层气老井改造用压裂管柱，其特征在于，安全接头与油管Ⅰ和油管Ⅱ之间涂设有油脂层。

3.根据权利要求1或2所述的多煤层、短层距煤层气老井改造用压裂管柱，其特征在于，油管Ⅰ和油管Ⅱ的规格为89mm，节流器的规格为40mm。

4.一种多煤层、短层距煤层气老井改造用压裂管柱，其特征在于，包括由井口至井底依次连接的油管Ⅰ、安全接头、水力锚、封隔器Ⅰ、油管Ⅱ、节流器、油管Ⅲ、封隔器Ⅱ和球座；

所述油管Ⅰ和油管Ⅱ管径相同，通过安全接头连接；

所述水力锚和封隔器Ⅰ设置在油管Ⅱ外；

所述节流器与油管Ⅱ的底端连接；

所述油管Ⅲ和油管Ⅱ管径相同，顶端与节流器连接，底端与球座连接；

所述封隔器Ⅱ设置在油管Ⅲ外。

5.根据权利要求4所述的多煤层、短层距煤层气老井改造用压裂管柱，其特征在于，安全接头与油管Ⅰ和油管Ⅱ之间涂设有油脂层。

6.根据权利要求4或5所述的多煤层、短层距煤层气老井改造用压裂管柱，其特征在于，油管Ⅰ、油管Ⅱ和油管Ⅲ的规格为89mm，节流器的规格为40mm，球座的规格为40mm。

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