專利名稱：一種壓裂分求聯(lián)作裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油天然氣井下作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種壓裂分求聯(lián)作裝置及方 法。
背景技術(shù)：
在石油天然氣井下作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，預(yù)探井、評(píng)價(jià)井，通常，不打塞上試層壓裂試油 時(shí)，一般采用“雙封選壓”(用兩個(gè)K344封隔器卡住待壓層)工藝，長慶油田采用K344擴(kuò)張 式封隔器，壓裂施工時(shí)利用導(dǎo)壓噴砂器中節(jié)流咀節(jié)流所形成的管串內(nèi)外之差坐封封隔器， 完成施工后，釋放壓力封隔器即解封，如果要對(duì)目的層進(jìn)行求產(chǎn)，必須起出壓裂鉆具換分求 鉆具方可完成，這樣需要起下兩次鉆具，施工周期長，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可減少起下鉆、倒繩、抽汲準(zhǔn)備等作業(yè)施工工序，縮短施 工周期，降低施工成本，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，可一趟鉆進(jìn)行壓裂、壓后合排、分求目的層的一 種壓裂分求聯(lián)作裝置及方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，設(shè)計(jì)一種壓裂分求聯(lián)作裝置，包括下封隔器、上封 隔器，其特征是Y221卡瓦封隔器做下封隔器，用Κ344封隔器做上封隔器，Υ221卡瓦封隔器 上端有節(jié)流噴砂器，Υ221卡瓦封隔器與節(jié)流噴砂器螺紋連接在調(diào)整短節(jié)下端，Υ221卡瓦封 隔器之下接尾管，尾管連接絲堵；Κ344封隔器的上端有水力錨，Κ344封隔器和水力錨螺紋 連接在調(diào)整短節(jié)的上端，在Κ344封隔器和Υ221卡瓦封隔器之間為封隔油套環(huán)空。所述的節(jié)流噴砂器包括雙公直嘴子和旁通管，用于節(jié)流和導(dǎo)液，壓裂時(shí)，雙公直嘴 子主要起節(jié)流作用，節(jié)流所產(chǎn)生的壓差使Κ344封隔器坐封；旁通管起導(dǎo)流作用，使壓裂液 體由油管經(jīng)導(dǎo)流槽進(jìn)入地層?；谝环N壓裂分求聯(lián)作裝置的方法，其方法是
1)壓裂前，坐封Υ221卡瓦封隔器，Υ221卡瓦封隔器卡瓦錨在套管上，然后靠鉆具自身 的重量將Υ221卡瓦封隔器膠皮壓開而坐封，以此來封隔已試層段與壓裂層段之間的油套 環(huán)空，用絲堵封堵管串；Υ221卡瓦封隔器及絲堵共同作用將已試層段和壓裂層段分隔開；
2)壓裂時(shí)，靠節(jié)流噴砂器節(jié)流咀節(jié)流的壓差作用將上端的Κ344封隔器5膠皮撐開而坐 封，起到封隔其上的油套環(huán)空并對(duì)套管起到保護(hù)作用；
3)壓裂后，繼續(xù)用Υ221卡瓦封隔器和絲堵封隔油套環(huán)空和管串，實(shí)現(xiàn)對(duì)上試目的層進(jìn) 行抽汲求產(chǎn)，尾管抽汲過程中起沉砂作用。所述的Υ221封隔器屬于壓縮式封隔器，采用旋轉(zhuǎn)坐封，在下鉆前，Υ221封隔器倒 槽至下鉆狀態(tài)，下鉆至設(shè)計(jì)位置后，上提1米，右旋2/3圈，此時(shí)下接頭上的定位銷從牽引體 的J型槽中滑出，釋放中心管下行，將首先關(guān)閉和密封旁通閥，繼續(xù)下放管柱，推動(dòng)膠筒和 錐體下行，由于牽引體上的扶正塊的摩擦作用，在下放過程中，牽引體上的卡瓦和錐體產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，錐體就會(huì)撐開卡瓦，使Y221卡瓦封隔器上的卡瓦牢固錨定在油管的外壁上，繼 續(xù)施加坐封載荷，Y221卡瓦封隔器的膠筒受壓縮脹大，當(dāng)載荷增加至60-80KN時(shí)，Y221卡瓦 封隔器進(jìn)入低壓坐封狀態(tài)，繼續(xù)將載荷增加至120KN進(jìn)入高壓坐封狀態(tài)，此后直接上提管 柱將首先打開Y221卡瓦封隔器的旁通閥平衡上下壓力，繼續(xù)上提Y221卡瓦封隔器就會(huì)解 封，上提管柱后Y221卡瓦封隔器自動(dòng)處于下鉆狀態(tài)，此時(shí)繼續(xù)起鉆或直接下放管柱繼續(xù)下 鉆，需要坐封的時(shí)候重復(fù)坐封動(dòng)作即可。本發(fā)明的效果是
1、可以縮短施工周期，能及時(shí)抽汲排液，減少了壓裂液對(duì)地層的二次傷害，至少縮短施工周期一天，為試油提速功不可沒；
2、該工藝和常規(guī)試油相比，少起下兩趟鉆，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度；
3、用壓縮式卡瓦封隔器做壓裂鉆具的下封器，壓裂后或完試后只要上提鉆具即可解 封，沒有K344封隔器因?yàn)閴翰疃唤夥饪ㄣ@的風(fēng)險(xiǎn)，因而更加安全，降低了事故風(fēng)險(xiǎn)；
4、該工藝技術(shù)可給企業(yè)帶來較高的經(jīng)濟(jì)效益，減少施工周期一天，降低人工成本費(fèi)用 2000元，少用1個(gè)K344封隔器，降成本1231元，少起下兩趟分求鉆具，降低成本9517元，少 抽汲一次(以抽汲3個(gè)班為計(jì))，減少費(fèi)用10177元，以上各項(xiàng)，共計(jì)節(jié)約成本22925元；
5、應(yīng)用該技術(shù)共完成36口井45層壓裂試油工作，成功率達(dá)到100%。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本以明作進(jìn)一步說明 圖1是實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、絲堵；2、尾管；3、Y221卡瓦封隔器；4、節(jié)流噴砂器；5、K344封隔器；6、水 力錨；7、封隔器膠筒；8、油管；9、油套環(huán)空；10、壓裂層段；11、已試層段；12、調(diào)整短節(jié)。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，一種壓裂分求聯(lián)作裝置，包括下封隔器、上封隔器，Y221卡瓦封隔器 3做下封隔器，用K344封隔器5做上封隔器，Y221卡瓦封隔器3上端有節(jié)流噴砂器4，Y221 卡瓦封隔器3與節(jié)流噴砂器4螺紋連接在調(diào)整短節(jié)12下端，Υ221卡瓦封隔器3之下接尾 管2，尾管2連接絲堵1，Κ344封隔器5的上端有水力錨6，Κ344封隔器5和水力錨6螺紋 連接在調(diào)整短節(jié)12的上端，在Κ344封隔器5和Υ221卡瓦封隔器3之間為封隔油套環(huán)空9。 壓裂分求聯(lián)作裝置的方法包括壓裂前、壓裂時(shí)和壓裂后，步驟是1)壓裂前，坐封Υ221卡瓦 封隔器3，Υ221卡瓦封隔器3卡瓦錨在套管上，然后靠鉆具自身的重量將Υ221卡瓦封隔器 3膠皮壓開而坐封，以此來封隔已試層段11與壓裂層段10之間的油套環(huán)空9，用絲堵1封 堵管串；Υ221卡瓦封隔器3及絲堵1共同作用將已試層段11和壓裂層段10分隔開；2)壓 裂時(shí)，靠節(jié)流噴砂器4節(jié)流咀節(jié)流的壓差作用將上端的Κ344封隔器5膠皮撐開而坐封，起 到封隔其上的油套環(huán)空9并對(duì)套管起到保護(hù)作用；3)壓裂后，繼續(xù)用Υ221卡瓦封隔器3和 絲堵1封隔油套環(huán)空9和管串，實(shí)現(xiàn)對(duì)上試目的層進(jìn)行抽汲求產(chǎn)，尾管2抽汲過程中起沉砂 作用。壓裂分求聯(lián)作時(shí)應(yīng)按下工藝操作
1.卡瓦封隔器3做為雙封選壓的下封隔器，壓裂前，坐封壓縮式Υ221卡瓦封隔器3 ；壓裂時(shí)，用其封隔油套環(huán)空9 ；用絲堵1封堵管串，從而達(dá)到封隔目的層與已試層的目的。2. Y221卡瓦封隔器3和K344上封隔5在壓裂時(shí)，封隔油套環(huán)空9，將目的層與已 試層分隔開來，壓縮式Y(jié)221卡瓦封隔器3卡瓦錨在套管上，然后靠鉆具自身的重量將封隔 器膠皮壓開而起到封隔作用，其在壓裂之前即已坐封，而K344上封隔器5在壓裂時(shí)靠節(jié)流 咀節(jié)流的壓差作用將膠皮壓開。3.節(jié)流噴砂器4主要部件包括雙公直嘴子和旁通管，其主要作用是節(jié)流和導(dǎo)液。 壓裂時(shí)，雙公直嘴子主要起節(jié)流作用，節(jié)流所產(chǎn)生的壓差使K344上封隔5坐封；旁通管起導(dǎo) 流作用，使壓裂液體由油管8經(jīng)導(dǎo)流槽進(jìn)入地層。4.壓后，繼續(xù)用壓縮式Y(jié)221卡瓦封隔器3和絲堵1封隔油套環(huán)空和管串，達(dá)到對(duì) 上試目的層進(jìn)行抽汲求產(chǎn)的目的。尾管2抽汲過程中起沉砂作用。Y221封隔器屬于壓縮式封隔器，采用旋轉(zhuǎn)坐封。在下鉆前，必須把它倒槽至下鉆狀態(tài)，下鉆至設(shè)計(jì)位置后，上提1米，右旋2/3圈，此時(shí)下接頭上的定位銷從牽引體的J型槽中 滑出，釋放中心管下行，將首先關(guān)閉和密封旁通閥，繼續(xù)下放管柱，推動(dòng)膠筒和錐體下行，由 于牽引體上的扶正塊的摩擦作用，在下放過程中，牽引體上的卡瓦和錐體產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，錐 體就會(huì)撐開卡瓦，使封隔器上的卡瓦牢固錨定在套管壁上，繼續(xù)施加坐封載荷，封隔器膠 筒7受壓縮脹大，當(dāng)載荷增加至60-80KN時(shí)，封隔器就會(huì)可靠坐封，此時(shí)完全能達(dá)到分求封 隔之目的，但要實(shí)現(xiàn)壓裂過程中高壓條件下封隔，必須將載荷增加至120KN以上。完成施工 后，直接上提管柱將首先打開封隔器的旁通閥平衡上下壓力，繼續(xù)上提管柱封隔器就會(huì)解 封。上提管柱后封隔器自動(dòng)處于下鉆狀態(tài)，此時(shí)可以繼續(xù)起鉆，也可以直接下放管柱繼續(xù) 下鉆，需要坐封的時(shí)候重復(fù)坐封動(dòng)作即可。該封隔器可以按照設(shè)計(jì)需要坐封多次。
權(quán)利要求
一種壓裂分求聯(lián)作裝置，包括下封隔器、上封隔器，其特征是Y221卡瓦封隔器(3)做下封隔器，用K344封隔器(5)做上封隔器，Y221卡瓦封隔器(3)上端有節(jié)流噴砂器(4)，Y221卡瓦封隔器(3)與節(jié)流噴砂器(4)螺紋連接在調(diào)整短節(jié)(12)下端，Y221卡瓦封隔器3之下接尾管(2)，尾管(2)連接絲堵(1)；K344封隔器(5)的上端有水力錨(6)，K344封隔器(5)和水力錨(6)螺紋連接在調(diào)整短節(jié)(12)的上端，在K344封隔器(5)和Y221卡瓦封隔器(3)之間為封隔油套環(huán)空(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓裂分求聯(lián)作裝置，其特征是所述的節(jié)流噴砂器(4)包 括雙公直嘴子和旁通管，用于節(jié)流和導(dǎo)液，壓裂時(shí)，雙公直嘴子主要起節(jié)流作用，節(jié)流所產(chǎn) 生的壓差使Κ344上封隔(5)坐封；旁通管起導(dǎo)流作用，使壓裂液體由油管經(jīng)導(dǎo)流槽進(jìn)入地 層。
3.基于一種壓裂分求聯(lián)作裝置的方法，其方法步驟是1)壓裂前，坐封Υ221卡瓦封隔器(3)，Υ221卡瓦封隔器(3)卡瓦錨在套管上，然后靠鉆 具自身的重量將Υ221卡瓦封隔器(3)膠皮壓開而坐封，以此來封隔已試層段(11)與壓裂層 段(10)之間的油套環(huán)空(9)，用絲堵(1)封堵管串；Υ221卡瓦封隔器(3)及絲堵(1)共同作 用將已試層段(11)和壓裂層段(10)分隔開；2)壓裂時(shí)，靠節(jié)流噴砂器(4)節(jié)流咀節(jié)流的壓差作用將上端的Κ344封隔器(5)膠皮撐 開而坐封，起到封隔其上的油套環(huán)空(9)并對(duì)套管起到保護(hù)作用；3)壓裂后，繼續(xù)用Υ221卡瓦封隔器(3)和絲堵(1)封隔油套環(huán)空(9)和管串，實(shí)現(xiàn)對(duì) 上試目的層進(jìn)行抽汲求產(chǎn)，尾管(2 )抽汲過程中起沉砂作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓裂分求聯(lián)作裝置，其特征是所述的Υ221封隔器(5) 屬于壓縮式封隔器，采用旋轉(zhuǎn)坐封，在下鉆前，Υ221封隔器(5)倒槽至下鉆狀態(tài)，下鉆至設(shè) 計(jì)位置后，上提1米，右旋2/3圈，此時(shí)下接頭上的定位銷從牽引體的J型槽中滑出，釋放 中心管下行，將首先關(guān)閉和密封旁通閥，繼續(xù)下放管柱，推動(dòng)膠筒和錐體下行，由于牽引體 上的扶正塊的摩擦作用，在下放過程中，牽引體上的卡瓦和錐體產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，錐體就會(huì)撐 開卡瓦，使Υ221卡瓦封隔器(3)上的卡瓦牢固錨定在油管(8)的外壁上，繼續(xù)施加坐封載 荷，Υ221卡瓦封隔器(3)的膠筒受壓縮脹大，當(dāng)載荷增加至60-80ΚΝ時(shí)，Υ221卡瓦封隔器 (3)進(jìn)入低壓坐封狀態(tài)，繼續(xù)將載荷增加至120ΚΝ進(jìn)入高壓坐封狀態(tài)，此后直接上提管柱將 首先打開Υ221卡瓦封隔器(3)的旁通閥平衡上下壓力，繼續(xù)上提Υ221卡瓦封隔器(3)就 會(huì)解封，上提管柱后Υ221卡瓦封隔器(3)自動(dòng)處于下鉆狀態(tài)，此時(shí)繼續(xù)起鉆或直接下放管 柱繼續(xù)下鉆，需要坐封的時(shí)候重復(fù)坐封動(dòng)作即可。
全文摘要
本發(fā)明屬于石油天然氣井下作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，它包括下封隔器、上封隔器，特別是一種壓裂分求聯(lián)作裝置及方法，其特征是Y221卡瓦封隔器做下封隔器，用K344封隔器做上封隔器，Y221卡瓦封隔器上端有節(jié)流噴砂器，Y221卡瓦封隔器與節(jié)流噴砂器螺紋連接在調(diào)整短節(jié)下端，Y221卡瓦封隔器之下接尾管，尾管連接絲堵；K344封隔器的上端有水力錨，K344封隔器和水力錨螺紋連接在調(diào)整短節(jié)的上端，在K344封隔器和Y221卡瓦封隔器之間為封隔油套環(huán)空，它提供了一種可減少起下鉆、倒繩、抽汲準(zhǔn)備等作業(yè)施工工序，縮短施工周期，降低施工成本，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)E21B43/26GK101818638SQ20101015570
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2010年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月26日
發(fā)明者常樹發(fā), 張軍, 曹萬海, 曹欣, 趙國興, 郭艷萍, 陳平, 高光輝, 高銀鎖, 齊加德 申請(qǐng)人:中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術(shù)作業(yè)公司