水力噴砂射孔壓裂與填砂聯(lián)作工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種水力噴砂射孔壓裂與填砂聯(lián)作工藝方法，是為滿足水力噴砂射孔與壓裂一體化作業(yè)要求、保證在大排量條件下管柱的施工能力而設(shè)計(jì)的。本工藝方法采用水力噴射壓裂下層、用砂填封下層及再進(jìn)行上層段水力噴射壓裂施工的方法，保證下層的有效改造，避免損壞管柱封隔器，可實(shí)施油田水平井多段拖動(dòng)壓裂，實(shí)現(xiàn)具有非均質(zhì)性強(qiáng)及物性差異大儲(chǔ)層間的、致密油藏的大排量體積壓裂改造，提高致密油藏水平井的改造效果，達(dá)到增產(chǎn)目的。本發(fā)明的工藝管柱上的液壓安全接頭能便于在管柱遇卡時(shí)起出上方管柱。
【專利說(shuō)明】水力噴砂射孔壓裂與填砂聯(lián)作工藝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水力噴砂射孔壓裂與填砂聯(lián)作工藝方法，屬于油氣井壓裂改造【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前的水力噴砂射孔與壓裂一體化工藝管柱可以一趟實(shí)現(xiàn)射孔與壓裂一體化改造，能大大縮短作業(yè)周期，簡(jiǎn)化施工程序。對(duì)于一井多儲(chǔ)層的、各層間物性均質(zhì)性好或差異很小的油氣井來(lái)說(shuō)，該管柱可實(shí)現(xiàn)自密封，對(duì)各層位進(jìn)行準(zhǔn)確的壓裂改造。但是，當(dāng)施工井各儲(chǔ)層間的非均質(zhì)性強(qiáng)且差異較大時(shí)，該管柱就有可能使本該進(jìn)入上層的壓裂液“漏入”下層，使上層得不到充分的壓裂改造，而下層被“重復(fù)”改造，從而嚴(yán)重影響油氣井產(chǎn)量。
[0003]隨著油氣田開(kāi)發(fā)的深入，開(kāi)發(fā)難度原來(lái)越大，尤其對(duì)致密油氣藏需要實(shí)施大排量體積壓裂改造，使地層形成復(fù)雜縫網(wǎng)，增大地層泄流面積，以提高油氣井產(chǎn)量。在大排量施工條件下，封隔器容易損壞，不能滿足施工工藝的需求，降低施工效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種水力噴砂射孔壓裂與填砂工藝方法，該方法既能滿足水力噴砂射孔與壓裂一體化作業(yè)要求，又能保證在大排量條件下的管柱的施工能力。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容如下:
[0006]本工藝方法使用水力噴砂射孔與壓裂工藝管柱作業(yè)，該管柱通過(guò)油管自上而下依次連接安全接頭、水力噴射器、單流閥和斜尖，其具體工藝步驟如下:
[0007]A、下入水力噴砂射孔與壓裂工藝管柱:下入本工藝管柱，使水力噴射器到達(dá)需要射孔的下層位置；
[0008]B、正洗:射孔前用洗井液洗井，正洗井排量在500?10001/min之間，達(dá)到進(jìn)、出口的水質(zhì)相同；
[0009]C、最下層水力噴砂射孔:從油管注入射孔液，射孔施工排量和井口壓力由水力噴射器的噴嘴數(shù)目、孔徑以及噴嘴與套管距離等確定；射孔時(shí)，射孔液由油套環(huán)空返出，直至完成最下層套管及地層射孔；
[0010]D、最下層水力噴砂壓裂:最下層水力噴砂射孔完成后，關(guān)閉套管旋塞，壓開(kāi)地層，從油套環(huán)空注入壓裂液，壓裂液的注入排量依據(jù)設(shè)計(jì)執(zhí)行，注入壓裂液的壓力范圍不超過(guò)套管及井口裝置的承壓限制；同時(shí)，從油管注入胍膠液，進(jìn)行壓裂施工，注入排量與油套環(huán)空的注入排量成1/5?1/2的比例；
[0011]E、填砂作業(yè):當(dāng)下層壓裂完成后，進(jìn)行反循環(huán)洗井；洗井完成后，上提管柱，將水力噴射器提至需要射孔的上一層位置附近；接著以小于壓裂施工時(shí)的排量從油套環(huán)空中填砂，所填砂面至少高于下層射孔位置25m，而對(duì)水平井的填砂面要介于兩射孔層的中間；填砂完成后，用水力噴砂射孔壓裂管柱測(cè)探砂面，直至填砂至設(shè)計(jì)所需的位置；
[0012]F、上層水力噴砂射孔、壓裂:測(cè)探砂面完成后，上提管柱，將水力噴射器提至需要射孔的上層位置，進(jìn)行上層水力噴砂射孔、壓裂；
[0013]G、沖砂作業(yè):上層段壓裂完成后，進(jìn)行反循環(huán)洗井；接著用本管柱進(jìn)行沖砂作業(yè)，或者起出本管柱，換用沖砂鉆具，邊沖砂邊探砂面，直至沖砂至壓裂改造的最下層；最后起出沖砂管柱，下入完井管柱，排液求產(chǎn)。
[0014]本工藝方法采用水力噴射壓裂下層、用砂填封下層及再進(jìn)行上層段水力噴射壓裂施工的方法，保證下層的有效改造，避免損壞管柱封隔器，可實(shí)施油田水平井多段拖動(dòng)壓裂，實(shí)現(xiàn)具有非均質(zhì)性強(qiáng)及物性差異大儲(chǔ)層間的、致密油藏的大排量體積壓裂改造，提高致密油藏水平井的改造效果，達(dá)到增產(chǎn)目的。本發(fā)明的工藝管柱上的液壓安全接頭能便于在管柱遇卡時(shí)起出上方管柱。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明的工藝管柱對(duì)下油層進(jìn)行射孔、壓裂作業(yè)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的工藝管柱完成下油層施工后的填砂作業(yè)示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明的工藝管柱完成填砂后測(cè)探砂面作業(yè)示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明的工藝管柱完成填砂后對(duì)上油層進(jìn)行射孔、壓裂作業(yè)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]參照?qǐng)D1至4對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明:
[0020]實(shí)施例1:油井井深3500m,有上、下兩個(gè)油層，套管內(nèi)徑為124.3mm,油管外徑為73.03mm ；
[0021]本方法使用水力噴砂射孔與壓裂工藝管柱作業(yè)，管柱通過(guò)油管I自上而下依次連接安全接頭2、水力噴射器3、單流閥4和斜尖5，斜尖5終端為30°斜角的斜面，水力噴射器3設(shè)有八個(gè)對(duì)稱排列的噴嘴，噴嘴孔徑6毫米，其工藝步驟如下:
[0022]A、下入水力噴砂射孔與壓裂工藝管柱:下入本工藝管柱，使水力噴射器3到達(dá)需要射孔的下層II位置；
[0023]B、正洗:射孔前用洗井液洗井，正洗井排量在500?10001/min之間，達(dá)到進(jìn)、出口的水質(zhì)相同；
[0024]C、下層水力噴砂射孔:以井口油壓50?55MPa從油管I注入射孔液，射孔時(shí)，以套壓40?46MPa將射孔液由油套環(huán)空返出，直至完成下層套管及地層射孔；
[0025]D、下層水力噴砂壓裂:下層水力噴砂射孔完成后，關(guān)閉套管旋塞，壓開(kāi)地層，從油套環(huán)空以4m3/min注入壓裂液，同時(shí)從油管I以2m3/min注入胍膠液，進(jìn)行壓裂施工，以滿足壓裂所需的排量和儲(chǔ)層裂縫延伸壓力的要求；
[0026]E、填砂作業(yè):當(dāng)下層壓裂完成后，進(jìn)行反循環(huán)洗井；洗井完成后上提管柱，將水力噴射器3提至需要射孔的上層I位置(誤差0.5m);接著以500?10001/min的排量從油套環(huán)空中填砂，所填砂面高于下層射孔至少25m (按兩層間距50m計(jì)算)，以使井筒內(nèi)的砂段能有效的密封已施工的下層段；填砂完成后，用水力噴砂射孔壓裂工藝管柱測(cè)探砂面；
[0027]F、上層水力噴砂射孔、壓裂:測(cè)探砂面完成后，上提管柱，將水力噴射器3提至需要射孔的上層I位置，進(jìn)行上層水力噴砂射孔、壓裂；由于已壓裂改造過(guò)的下層段被所填砂段密封，而水力噴射器3位于密封砂層的上方，壓裂液只能進(jìn)行上層I壓裂，不會(huì)“漏入”下層II ；
[0028]G、沖砂作業(yè):上層段壓裂完成后，進(jìn)行反循環(huán)洗井；接著用本管柱進(jìn)行沖砂作業(yè)，或起出本管柱，換用沖砂鉆具，邊沖砂邊探砂面，直至沖砂至壓裂改造的下層II ;最后起出沖砂管柱，下入完井管柱，排液求產(chǎn)。
[0029]實(shí)施例2:油井井深3500m,有上、下兩個(gè)油層，套管內(nèi)徑為124.3mm,油管外徑為73.03mm ；
[0030]本方法使用水力噴砂射孔與壓裂工藝管柱作業(yè)，管柱通過(guò)油管I自上而下依次連接安全接頭2、水力噴射器3、單流閥4和斜尖5，斜尖5終端為40°斜角的斜面。水力噴射器3有八個(gè)對(duì)稱排列的噴嘴，噴嘴孔徑6毫米，其工藝步驟如下:
[0031]A、下入水力噴砂射孔與壓裂工藝管柱:下入本工藝管柱，使水力噴射器3到達(dá)需要射孔的下層II位置；
[0032]B、正洗:射孔前用洗井液洗井，正洗井排量在500?10001/min之間，達(dá)到進(jìn)、出口的水質(zhì)相同；
[0033]C、下層水力噴砂射孔:以井口油壓35?40MPa從油管I注入射孔液，射孔時(shí)，以套壓50?55MPa將射孔液由油套環(huán)空返出，直至完成下層套管及地層射孔；
[0034]D、下層水力噴砂壓裂:下層水力噴砂射孔完成后，關(guān)閉套管旋塞，壓開(kāi)地層，從油套環(huán)空以4.5m3/min注入壓裂液，同時(shí)從油管I以2m3/min注入胍膠液，進(jìn)行壓裂施工；
[0035]E、填砂作業(yè):當(dāng)下層壓裂完成后，進(jìn)行反循環(huán)洗井；洗井完成后，上提管柱，將水力噴射器3提至需要射孔的上層I位置(誤差0.5m);接著以500?10001/min的排量從油套環(huán)空中填砂，所填砂面高于下層射孔至少25m，以使井筒內(nèi)的砂段能有效的密封已施工的下層段；填砂完成后，用水力噴砂射孔壓裂工藝管柱測(cè)探砂面；
[0036]F、上層水力噴砂射孔、壓裂:測(cè)探砂面完成后，上提管柱，將水力噴射器3提至需要射孔的上層I位置，進(jìn)行上層水力噴砂射孔、壓裂；
[0037]G、沖砂作業(yè):上層段壓裂完成后，進(jìn)行反循環(huán)洗井；接著用本管柱進(jìn)行沖砂作業(yè)，或者起出本管柱，換用沖砂鉆具，邊沖砂邊探砂面，直至沖砂至壓裂改造的下層II ;最后起出沖砂管柱，下入完井管柱，排液求產(chǎn)。
[0038]實(shí)施例3:油井井深3500m，有上、下兩個(gè)油層，套管內(nèi)徑為124.3mm，連續(xù)油管外徑為 1.75inmm ；
[0039]本方法使用水力噴砂射孔與壓裂工藝管柱作業(yè)，管柱通過(guò)油管I自上而下依次連接安全接頭2、水力噴射器3、單流閥4和斜尖5，斜尖5終端為40°斜角的斜面，水力噴射器3有三個(gè)均勻排列的噴嘴，噴嘴孔徑6毫米，其工藝步驟如下:
[0040]A、下入水力噴砂射孔與壓裂工藝管柱:下入本工藝管柱，使水力噴射器3到達(dá)需要射孔的下層II位置；
[0041]B、正洗:射孔前用洗井液洗井，正洗井排量在500?10001/min之間，達(dá)到進(jìn)、出口的水質(zhì)相同；
[0042]C、下層水力噴砂射孔:以井口油壓48?52MPa從油管I注入射孔液，射孔時(shí)，以套壓50?55MPa將射孔液由油套環(huán)空返出，直至完成下層套管及地層射孔；
[0043]D、下層水力噴砂壓裂:下層水力噴砂射孔完成后，關(guān)閉套管旋塞，壓開(kāi)地層，從油套環(huán)空以10m3/min注入壓裂液，同時(shí)從油管I以2m3/min注入胍膠液，進(jìn)行壓裂施工；
[0044]E、填砂作業(yè):當(dāng)下層壓裂完成后，進(jìn)行反循環(huán)洗井；洗井完成后，上提管柱，將水力噴射器3提至需要射孔的上層I位置(誤差0.5m);接著以500?10001/min的排量從油套環(huán)空中填砂，所填砂面高于下層射孔至少25m，以使井筒內(nèi)的砂段能有效的密封已施工的下層段；填砂完成后，用水力噴砂射孔壓裂工藝管柱測(cè)探砂面；
[0045]F、上層水力噴砂射孔、壓裂:測(cè)探砂面完成后，上提管柱，將水力噴射器3提至需要射孔的上層I位置，進(jìn)行上層水力噴砂射孔、壓裂；
[0046]G、沖砂作業(yè):上層段壓裂完成后，進(jìn)行反循環(huán)洗井；接著用本管柱進(jìn)行沖砂作業(yè)，或者起出本管柱，換用沖砂鉆具，邊沖砂邊探砂面，直至沖砂至壓裂改造的下層；最后起出沖砂管柱，下入完井管柱，排液求產(chǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種水力噴砂射孔壓裂與填砂聯(lián)作工藝方法，其特征在于: 本工藝方法使用水力噴砂射孔與壓裂工藝管柱作業(yè)，該管柱通過(guò)油管(I)自上而下依次連接安全接頭(2)、水力噴射器(3)、單流閥(4)和斜尖(5)，其具體工藝步驟如下: A、下入水力噴砂射孔與壓裂工藝管柱:下入本工藝管柱，使水力噴射器(3)到達(dá)需要射孔的下層位置； B、正洗:射孔前用洗井液洗井，正洗井排量在500?10001/min之間，達(dá)到進(jìn)、出口的水質(zhì)相同； C、最下層水力噴砂射孔:從油管(I)注入射孔液，射孔施工排量和井口壓力由水力噴射器的噴嘴數(shù)目、孔徑以及噴嘴與套管距離等確定，射孔時(shí)，射孔液由油套環(huán)空返出，直至完成最下層套管及地層射孔； D、最下層水力噴砂壓裂:最下層水力噴砂射孔完成后，關(guān)閉套管旋塞，壓開(kāi)地層，從油套環(huán)空注入壓裂液，壓裂液的注入排量依據(jù)設(shè)計(jì)執(zhí)行，注入壓裂液的壓力范圍不能超過(guò)套管及井口裝置的承壓限制；同時(shí)，從油管(I)注入胍膠液，進(jìn)行壓裂施工，注入排量與油套環(huán)空的注入排量成1/5?1/2的比例； E、填砂作業(yè):當(dāng)最下層壓裂完成后，進(jìn)行反循環(huán)洗井；洗井完成后，上提管柱，將水力噴射器(3)提至需要射孔的上一層位置(誤差0.5m);接著以小于壓裂施工時(shí)的排量從油套環(huán)空中填砂，所填砂面要至少高于下層射孔位置25m，而對(duì)水平井的填砂面要介于兩射孔層的中間；填砂完成后，用水力噴砂射孔壓裂管柱測(cè)探砂面，直至填砂至設(shè)計(jì)所需的位置； F、上層水力噴砂射孔、壓裂:測(cè)探砂面完成后，上提水力噴砂射孔壓裂管柱，將水力噴射器(3)提至需要射孔的上層位置，進(jìn)行上層水力噴砂射孔、壓裂； G、沖砂作業(yè):上層段壓裂完成后，進(jìn)行反循環(huán)洗井；接著用本管柱進(jìn)行沖砂作業(yè)，或者起出本管柱，換用沖砂鉆具，邊沖砂邊探砂面，直至沖砂至壓裂改造的最下層；最后起出沖砂管柱，下入完井管柱，排液求產(chǎn)。
2.如權(quán)利要求1水力噴砂射孔壓裂與填砂聯(lián)作工藝方法，其特征在于本工藝方法采用水力噴射壓裂下層、用砂填封下層及再進(jìn)行上層段水力噴射壓裂施工的方法，保證下層的有效改造，避免損壞管柱封隔器，可實(shí)施油田水平井多段拖動(dòng)壓裂，實(shí)現(xiàn)具有非均質(zhì)性強(qiáng)及物性差異大儲(chǔ)層間的、致密油藏的大排量體積壓裂改造，提高致密油藏水平井的改造效果，達(dá)到增產(chǎn)目的。
【文檔編號(hào)】E21B43/26GK104213895SQ201310220083
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月5日
【發(fā)明者】馮飛, 付鋼旦, 桂捷, 趙粉霞, 任勇, 王在強(qiáng), 何華, 邵媛, 劉明 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司