一種油井壓裂管柱

1、發(fā)明創(chuàng)造名稱：一種油井壓裂管柱申報單位：西北油田分公司采油三廠申報時間：2011年4月15日- 8 -發(fā)明創(chuàng)造名稱一種油井壓裂管柱申請專利類別發(fā)明專利（ ）實用新型（）外觀設(shè)計（）保密專利（ ）一、現(xiàn)有技術(shù)情況（開發(fā)背景、與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)情況，達(dá)到的水平和主要存在的問題）隨著塔河油田的不斷開發(fā)，目前部分井井眼距離有利儲集體較遠(yuǎn)，常規(guī)酸壓溝通距離短，導(dǎo)致無法溝通發(fā)育程度高的有利儲集體，酸壓投產(chǎn)后不是不建產(chǎn)，就是供液嚴(yán)重不足，不含水生產(chǎn)。為了釋放該類油井產(chǎn)能，充分發(fā)揮油井潛力，塔河采油三廠提出了大型壓裂思路，并在TK1078井成功實施，獲得日產(chǎn)145t的措施增產(chǎn)。大型壓裂主要目的是通過提高施

2、工排量和壓裂施工規(guī)模，延長裂縫改造長度，達(dá)到溝通較遠(yuǎn)儲集體，提高油井產(chǎn)能的目的。而大型壓裂施工主要是針對地層不產(chǎn)水、供液不足井進(jìn)行重復(fù)壓裂，壓裂施工過程中地層濾失往往都很大。所以，如何最大限度的降低濾失提高液體效率，以及如何最大限度的提高施工排量，是大型壓裂改造能否增加縫長達(dá)到溝通較遠(yuǎn)儲集體的成功關(guān)鍵。提高液體效率可以通過提高壓裂液粘度、添加粉陶等手段降低濾失來實現(xiàn)。提高注入排量只能采用增加壓裂車輛、提高施工井口壓力、提高壓裂液密度和降低管柱摩阻3個方法。但增加壓裂車輛、提高施工井口壓力也受井口采油樹承壓所限，一般要求井口施工壓力不超過95MPa，所以靠提高施工井口壓力方法提高排量也受限。提高

3、壓裂液密度受成本等影響，一般都只加重至1.1g/cm3左右。所以，如何最大限度的降低摩阻也是大型壓裂施工必須解決的問題。降低管柱施工摩阻只能從三個方面入手：一是對于7套管回接井采用油套合注，增加過流面積；二是在井況條件和施工允許情況下，盡量減少壓裂管柱長度；三是對于7"套管未回接需下封隔器井，施工管柱盡量采用31/2"油管和大通徑工具。二、發(fā)明目的：通過實現(xiàn)壓裂管柱全通徑，增加過流面積，降低管柱摩阻，提高施工排量和有效井底壓力，最終達(dá)到提高大型壓裂改造效果的目的。三、發(fā)明內(nèi)容簡述：（1）技術(shù)原理原理：針對大型壓裂施工存在的以上工藝問題，通過優(yōu)化設(shè)計，把封隔器及其配套工具通徑

4、由62mm改為76mm，使整個管柱通徑全部達(dá)到76mm，管柱過流面積增加了50%，達(dá)到降低施工摩阻的目的，以此提高施工排量，達(dá)到理想的壓裂改造效果。（2）管柱結(jié)構(gòu) 圖1 改造前管柱示意圖 圖2 改造后管柱示意圖改造前管柱結(jié)構(gòu)（自下而上）：喇叭口（球座）+7套管封隔器+水力錨+31/2油管（管柱內(nèi)通徑62mm）；改造后管柱結(jié)構(gòu)（自下而上）：球座+Y241大通徑封隔器+31/2油管+大通徑水力錨+31/2油管+伸縮節(jié)+31/2油管（球座打掉后管柱內(nèi)通徑76mm）；四、發(fā)明效果：2010年8月12日首次在TP21壓裂施工中對該工藝進(jìn)行現(xiàn)場實踐驗證，取得了良好的效果，施工過程中最高泵壓93.4MPa，

5、最高套壓20.3MPa，施工最大排量達(dá)9.0m3/min。經(jīng)過9.5小時的持續(xù)高壓施工，整個施工過程中套壓正常，封隔器密封良好，施工中各項參數(shù)均滿足設(shè)計要求。截止2011年4月底，我廠已累計在TP21、TP8-1、TP202等14口井成功應(yīng)用，各項工藝指標(biāo)完全達(dá)到設(shè)計要求，累計增油8627t。五、應(yīng)用領(lǐng)域與應(yīng)用前景：通過現(xiàn)場實踐及施工數(shù)據(jù)模擬計算，該大通徑壓裂管柱在壓裂施工中可以進(jìn)一步降低施工摩阻4MPa5MPa，在其它參數(shù)一定的條件下，井底壓力相應(yīng)增加4MPa5MPa，同時可以提高注入排量及液體效率，延長裂縫延伸距離，大大提高大型壓裂溝通較遠(yuǎn)儲集體的成功率，提高措施增油效果。目前大型壓裂已成

6、為塔河油田重要的進(jìn)攻型措施手段，由于大通徑壓裂管柱工藝的優(yōu)勢，今后在大型壓裂施工方面具有較大的推廣前景。六、檢索結(jié)果檢索單位或檢索人檢索數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵詞、國際分類號檢索邏輯表達(dá)式檢索年限檢索結(jié)果專利文獻(xiàn)數(shù)非專利文獻(xiàn)數(shù)塔河采油三廠中國學(xué)術(shù)文獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)出版總庫題名題名大通徑并含管柱1989-201101注：國際分類號至小類（4位）檢 出 的 相 關(guān) 專 利 和 非 專 利 文 獻(xiàn) 情 況專 利 文 獻(xiàn)序號專利號專利名稱A1A2無無A3非 專 利 文 獻(xiàn)序號刊物名稱或出版社名稱、出版年月文獻(xiàn)名稱B1江漢石油職工大學(xué)學(xué)報，2008年，第2期，P84-86大通徑壓裂封隔器及管柱研究與 現(xiàn) 有 技 術(shù) 相 比 較

7、 ， 本 發(fā) 明 的 優(yōu) 點(diǎn) 和 效 果序號1用于比較的相關(guān)文獻(xiàn)、專利號B1本 發(fā) 明 特 征 及 效 果現(xiàn) 有 技 術(shù) 特 征 和 效 果 該管柱內(nèi)通徑76mm、需投球坐封、球座打掉后存在井下落物、主要由Y241-146/Y241-162大通徑封隔器及其配套水力錨、伸縮節(jié)組成；采用單向錨定、液壓坐封、上提解封的壓縮式封隔器，具有適用條件廣、承壓能力高、解封安全等技術(shù)特點(diǎn)； 該封隔器管柱依靠球座打壓坐封，適用于碳酸鹽巖縫洞型油藏嚴(yán)重漏失井； 耐溫達(dá)150，適用于塔河油田超深、超高溫油井儲層改造作業(yè)，封隔器的性能較好，最大下深可達(dá)6800m； 目前已有適用于塔河油田最普遍的7套管和81/8套管未

8、回接井的全通徑液壓封隔器； 對于深井儲層改造管柱中可配套大通徑伸縮節(jié)，當(dāng)井溫或壓力變化引起油管長度變化時，補(bǔ)償部分可以自由伸縮補(bǔ)償管柱長度變化，消除管柱蠕動對封隔器的影響，提高工作壓力和工作壽命； 封隔器坐封時，需投球打壓坐封。 該管柱內(nèi)通徑76mm、無須投球坐封、無井下落物、無坐封節(jié)流，主要由Y341-116大通徑壓裂封隔器、SL116 ×76DB 水力錨、QZ116×76扶正導(dǎo)流油管鞋等組成；采用單向錨定、液壓坐封、上提或憋壓解封的壓縮式封隔器； 封隔器外徑116mm，僅適用于139. 7mm套管； 最高工作溫度135，最高工作壓差60MPa，適用深度: 2000m4000m，該套管柱不適用于深井的儲層改造施工，應(yīng)用范圍較窄； 該液壓坐封管柱中封隔器啟動壓差依靠全井蹩壓, 壓力<15MPa，只適用于滲透性較差碎屑巖儲層改造。注：1.現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)如有多篇，則逐篇比較，材料編號為A1；A2；B1，以此類推。 2.如有附圖應(yīng)結(jié)合附圖比較。五、發(fā)明公開情況（鑒定會時間及公開的內(nèi)容；公開發(fā)表的文字材料（附后）、公開發(fā)表時間；公開使用、銷售或展示的時間和地點(diǎn)）截止目