專利名稱：壓裂排液作業(yè)的氣舉管柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種石油井下的壓裂管柱。特別涉及一種可以進行 壓裂排液作業(yè)的氣舉管柱，是一種用于壓裂后氣舉排液，同時也是完井 的生產(chǎn)管柱。
背景技術(shù)：
對于一個已經(jīng)確定氣舉采油為主要舉升方式的油田，隨著油田的高 速開發(fā)，由于地層能量不能得到及時補充，地層壓力維持水平低，為了 保持油田穩(wěn)產(chǎn)和減緩產(chǎn)量下降速度，采取壓裂或酸壓施工，依然是提高 油井單井產(chǎn)能的主要措施。為了減少和降低壓裂液破膠和酸化反應(yīng)后的 殘液對油層的傷害，在壓裂完成后，需要將這些入井流體快速排出。對 于一個低壓油藏，僅靠自然放噴或替置原油己經(jīng)達不到快速返排目的， 如果通過連續(xù)油管和氮氣氣舉排液，雖然可以實現(xiàn)壓裂液迅速返排，但 排液完成后，油井通常不能恢復自噴，需要起出壓裂管柱，重新更換氣 舉管柱完井生產(chǎn)。傳統(tǒng)的壓裂管柱的壓裂施工不僅工序復雜，排液成本 高，而且延長作業(yè)時間。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的提供一種壓裂排液作業(yè)的氣舉管柱，不僅能完 成油井壓裂，還能利用本管柱完成氣舉排液，并且利用本管柱進行氣舉 采油。減少井下管柱的起下次數(shù)，簡化作業(yè)工序，降低費用，節(jié)約時間；
還要保護油層降低油層污染。
本實用新型采用的技術(shù)方案是壓裂排液作業(yè)的氣舉管柱，由高壓 氣舉工作筒、滑套、機械座封式封隔器和喇叭口，以及油管組成，其特 征在于壓裂排液作業(yè)的氣舉管柱分為兩部分，上部是注氣段，下部是
封隔固定段。上部注氣段采用螺紋連接有5—8個高壓氣舉工作筒，高壓
氣舉工作筒之間連接有油管。高壓氣舉工作筒的分布主要由系統(tǒng)供氣啟 動壓力、壓井液梯度、注氣量、地層供液等因素來確定。高壓氣舉工作
筒之間的距離在200—500米之間。第一個高壓氣舉工作筒到地面的距離 在800—1800米之間。下部封隔固定段包括滑套、機械座封式封隔器和 喇叭口。最下端的高壓氣舉工作筒到滑套的距離在200—500米之間?；?套與下部機械座封式封隔器之間的距離為20—70米。機械座封式封隔器 與下部喇叭口之間的距離為30—80米。
所述的高壓氣舉工作筒的結(jié)構(gòu)是在氣舉閥偏心安裝筒的上部螺紋連 接有油管接箍。袖管接箍中心線與氣舉閥偏心安裝筒中心線之間的距離 為10—20毫米。在氣舉閥偏心安裝筒的閥座上有一個氣舉閥。閥座與氣
舉閥偏心安裝筒內(nèi)腔之間有流體通道。
本實用新型適用的套管規(guī)格^ 139. 7毫米。
本實用新型作業(yè)全過程
按附圖l配好下井管柱；管柱下到預定位置后，按如下步驟作業(yè)
坐封封隔器上提下放機械坐封封隔器；
連接地面高壓管線，進行壓裂作業(yè)；
壓裂完后，拆卸地面高壓管線和井口保護器；
利用現(xiàn)場氣舉地面管線從壓縮機站引進氣源，向油套環(huán)空注氣；
出油管線導入放噴管線，同時控制注氣速度，使環(huán)空液面下降，井 下氣舉閥逐級暴露出來，通過氣舉閥向油管中注氣。由于氣體注入油管 后與井筒中流體混合，降低井筒中流體密度，將井液舉升至地面，達到 返排壓裂液的目的；
環(huán)空液面下降到最后一級閥位置后，氣舉系統(tǒng)穩(wěn)定。壓裂液返排結(jié) 束，將地面出油管線倒入生產(chǎn)系統(tǒng)，開始油井氣舉生產(chǎn)。
可以清楚地看出，本實用新型氣舉管柱下入井內(nèi)后，經(jīng)過壓裂、排 液過程，最后進入油井生產(chǎn)全過程，始終保留在井下。
本實用新型配套的工具和用途
1) KPX-115型高壓氣舉工作筒(見附圖2)
氣舉工作筒的主要作用是為氣舉閥提供工作載體，二者構(gòu)成一個整 體控制氣流，達到舉升井下液體的目的，是本管柱的核心部分。高壓工 作筒的級數(shù)及深度等相關(guān)參數(shù)由氣舉工藝設(shè)計決定。該高壓工作筒與普 通氣舉工作筒相比有兩大特點 一是要有足夠的厚度，滿足承受90 Mpa 高壓的要求，二是要有足夠大的過流通道，保持與所連接的油管一致。
2) 滑套
滑套主要作用為管柱提供循環(huán)通道，用于壓井或洗井，通過鋼絲絞 車下入專用移位工具可以實現(xiàn)其反復開關(guān)，工作壓力可以達到90Mpa。
3) —種機械座封式封隔器
該封隔器上提下放坐封，上提解封，依靠水力錨和卡瓦錨定，承受 雙向壓差，工作壓力可以達到90Mpa。壓裂時阻斷井下高壓，防止上部套 管承受高壓，保護油層上部套管；生產(chǎn)時阻隔環(huán)空高壓氣體，避免高壓 氣體從喇叭口進入油管。氣舉生產(chǎn)時封隔器以上的環(huán)空壓力大于油管內(nèi) 壓力，水力錨處于收縮狀態(tài)，因此封隔器解除容易，安全可靠。
本實用新型的有益效果井下所有工具均可以承受壓裂施工中的高 壓，特別是高壓工作筒的設(shè)計既能承受高壓，又有足夠大的通道，滿足 了壓裂施工的要求。
壓裂后可以利用工作筒提供的過液通道直接從環(huán)空注氣排液，采用 氣舉快速排液的特點，加快返排速度，避免了油層二次污染，提高了返 排率；簡化了作業(yè)工序，縮短了作業(yè)占產(chǎn)時間；同時充分利用了現(xiàn)有的 氣舉資源，降低作業(yè)成本，工藝簡單可靠。
管柱中的滑套可以重復開關(guān)，壓裂完成后，打開滑套可以加快排液 速度；根據(jù)需要，也可作為洗井或替液通道。
排液結(jié)束后，利用管柱中的"多級高壓工作筒和機械座封式封隔器" 可以進行連續(xù)氣舉完井生產(chǎn)，完全符合油井氣舉工藝要求。
能滿足油氣井壓裂施工的要求。壓裂后利用工作筒提供的過液通道 直接從環(huán)空直接注氣排液，不起壓裂管柱，不下排液管柱，通過壓裂排 液作業(yè)的氣舉管柱能完成壓裂后排液，減少下壓裂排液管柱作業(yè)。在完 成壓裂、排液后不起出壓裂管柱，采用氣舉方式氣舉完井生產(chǎn)。 一趟管 柱實現(xiàn)壓裂、排液及完井生產(chǎn)等三項功能。保證了壓裂液的快速返排，
避免了油層的二次污染；同時簡化了作業(yè)工序，縮短了作業(yè)時間，提高 了壓裂液的返排率。該技術(shù)在現(xiàn)場應(yīng)用中，施工壓力可達到75Mpa，平均 排液時間1天。壓裂、排液完成后快速轉(zhuǎn)入氣舉生產(chǎn)，降低作業(yè)成本， 工藝簡單可靠，應(yīng)用效果十分顯著。
附圉說明


圖1是本實用新型壓裂排液作業(yè)的氣舉管柱的結(jié)構(gòu)示意圖。是實施
例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型高壓氣舉工作筒的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
圖中，l.套管，2.油管，3.高壓氣舉工作筒，4.滑套，5.機械座封
式封隔器，6.喇叭口， 7.油管接箍，8.氣舉閥偏心安裝筒，9.氣舉閥，
10.閥座，ll.通道，12.本體中心線，13.接箍中心線。
具體實施方式
實施例以一口井深4500米，套管(l)直徑為139.7毫米的油井， 油管(2)直徑為88. 9毫米(31/。的壓裂排液作業(yè)的氣舉管柱為例，進行說 明。參閱附圖l。從井口至井深1500米處是第一個高壓氣舉工作筒(3)。 第一個高壓氣舉工作筒(3)下部螺紋連接油管(2)，每隔300米連接一個 高壓氣舉工作筒(3)。共連接有6個高壓氣舉工作筒(3)。每兩個高壓氣 舉工作筒(3)之間有直徑為88.9毫米(3/2")的油管(2)連接。最下端的一 個高壓氣舉工作筒(3)與滑套(4)的距離為300米?；?4)與下部機械座 封式封隔器(5)之間的距離為50米。機械座封式封隔器(5)與下部喇叭口
(6)之間的距離為70米。
參閱附圖2。高壓氣舉工作筒的結(jié)構(gòu)是在氣舉閥偏心安裝筒(8)本 體上部螺紋連接有88. 9毫米(31//')的油管接箍(7)。油管接箍中心線(13) 與氣舉閥偏心安裝筒本體中心線(12)之間的距離為12毫米。在氣舉闊偏 心安裝筒的閥座(10)上安裝有一個氣舉閥(9)。氣舉閥(9)與閥座(10)之 間密封。閥座(10)與高壓氣舉工作筒(3)內(nèi)腔之間有高度為5毫米的流體 通道(ll)。
本實用新型自研制以來完成現(xiàn)場試驗達50余井次。井口最高施工壓 力75Mpa，未出現(xiàn)管柱串漏現(xiàn)象，施工成功率100%;同時油井壓裂后返 排效果理想，平均排液時間縮短3—5天，入井液的返排率達98%;單井 平均日增產(chǎn)量27噸。
權(quán)利要求1、一種壓裂排液作業(yè)的氣舉管柱，由高壓氣舉工作筒(3)、滑套(4)、機械座封式封隔器(5)和喇叭口(6)，以及油管(2)組成，其特征在于壓裂排液作業(yè)的氣舉管柱分為兩部分，上部是注氣段，下部是封隔固定段，上部注氣段采用螺紋連接有5-8個高壓氣舉工作筒(3)，高壓氣舉工作筒(3)之間連接有油管(2)，高壓氣舉工作筒(3)之間的距離在200-500米之間，第一個高壓氣舉工作筒(3)到地面的距離在800-1800米之間；下部封隔固定段包括滑套(4)、機械座封式封隔器(5)和喇叭口(6)，最下端的高壓氣舉工作筒(3)到滑套(4)的距離在200-500米之間，滑套(4)與下部機械座封式封隔器(5)之間的距離為20-70米，機械座封式封隔器(5)與下部喇叭口(6)之間的距離為30-80米。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的壓裂排液作業(yè)的氣舉管柱，其特征是高 壓氣舉工作筒(3)的結(jié)構(gòu)是在氣舉閥偏心安裝筒(8)的上部螺紋連接有油 管接箍(7)，油管接箍中心線(13)與氣舉閥偏心安裝筒本體中心線(12)之間 的距離為10—20毫米，在氣舉閥偏心安裝筒的閥座(10)上有一個氣舉閥 (9)，閥座(10)與高壓氣舉工作筒(3)內(nèi)腔之間有流體通道(11)，高壓氣舉 工作筒(3)耐壓卯Mpa。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓裂排液作業(yè)的氣舉管柱，其特征是機 械座封式封隔器(5)能承受雙向壓差，工作壓力達到卯Mpa。
專利摘要一種壓裂排液作業(yè)的氣舉管柱，由油管、氣舉工具、滑套和封隔器等井下工具組成。自上而下螺紋連接有5-8個高壓氣舉工作筒，高壓氣舉工作筒之間連接有油管。高壓氣舉工作筒的分布主要由系統(tǒng)供氣啟動壓力、壓井液梯度、注氣量、地層供液等因素來確定?；着c下部封隔器之間的距離為20-70米。封隔器與下部喇叭口之間的距離為30-80米。在油井壓裂施工結(jié)束后不起出壓裂管柱，采用氣舉方式實現(xiàn)壓裂液快速返排和連續(xù)氣舉完井生產(chǎn)，是壓裂工藝和氣舉技術(shù)的結(jié)合，可一趟管柱實現(xiàn)壓裂、排液及連續(xù)氣舉完井生產(chǎn)等三項功能。該管柱承受壓力高，排液速度快，不動管柱可實現(xiàn)連續(xù)氣舉生產(chǎn)，既簡化作業(yè)程序，又能達到增產(chǎn)增效的目的。
文檔編號E21B43/25GK201013342SQ20062015861
公開日2008年1月30日 申請日期2006年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月29日
發(fā)明者馮仁東, 友 劉, 穎 劉, 劉會琴, 吳紅霞, 王振松, 羅文銀 申請人:吐哈石油勘探開發(fā)指揮部鉆采工藝研究院