多簇射孔壓裂完井管柱的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種多簇射孔壓裂完井管柱，該管柱由完井管柱、固井膠塞、多個阻塞器、多簇射孔槍和電纜組成，完井管柱由浮鞋、浮箍、套管固井液壓開啟裝置和多個預置球座通過套管依次連接，固井膠塞在固井作業后期坐落在浮箍上端；阻塞器的外徑按等級依次增大，分別插在各個預置球座中，多簇射孔槍連接在各個阻塞器的尾端，多簇射孔槍尾端連接有電纜。本實用新型管柱用于對頁巖油氣藏儲層進行多簇射孔壓裂施工。
【專利說明】多簇射孔壓裂完井管柱
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種完井管柱，特別涉及一種多簇射孔壓裂完井管柱。本實用新型管柱及施工方法適用于頁巖油氣藏儲層進行壓裂改造。
【背景技術】
[0002]目前，國內頁巖油氣藏開發工作正處于起步階段，與國外差距較大，許多制約我國頁巖油氣開發的技術瓶頸亟待突破。多簇射孔壓裂是針對頁巖油氣藏儲層進行壓裂改造的重要手段之一。目前常用的技術方法有:使用連續油管或者電纜將多簇射孔槍以及可鉆式橋塞輸送至井筒內，可鉆式橋塞將井筒封隔后，再進行射孔、壓裂作業，后期將可鉆式橋塞鉆除實現井筒內上下通徑。此工藝需要對可鉆式橋塞進行坐封，工藝要求高，且該項技術主要由國外公司掌握，價格昂貴。
實用新型內容
[0003]針對上述現有技術存在的缺陷，本實用新型要解決的技術問題是提供一種多簇射孔壓裂完井管柱，以簡單的方式實現對頁巖油氣藏儲層進行多簇射孔壓裂改造的目的。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型多簇射孔壓裂完井管柱由完井管柱100、固井膠塞9、阻塞器I 10、阻塞器II 11、阻塞器III 12、阻塞器IV 13、多簇射孔槍14和電纜15組成，上述完井管柱100自下而上由浮鞋1、浮箍2、套管固井液壓開啟裝置3、預置球座I 4、預置球座II 5、預置球座III6、預置球座IV 7通過套管8依次連接；固井膠塞9在固井作業后期坐落在浮箍2上端；阻塞器I 10、阻塞器II 11、阻塞器III 12、阻塞器IV 13的外徑按等級依次增大，分別插在預置球座I 4、預置球座II 5、預置球座III 6、預置球座IV 7中；多簇射孔槍14連接在各個阻塞器的尾端，多簇射孔槍14尾端連接有電纜15。
[0005]作為本實用新型的一種改進，上述阻塞器I 10、阻塞器II 11、阻塞器III 12、阻塞器IV 13在直井完井中可以用不同直徑的球代替。
[0006]與現在技術方案相比，本實用新型多簇射孔壓裂完井管柱，使用預置球座和堵塞器代替現有技術中的可鉆式橋塞，簡化了施工工序，以較低廉的價格實現多簇射孔壓裂完井，對地層進行了壓裂改造，提高了頁巖油氣藏的開采效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型多簇射孔壓裂完井管柱的柱結構示意圖；
[0008]圖2為本實用新型多簇射孔壓裂完井管柱的第二級射孔、壓裂施工示意圖；
[0009]圖3為本實用新型多族射孔壓裂完井管柱施工結束后井筒不意圖。
[0010]圖中:1.浮箍，2.浮鞋，3.套管固井液壓開啟裝置，4.預置球座I，5.預置球座
11,6.預置球座III，7.預置球座IV，8.套管，9.固井膠塞，10.阻塞器I，ll.阻塞器II，12.阻塞器III，13.阻塞器IV，14.多簇射孔槍，15.電纜，100.完井管柱，101.第一段油層，102.第二段油層，103.第三段油層，104.第四段油層，105.第五段油層，106.壓裂裂縫。【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細說明。
[0012]本實用新型多簇射孔壓裂完井管柱主要由完井管柱100、固井膠塞9、阻塞器I 10、阻塞器II 11、阻塞器III 12、阻塞器IV 13、多簇射孔槍14和電纜15共同組合實施完成。
[0013]如圖1所示，在裸眼井筒內安裝好完井管柱100 ;完井管柱100位于第一段油層101、第二段油層102、第三段油層103、第四段油層104和第五段油層105。完井管柱100自下而上由浮鞋1、浮箍2、套管固井液壓開啟裝置3、預置球座I 4、預置球座II 5、預置球座III 6、預置球座IV 7通過套管8依次連接；套管8可根據需要調整為不同長度。
[0014]浮鞋1、浮箍2所處井段為井底。浮鞋I的作用一是在管柱下入過程中起到引導作用，二是防止固井過程中水泥漿倒流。浮箍2的作用一是防止固井過程中水泥漿倒流，二是固井過程中與膠塞9接觸起到碰壓作用。
[0015]套管固井液壓開啟裝置3所處井段為第一段油層101，套管固井液壓開啟裝置3被開啟后將成為井筒與第一段油層101的聯通通道，以便進行第一級壓裂作業。
[0016]預置球座I 4、預置球座II 5、預置球座III 6、預置球座IV 7所處井段分別對應為第二段油層102、第三段油層103、第四段油層104、第五段油層105的下方位置，各個預置球座的的內芯為易鉆材料，其內徑按等級依次增大，可以分別與阻塞器I 10、阻塞器II 11、阻塞器III 12、阻塞器IV 13相配合坐封，將井筒內部封隔成數段。
[0017]完井管柱100的作用是對井身實施固井作業，為下一步的射孔、壓裂作業做好準備。
[0018]固井膠塞9在固井作業后期坐落在浮箍2上端，起到頂替水泥漿下行，以及碰壓的作用。
[0019]阻塞器I 10、阻塞器II 11、阻塞器11112、阻塞器IV 13的外徑按等級依次增大，主體材質為易鉆材料，在固井作業結束后將先后插入到相應的預置球座中，將井筒內部封隔成數段。各個阻塞器的尾端均連接有多簇射孔槍14，多簇射孔槍14的尾端連接有電纜15。
[0020]應用本實用新型多簇射孔壓裂完井管柱的施工方法即組裝完井管柱100完畢后，先進行固井作業，再進行射孔、壓裂作業，其具體操作步驟如:
[0021]A、固井作業:首先將完井管柱100下入裸眼井筒內指定位置，使套管固井液壓開啟裝置3位于第一段油層101內，預置球座I 4位于第二段油層102下方，預置球座II 5位于第三段油層103下方，預置球座III 6位于第四段油層104下方，預置球座IV 7位于第五段油層105下方。向完井管柱100內注水泥，然后投入固井膠塞9，頂替水泥漿下行至浮鞋I處返出，將完井管柱100與裸眼井筒之間的環空注滿水泥，當固井膠塞9行至并坐落在浮箍2內，此時碰壓，待水泥衆凝固后，固井施工結束。
[0022]B、第一級壓裂作業:向井筒內打壓至套管固井液壓開啟裝置3開啟，然后進行壓裂作業。
[0023]C、第二級壓裂作業:如圖2所示，自下而上連接阻塞器I 10、多簇射孔槍14、電纜15，將此套組合下入到完井管柱100內，并利用地面設備泵入液體，在液流的作用下確保阻塞器I 10插入到預置球座I 4內，實現預置球座I 4上、下的井筒空間封隔。然后通過爆破使電纜15帶動多簇射孔槍14，與阻塞器I 10脫離，將多簇射孔槍14、上提至第二段油層102處，進行多簇射孔作業。結束后將電纜15、多簇射孔槍(14)提出井筒，進行壓裂施工。
[0024]D、第三級壓裂作業:自下而上連接阻塞器II 11、多簇射孔槍14、電纜15，將此套組合下入到完井管柱100內，并利用地面設備泵入液體，在液流的作用下確保阻塞器II 11插入到預置球座II 5內，實現預置球座II 5上、下的井筒空間封隔。然后通過爆破使電纜15帶動多簇射孔槍14，與阻塞器II 11脫離，將多簇射孔槍14、上提至第三段油層103處，進行多簇射孔作業。結束后將電纜15、多簇射孔槍14提出井筒，進行壓裂施工。
[0025]E、第四級壓裂作業:自下而上連接阻塞器III 12、多簇射孔槍14、電纜15，將此套組合下入到完井管柱100內，并利用地面設備泵入液體，在液流的作用下確保阻塞器III 12插入到預置球座器III6內，實現預置球座III6上、下的井筒空間封隔。然后通過爆破使電纜15帶動多簇射孔槍14，與阻塞器III 12脫離，將多簇射孔槍14、上提至第四段油層104處，進行多簇射孔作業。結束后將電纜15、多簇射孔槍14提出井筒，進行壓裂施工。
[0026]F、第五級壓裂作業:自下而上連接阻塞器IV 13、多簇射孔槍14、電纜15，將此套組合下入到完井管柱100內，并利用地面設備泵入液體，在液流的作用下確保阻塞器II 11插入到預置球座器IV 7內，實現預置球座IV 7上、下的井筒空間封隔。然后通過爆破使電纜15帶動多簇射孔槍14，與阻塞器IV 13脫離，將多簇射孔槍14、上提至第五段油層105處，進行多簇射孔作業。結束后將電纜15、多簇射孔槍14提出井筒，進行壓裂施工。
[0027]至此，使用本實用新型多簇射孔壓裂完井管柱的完井施工全部結束，在各段油層形成多簇壓裂裂縫106。生產方可根據需要進行采油作業，或下入鉆頭將各個阻塞器及其相應預置球座的內芯鉆除，實現完井管柱100內通徑一致，便于后期措施作業。
[0028]以上實施例為用于水平井的完井管柱及施工方法，在直井中，可用投球的方式代替各個阻塞器封隔各段井筒，然后用電纜15帶動多簇射孔槍14下入井內進行各級射孔、壓裂作業，其他工序不變。值得注意的是，上述實施例是示例而非限制本實用新型，依據本實用新型的基本原理，還可以設計出多于或少于5個油層的多簇射孔壓裂完井管柱，本領域技術人員將能夠設計很多替代實施例而不脫離本實用新型保護的范圍。
【權利要求】
1.一種多簇射孔壓裂完井管柱，由完井管柱(100)、固井膠塞(9)、阻塞器I (10)、阻塞器II (11)、阻塞器III (12)、阻塞器IV (13)、多簇射孔槍(14)和電纜(15)組成，其特征是:所述完井管柱(100)自下而上由浮鞋(I)、浮箍(2)、套管固井液壓開啟裝置(3)、預置球座I (4)、預置球座II (5)、預置球座III (6)、預置球座IV (7)通過套管(8)依次連接； 所述固井膠塞(9)在固井作業后期坐落在浮箍(2)上端； 所述阻塞器I (10)、阻塞器II (11)、阻塞器111(12)、阻塞器IV(13)的外徑按等級依次增大，分別插在預置球座I (4)、預置球座II (5)、預置球座111(6)、預置球座IV (7)中； 所述多簇射孔槍(14)連接在各個阻塞器的尾端，多簇射孔槍(14)尾端連接有電纜(15)。
2.根據權利要求1所述的多簇射孔壓裂完井管柱，其特征是:所述阻塞器I(10)、阻塞器II (11)、阻塞器IIK12)、阻塞器IV (13)在直井完井中用不同直徑的球代替。
【文檔編號】E21B43/116GK203515342SQ201320517519
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年8月23日 優先權日:2013年8月23日
【發明者】張東亭, 王曉梅, 張勝傳, 單桂棟, 葛黨科, 聶上振, 劉長軍, 袁照永 申請人:中國石油天然氣股份有限公司