一种用于裸眼井的压裂与控水一体化管柱及方法技术

本发明专利技术提出一种用于裸眼井的压裂与控水一体化管柱，包括：井下套管；多个间隔开设置在井下套管水平段的压裂控水机构，其包括压裂滑套和控水装置；多个裸眼封隔器，多个压裂控水机构分别处于相邻的裸眼封隔器之间；底部循环总成；用于悬挂安装井下套管的封隔悬挂器；其中，第一工作状态下，多个控水装置关闭，从最远离井口的所述压裂滑套开始依次打开各压裂滑套，使得井下套管的内部通道依次通过对应的压裂滑套与地层导通，第二工作状态下，多个所述压裂滑套均关闭，从最远离井口的控水装置开始依次打开各控水装置，使得井下套管的内部通道依次通过对应的控水装置与经过压裂施工的地层导通。本发明专利技术还提出一种用于裸眼井的压裂与控水一体化方法。控水一体化方法。控水一体化方法。

【技术实现步骤摘要】
一种用于裸眼井的压裂与控水一体化管柱及方法


[0001]本专利技术属于石油完井及生产
，具体涉及一种裸眼压裂与控水一体化管柱。本专利技术还涉及一种用于裸眼井的压裂与控水一体化方法。

技术介绍

[0002]在油气开采过程中，压裂作业是非常有效的增产方法，尤其是分层改造已成为低渗透油气藏增产的重要手段。现有技术中，滑套式分段压裂是非常规油气资源开采的重要手段，其广泛应用于低渗透产层、薄油层的直井、水平井及定向井的压裂增产改造。
[0003]目前，现有的裸眼分段滑套式压裂工具虽然能够一趟管柱下入井底，无需再起下管柱，并作为生产管柱，但是不具备控水功能。尤其是目前大部分油田已经整体进入特高含水期，稳油控水的形势非常严峻。而水平井后期控水难度大，并且受“跟趾效应”、储层非均质性、储层各向异性和天然裂缝等因素的影响，长水平井的生产剖面难以持续、均衡推进，将在油井的跟端处、高渗层段和裂缝处过早见水/气而形成快速通道，从而抑制了其他位置的产油量，非常容易产生严重的跟端效应和不均衡供液现象，导致水平井段存在低效段，无法有效充分动用，严重影响了油田的采收率。
[0004]此外，现有的流入控制装置的流道一般是固定的，虽然可以延缓水/气流出，但由于其流动阻力等级(FRR)恒定，一旦发生水/气锥，低粘度的水/气将会占据整个井筒并抑制油相的流动，从而导致油井产量大幅下降。

技术实现思路

[0005]针对如上所述的技术问题，本专利技术旨在提出一种用于裸眼井的压裂与控水一体化管柱，该压裂与控水一体化管柱能够通过一趟管柱同时实现压裂与控水两种功能，从而能够有效解决油井高含水问题和水气锥进问题，大大提高油藏采收率。
[0006]本专利技术还提出了一种用于裸眼井的压裂与控水一体化方法。
[0007]为此，根据本专利技术的第一方面，提出了一种用于裸眼井的压裂与控水一体化管柱，包括：井下套管；多个间隔开设置在所述井下套管的水平段的压裂控水机构，其包括压裂滑套和设置在所述压裂滑套的下游的控水装置；多个均匀间隔开设置在所述井下套管的水平段的裸眼封隔器，多个所述压裂控水机构分别对应处于相邻的所述裸眼封隔器之间；设置在所述井下套管的尾部的底部循环总成；以及用于在井筒的垂直段悬挂安装所述井下套管的封隔悬挂器；其中，在第一工作状态下，多个所述控水装置均关闭，从最远离井口的所述压裂滑套开始依次打开各所述压裂滑套，使得所述井下套管的内部通道依次通过对应的所述压裂滑套与地层导通，在第二工作状态下，多个所述压裂滑套均关闭，从最远离井口的所述控水装置开始依次打开各所述控水装置，使得所述井下套管的内部通道依次通过对应的所述控水装置与经过压裂施工的地层导通。
[0008]在一个实施例中，在所述底部循环总成的上游设置压差滑套，且在所述底部循环总成与所述压差滑套之间还设有一个所述控水装置。
[0009]在一个实施例中，所述控水装置包括：外部套筒，所述外部套筒的侧壁上设有多个沿周向均布的通孔；安装在所述通孔中的控水阀；以及设置在所述外部套筒内的内部开关套；其中，所述内部开关滑套构造成能够轴向移动以打开或覆盖所述通孔，从而控制所述控水阀打开或关闭。
[0010]在一个实施例中，在所述外部套筒的内壁上设有径向向外延伸的第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽和所述第二卡槽处于所述通孔的轴向两侧，在所述内部开关滑套的外壁上设有卡簧，
[0011]所述卡簧能够在所述开关阀打开或关闭时对应卡合在所述第一卡槽或所述第二卡槽内，从而对所述内部开关套形成轴向限位。
[0012]在一个实施例中，所述控水阀设有变流通道，所述变流通道构造成能够根据流体特性自动调节流道大小以进行增油控水。
[0013]在一个实施例中，所述控水装置还包括连接在所述外部套筒的上端的上接头，且所述外部套筒的下端设有下接头，所述控水装置通过所述上接头和所述下接头连接到所述井下套管中。
[0014]在一个实施例中，所述压裂滑套采用液压机械双作用式开关滑套，其采用投球憋压方式或采用开关工具打开，且所述压裂滑套能够重复打开或关闭。
[0015]在一个实施例中，在所述封隔悬挂器的上端密封连接有回接管柱，用于与采油管道连接。
[0016]根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于裸眼井的压裂与控水一体化方法，包括以下步骤：
[0017]将如上所述的压裂与控水一体化管柱下入到裸眼井中；
[0018]关闭多个所述控水装置，从井口注入压裂液，从最远离井口的所述压裂滑套开始依次打开各个所述压裂滑套，以进行分段压裂施工，直至水平井筒全部压裂完成；
[0019]关闭多个所述压裂滑套，从最远离井口的所述控水装置开始依次打开各个所述控水装置，以进行采油控水生产。
[0020]在一个实施例中，在采油控水生产过程中，各个所述控水装置能够反复打开或关闭。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的优点之处在于：
[0022]根据本专利技术的用于裸眼井的压裂与控水一体化管柱能够通过一趟管柱同时实现压裂与调流控水两种功能，其能够实现非常规油气资源的增产改造。并且，该管柱能够产生均匀的产液剖面，从而能够有效解决油井高含水问题和水气锥进问题，大大提高了油藏采收率。控水装置采用主动式控水阀，其能够根据通过流体的性质，自主调节流道大小以进行增油控水，显著增强了控水增油的效果。该压裂与控水一体化管柱集油井压裂、智能防水、控水、控气、增油为一体，有效解决了边底水锥进问题，尤其是应用于含水量高的区块时，能够将大部分水阻隔在地层中，大大提高了其他层段的产出量，从而显著提高了整个井筒的采收率。
附图说明
[0023]下面将参照附图对本专利技术进行说明。
[0024]图1显示了根据本专利技术的用于裸眼井的压裂与控水一体化管柱的结构。
[0025]图2显示了图1所示压裂与控水一体化管柱中的控水装置的结构。
[0026]在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本专利技术的原理，并且未按实际比例绘制。
具体实施方式
[0027]下面通过附图来对本专利技术进行介绍。
[0028]在本申请中，需要说明的是，将根据本专利技术的用于裸眼井的压裂与控水一体化管柱下放到井筒中远离井口的一段定义为下端或相似用语，靠近井口的一端定义为上端或相似用语。
[0029]图1显示了根据本专利技术的用于裸眼井的压裂与控水一体化管柱100的结构。如图所示，压裂与控水一体化管柱100包括井下套管6，井下套管6用于输送井筒开采的油液。在井下套筒6中设有多个压裂控水机构10，多个压裂控水机构10沿井下套筒6轴向均匀间隔开设置。压裂与控水一体化管柱100下放到井筒工作底层时，多个压裂控水机构10处于裸眼井的水平段。压裂控水机构10用于进行压裂与采油控水作业。
[0030]如图1所示，压裂控水机构10包括压裂滑套5和控水装置2。如图1所示，控水装置5彼此轴向间隔开设置在压裂滑套的下游。压裂控水机构10通过压裂滑套5进行压裂施工，通过控水装置2进行控水采油作业。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于裸眼井的压裂与控水一体化管柱，包括：井下套管(6)；多个间隔开设置在所述井下套管的水平段的压裂控水机构(10)，其包括压裂滑套(5)和设置在所述压裂滑套的下游的控水装置(2)；多个均匀间隔开设置在所述井下套管的水平段的裸眼封隔器(4)，多个所述压裂控水机构分别对应处于相邻的所述裸眼封隔器之间；设置在所述井下套管的尾部的底部循环总成(1)；以及用于在井筒的垂直段悬挂安装所述井下套管的封隔悬挂器(7)；其中，在第一工作状态下，多个所述控水装置均关闭，从最远离井口的所述压裂滑套开始依次打开各所述压裂滑套，使得所述井下套管的内部通道依次通过对应的所述压裂滑套与地层导通，在第二工作状态下，多个所述压裂滑套均关闭，从最远离井口的所述控水装置开始依次打开各所述控水装置，使得所述井下套管的内部通道依次通过对应的所述控水装置与经过压裂施工的地层导通。2.根据权利要求1所述的压裂与控水一体化管柱，其特征在于，在所述底部循环总成的上游设置有压差滑套(3)，且在所述底部循环总成与所述压差滑套之间还设有一个所述控水装置。3.根据权利要求1或2所述的压裂与控水一体化管柱，其特征在于，所述控水装置包括：外部套筒(22)，所述外部套筒的侧壁上设有多个沿周向均布的通孔；安装在所述通孔中的控水阀(24)；以及设置在所述外部套筒内的内部开关套(23)；其中，所述内部开关滑套构造成能够轴向移动以打开或覆盖所述通孔，从而控制所述控水阀打开或关闭。4.根据权利要求3所述的压裂与控水一体化管柱，其特征在于，在所述外部套筒的内壁上设有径向向外延伸的第一卡槽(251)和第二卡槽(252)...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱和明，邵志香，侯乃贺，薛占峰，廖洪千，秦金立，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：