一种液压型连续油管拖动压裂工具及工艺方法技术

本发明专利技术提供了一种液压型连续油管拖动压裂工具及工艺方法，包括自上至下依次连接的连续油管连接器、单向阀、安全接头、刚性扶正器、导压型水力喷射器、液压型封隔器、套管接箍定位器和泵送短节。泵送短节可以在环空注液的情况下产生向下的推力，牵引压裂工具串下行，将压裂工具串送入更深的水平井，使压裂工具串下入到超过连续油管自然下深的深度，解决了连续油管的螺旋自锁效应导致的下入深度有限的问题，导压型导压型水力喷射器、液压型封隔器共同作用，通过导压型水力喷射器产生压差并传递至液压型封隔器驱动封隔器坐封，解决了连续油管的螺旋自锁效应导致的封隔器坐封困难问题。管的螺旋自锁效应导致的封隔器坐封困难问题。管的螺旋自锁效应导致的封隔器坐封困难问题。

【技术实现步骤摘要】
一种液压型连续油管拖动压裂工具及工艺方法


[0001]本专利技术属于低渗透油气田储层分段压裂改造
，具体涉及一种液压型连续油管拖动压裂工具及工艺方法。

技术介绍

[0002]连续油管拖动压裂技术具有无限级分层压裂、全通径完井和选层灵活的特点，使连续油管拖动压裂技术已成为低渗透油气田储层分段压裂改造的主要工艺技术。然而由于连续油管自然挠曲应力存在，在井筒内会产生“螺旋自锁”效应，导致连续油管在水平井的下入深度有限且封隔器通过连续油管施加钻压坐封困难。
[0003]目前的连续油管拖动压裂工具串主要由：连续油管连接器、单向阀、安全接头、刚性扶正器、导压型水力喷射器、Y211型封隔器、套管节箍定位器和导向扶正器组成，依靠连续油管施加的钻压下入和坐封封隔器。
[0004]但由于上述的“螺旋自锁”效应存在，限制了该工具在大规模水平井的应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种液压型连续油管拖动压裂工具及工艺方法，以克服上述技术缺陷。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种液压型连续油管拖动压裂工具，包括自上至下依次连接的连续油管连接器、单向阀、安全接头、刚性扶正器、导压型水力喷射器、液压型封隔器、套管接箍定位器和泵送短节；
[0007]泵送短节至少包括中空管；
[0008]在中空管内设有沿轴向贯通的节流孔道；
[0009]在中空管的管壁开设有用于将管外流体引流至节流孔道内的导流孔。
[0010]进一步地，沿节流孔道内的流体流向，靠近中空管尾端的内孔壁设有环形台阶，环形台阶上游的中空管内径大于环形台阶下游的中空管内径；
[0011]若干个导流孔沿周向均匀间隔开设在中空管的管壁。
[0012]进一步地，沿节流孔道内的流体流向，中空管的外管壁依次设有皮碗、环形凸缘和半球状尾端；
[0013]皮碗嵌装套设在中空管的外管壁上；
[0014]环形凸缘是中空管的部分外管壁沿径向延伸形成；
[0015]中空管的尾端沿轴向朝管外突出形成半球状尾端；
[0016]且，其中的皮碗和环形凸缘相互紧贴。
[0017]进一步地，导压型水力喷射器包括沿轴向开设盲孔的外壳，在外壳的壳壁上开设有多个贯通孔，每个贯通孔内通过密封圈安装有喷嘴套，喷嘴套内固定有喷嘴，盲孔内流体沿喷嘴射出；
[0018]在外壳的壳壁开设有平行于盲孔轴向中心线的流体通道；
[0019]流体通道的入口在盲孔内，出口正对液压型封隔器的中心孔道。
[0020]进一步地，液压型封隔器包括中心管，中心管的上段管内插接有启动活塞，中心管的中段管外套装有胶筒，中心管的下段管外套装有卡瓦锚定机构；
[0021]导压型水力喷射器的流体通道内的流体流入启动活塞内，启动活塞下行并引导流体进入卡瓦锚定机构内，驱动卡瓦锚定机构上行并沿径向扩张咬合在套管内壁上，同时压缩胶筒，使液压型封隔器坐封。
[0022]进一步地，中心管的内腔自上至下分为两段，分别是容纳启动活塞的第一腔室和供启动活塞的尾端滑入的第二腔室，其中第一腔室的孔径大于第二腔室且二者在相接处形成台阶；
[0023]第一腔室所在中心管的管壁上开设有多个沿径向贯通的平衡阀孔；
[0024]第二腔室所在中心管的管壁沿轴向开设有导压通道，导压通道与第二腔室通过沿径向开设的孔道相连通，沿径向开设的孔道作为导压通道入口。
[0025]进一步地，启动活塞为沿轴向开设有盲孔的柱状结构，柱状结构的管壁自上至下分为三段，其中上段管壁开设有连通于中心管的径向通孔，且上段管壁与中心管的内管壁留有环空间隙，中段外壁套装有控压滑套，下段外壁沿周向延伸形成台阶，控压滑套抵接于台阶；
[0026]控压滑套呈空心柱状，空心柱包括上下两段孔径不同的柱体，上半段柱体内径大于启动活塞的中段外壁直径，下半段柱体内孔密封套装在启动活塞的下段外壁，且下半段柱体外壁与启动活塞的下段外壁台阶相齐平；
[0027]在启动活塞的中段外壁还套装有第一弹簧；
[0028]第一弹簧位于控压滑套的上半段柱体内；
[0029]在启动活塞的中段柱壁开设有沿径向贯通的传压通道，当启动活塞带动控压滑套下行插入第二腔室，且控压滑套与启动活塞的下段台阶脱离时，启动活塞内流体通过传压通道经导压通道入口流入导压通道。
[0030]进一步地，卡瓦锚定机构包括密封套装在中心管的下段管外的坐封活塞，中心管的下段管部分外壁沿周向延伸形成环状凸起，环状凸起将中心管与坐封活塞的套装部分为上下两个环空腔；
[0031]其中上环空腔与导压通道通过过流孔相连通；
[0032]下环空腔内设有套装在中心管上的第二弹簧；
[0033]卡瓦锚定机构还包括套装在坐封活塞上的卡瓦。
[0034]本专利技术还提供了一种液压型连续油管拖动压裂工艺方法，具体包括以下步骤：
[0035]选择套管完井且依靠连续油管自推力无法送入设计深度的水平井作为目标井；
[0036]对目标井实施第一层射孔作业；
[0037]组装液压型连续油管拖动压裂工具串；
[0038]下放压裂工具串至目标井内；
[0039]依靠连续油管的自推力将压裂工具串送至能到达位置；
[0040]当依靠连续油管的自推力无法下入时，从井口向油套环空注入流体；
[0041]流体经导流孔进入节流孔道；
[0042]流体在节流孔道内产生节流，泵送短节牵引压裂工具串下行至设计深度；
[0043]上提连续油管，对压裂工具串定位校深；
[0044]调整压裂工具串的位置，使导压型水力喷射器对准第二层设计位置；
[0045]向连续油管内注入流体；
[0046]一部分流体自导压型水力喷射器喷出产生节流压差，另一部分流体流入液压型封隔器使其坐封；
[0047]完成第二层射孔作业；
[0048]自油套环空注入携砂流体，携砂流体进入第二层射孔通道，实现压裂施工；
[0049]停止向井内注入流体，上提连续油管解封液压型封隔器；
[0050]继续上提连续油管，调整压裂工具串至第三层设计位置；
[0051]重复上述步骤自下而上逐层分段压裂施工。
[0052]本专利技术的有益效果如下：
[0053](1)在压裂工具串的尾端设计了泵送短节，泵送短节内的节流孔道可以使流体在经过时产生节流，进而产生向下的推力，牵引压裂工具串下行，将压裂工具串送入更深的水平井，使压裂工具串下入到超过连续油管自然下深的深度，解决了连续油管的螺旋自锁效应导致的下入深度有限的问题；
[0054](2)设计了导压型水力喷射器和液压型封隔器，流体经导压型水力喷射器的喷嘴高速流出时产生节流压差，由流体通道将节流压差传递至封隔器，利用此压差作为驱动力去驱动液压型封隔器坐封，解决在螺旋自锁效应下因钻压施加不足产生的封隔器坐封困难问题，同时还可以完成超出连续油管自然下深后水平井的拖本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液压型连续油管拖动压裂工具，其特征在于，包括自上至下依次连接的连续油管连接器(1)、单向阀(2)、安全接头(3)、刚性扶正器(4)、导压型水力喷射器(5)、液压型封隔器(6)、套管接箍定位器(7)和泵送短节(8)；所述泵送短节(8)至少包括中空管；在中空管内设有沿轴向贯通的节流孔道(8.1)；在中空管的管壁开设有用于将管外流体引流至所述节流孔道(8.1)内的导流孔(8.2)。2.如权利要求1所述的液压型连续油管拖动压裂工具，其特征在于，沿所述节流孔道(8.1)内的流体流向，靠近所述中空管尾端的内孔壁设有环形台阶，环形台阶上游的中空管内径大于环形台阶下游的中空管内径；若干个导流孔(8.2)沿周向均匀间隔开设在中空管的管壁。3.如权利要求1所述的液压型连续油管拖动压裂工具，其特征在于，沿所述节流孔道(8.1)内的流体流向，所述中空管的外管壁依次设有皮碗(8.4)、环形凸缘(8.3)和半球状尾端；皮碗(8.4)嵌装套设在中空管的外管壁上；环形凸缘(8.3)是中空管的部分外管壁沿径向延伸形成；中空管的尾端沿轴向朝管外突出形成半球状尾端；且，其中的皮碗(8.4)和环形凸缘(8.3)相互紧贴。4.如权利要求1所述的液压型连续油管拖动压裂工具，其特征在于，所述导压型水力喷射器(5)包括沿轴向开设盲孔的外壳(5.1)，在外壳(5.1)的壳壁上开设有多个贯通孔，每个贯通孔内通过密封圈安装有喷嘴套(5.2)，喷嘴套(5.2)内固定有喷嘴(5.3)，盲孔内流体沿喷嘴(5.3)射出；在外壳(5.1)的壳壁开设有平行于盲孔轴向中心线的流体通道(5.4)；流体通道(5.4)的入口在盲孔内，出口正对液压型封隔器的中心孔道。5.如权利要求4所述的液压型连续油管拖动压裂工具，其特征在于，所述液压型封隔器(6)包括中心管(6.1)，中心管(6.1)的上段管内插接有启动活塞(6.2)，中心管(6.1)的中段管外套装有胶筒(6.3)，中心管(6.1)的下段管外套装有卡瓦锚定机构(6.4)；导压型水力喷射器(5)的流体通道(5.4)内的流体流入启动活塞(6.2)内，启动活塞(6.2)下行并引导流体进入卡瓦锚定机构(6.4)内，驱动卡瓦锚定机构(6.4)上行并沿径向扩张咬合在套管内壁上，同时压缩胶筒(6.3)，使液压型封隔器(6)坐封。6.如权利要求5所述的液压型连续油管拖动压裂工具，其特征在于，所述中心管(6.1)的内腔自上至下分为两段，分别是容纳启动活塞(6.2)的第一腔室和供启动活塞(6.2)的尾端滑入的第二腔室，其中第一腔室的孔径大于第二腔室且二者在相接处形成台阶；第一腔室所在中心管(6.1)的管壁上开设有多个沿径向贯通的平衡阀孔(610)；第二腔室所在中心管(6.1)的管壁沿轴向开设有导压通道(611)，导压通道(611)与第二腔室通过沿径向开设的孔道相连通，所述沿径向开设的孔道作为导压通道入口(612)。7.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：隆世明，苏敏文，马雨昕，邓小强，张文，李景彬，田文超，李星星，廖作杰，高森，费节高，黄伟平，张宏忠，许建伟，宫娜娜，何炜，李铭，杨红斌，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：